PL206739B1 - Narzędzie skrawające z wymienną płytką skrawającą - Google Patents

Abstract

Narzędzie skrawające z wymienną płytką skrawającą, stosowaną do obróbki skrawającej metali, zwłaszcza do promieniowego i osiowego toczenia stopniowanych odsadzeń. Płytka skrawająca (38) jest symetryczna na kącie 180º, którego wierzchołkami są trzy prostopadłe osie. Płytka skrawająca (38) ma krawędzie tnące w kształcie wydłużonej litery S, usytuowane między obniżonymi i podwyższonymi narożami (58, 60). W widoku z przodu na płytkę skrawającą krawędzie tnące (52, 54) i boczne powierzchnie (44, 46) są wklęsłe. Płytka skrawająca (38) umożliwia wykonywanie promieniowego i osiowego toczenia bez ograniczania głębokości obróbki.

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 206739 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 370028 (51) Int.Cl.

(22) Data zgłoszenia: 10.02.2003 B23B 27/16 (2006.01) (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego:

10.02.2003, PCT/IL03/000099 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

12.09.2003,WO03/074218 (54)

Narzędzie skrawające z wymienną płytką skrawającą (30) Pierwszeństwo:

06.03.2002, IL, 148535 (43) Zgłoszenie ogłoszono:

16.05.2005 BUP 10/05 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:

30.09.2010 WUP 09/10 (73) Uprawniony z patentu:

ISCAR LTD., Tefen, IL (72) Twórca(y) wynalazku:

GIL HECHT, Nahariya, IL (74) Pełnomocnik:

rzecz. pat. Kamiński Zbigniew Kancelaria Patentowa

PL 206 739 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest narzędzie skrawające z wymienną płytką skrawającą, stosowaną do obróbki skrawającej metali, zwłaszcza do promieniowego i osiowego toczenia stopniowanych odsadzeń.

Płytki skrawające tego rodzaju, nazywane czasem stycznymi płytkami skrawającymi, są usytuowane w oprawce w taki sposób, że podczas skrawania obrabianego przedmiotu siły skrawania są skierowane wzdłuż większego wymiaru płytki skrawającej. Zaleta takiego rozwiązania konstrukcyjnego polega na tym, że płytka skrawająca może przejmować większe siły skrawania niż gdy siły skrawania są skierowane wzdłuż mniejszego wymiaru płytki skrawającej. Inna zaleta takiego rozwiązania konstrukcyjnego polega na tym, że gdy mniejszy wymiar płytki skrawającej jest prostopadły do kierunku siły skrawania, możliwe jest manewrowanie płytką skrawającą między przeszkodami znajdującymi się blisko obrabianego przedmiotu.

Do toczenia stopniowanych odsadzeń obrabianego przedmiotu narzędzie skrawające wymaga stosowania płytki skrawającej o ostrym kącie roboczej narożnej krawędzi tnącej, ostrym tylnym kącie przyłożenia narzędzia wzdłuż jego nie roboczej krawędzi tnącej i rozwartym kącie przystawienia narzędzia wzdłuż roboczej krawędzi tnącej. Taki kąt przystawienia umożliwia skierowany na zewnątrz posuw do obróbki odsadzenia, zwłaszcza skierowany na zewnątrz promieniowy posuw w przypadku zewnętrznego osiowego toczenia odsadzenia i skierowany na zewnątrz osiowy posuw w przypadku promieniowego toczenia.

Wobec istnienia takich ograniczeń płytki skrawające do toczenia stopniowanych odsadzeń o kącie prostym są zwykle albo romboidalne albo trójkątne. Takie jednostronne płytki skrawające mają odpowiednio dwie albo trzy przestawiane do położenia roboczego narożne krawędzie tnące.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych AP nr US-4,632,608 znane są płytki skrawające, w których każda naroż na krawędź tnąca ma postać występu usytuowanego w miejscu połączenia ze sobą zagłębionych do wewnątrz bocznych powierzchni płytki. Płytki skrawające są korzystnie dwustronne i mają odpowiednio cztery albo sześć przestawianych do położenia roboczego narożnych krawędzi tnących.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych AP nr US-6,074,137 znana jest przestawiana do położenia roboczego płytka skrawająca o powiększonej ilości narożnych krawędzi tnących. Płytka skrawająca ma cztery zasadniczo wklęsłe boczne krawędzie usytuowane między zasadniczo kwadratowymi przeciwległymi górną i dolną powierzchniami. Miejsce spotkania sąsiednich bocznych krawędzi stanowi naroże tnące o kącie wynoszącym około 83° ± 5°. Jakkolwiek płytka skrawająca jest zasadniczo kwadratowa i jakkolwiek ma osiem naroży tnących, głębokość skrawania nią jest ograniczona. W rzeczywistoś ci maksymalna głębokość skrawania jest w widoku z góry na pł ytkę skrawają c ą ograniczona do wymiaru mniejszego od długości boku urojonego kwadratu, w który płytka skrawająca jest wpisana.

Fig. 1 i 2 przedstawiają znane narzędzie skrawające 20 z płytką skrawającą 22 do toczenia osiowego i promieniowego, znanego jako toczenie wzdłużne i czołowe. Płytka skrawająca 22 ma kąty przyłożenia y1, y2 odpowiednio dla toczenia promieniowego i osiowego. Płytka skrawająca 22 ma jedno robocze naroże tnące 24, pierwsze tylne nie robocze naroże tnące 26 podczas toczenia osiowego, oraz drugie tylne nie robocze naroże tnące 28 podczas toczenia promieniowego. Dłuższa i krótsza krawędzie tnące 30, 32 są usytuowane między roboczym narożem tnącym 24 i nie roboczymi narożami tnącymi 28, 26.

Fig. 3 przedstawia znane narzędzie skrawające 20 podczas promieniowego albo osiowego toczenia obrabianego przedmiotu 33. Idealnie prostokątne odsadzenie 34 jest oznaczone liniami przerywanymi, natomiast urojone poszerzenie 35 obrabianej powierzchni 36 obrabianego przedmiotu 33 jest oznaczone linią przerywaną i kropkowaną. Jak widać do promieniowego toczenia drugie tylne nie robocze naroże tnące 28 i część dłuższej krawędzi tnącej 30 są tak usytuowane, że sięgają poza urojone poszerzenie 35 obrabianej powierzchni 36 i kolidują z obrabianym przedmiotem 33 w przypadku próby powiększania głębokości d skrawania w miejscu gdzie linia przerywana przecina dłuższą krawędź tnącą 30. Tak więc głębokość skrawania podczas promieniowego toczenia prostokątnych odsadzeń jest ograniczona. Podczas osiowego toczenia w układzie według fig. 3 głębokość skrawania jest również ograniczona do głębokości d. Każde powiększanie głębokości skrawania powoduje powstanie nie prostokątnego odsadzenia. Podobnie płytka skrawająca może mieć taki układ, że podczas osiowego toczenia pierwsze tylne nie robocze naroże tnące 26 i część krótszej krawędzi tnącej 32 ograniPL 206 739 B1 czają głębokość skrawania. Podobnie płytka skrawająca może mieć taki układ, że ma ograniczoną głębokość skrawania tak dla osiowego jak i promieniowego toczenia, ze względu na usytuowanie pierwszego tylnego nie roboczego naroża tnącego 26 i części krótszej krawędzi tnącej 32, jak również drugiego tylnego nie roboczego naroża tnącego 28 i części dłuższej krawędzi tnącej 32.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji takiej płytki skrawającej, która ma nieograniczoną głębokość skrawania podczas promieniowego i osiowego toczenia stopniowanych odsadzeń obrabianego przedmiotu.

Dalszym celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji oprawki, w której osadzona jest ta płytka skrawająca.

Cele te zrealizowano według wynalazku przez opracowanie konstrukcji narzędzia skrawającego z wymienną płytką skrawającą, która ma dwie identyczne przeciwległe czołowe powierzchnie symetryczne na kącie 180°, którego wierzchołkiem jest pierwsza oś symetrii R1 przechodząca przez czołowe powierzchnie, obwodową boczną powierzchnię usytuowaną między dwoma przeciwległymi czołowymi powierzchniami, oraz obwodową krawędź stanowiącą przecięcie każdej czołowej powierzchni z obwodową boczną powierzchnią. Przynajmniej dwa odcinki każdej obwodowej krawędzi stanowią krawędzie tnące, a równocześnie obwodowa boczna powierzchnia zawiera dwie identyczne przeciwległe większe boczne powierzchnie symetryczne na kącie 180°, którego wierzchołkiem jest druga oś symetrii R2 przechodząca przez większe boczne powierzchnie i prostopadła do pierwszej osi symetrii R1, oraz dwie identyczne przeciwległe mniejsze boczne powierzchnie symetryczne na kącie 180°, którego wierzchołkiem jest trzecia oś symetrii R3 przechodząca przez mniejsze boczne powierzchnie i prostopadła do pierwszej osi symetrii R1 i do drugiej osi symetrii R2, a także ma drugą płaszczyznę P2 utworzoną przez pierwszą oś symetrii R1 i drugą oś symetrii R2, pierwszą płaszczyznę P1 utworzoną przez pierwszą oś symetrii R1 i trzecią oś symetrii R3, oraz środkową płaszczyznę M utworzoną przez drugą oś symetrii R2 i trzecią oś symetrii R3. Każda czołowa powierzchnia ma cztery naroża, w tym dwa obniżone naroża i dwa podwyższone naroża, z których obniżone naroża są bliższe do środkowej płaszczyzny M niż podwyższone naroża. W widoku z boku na jedną z mniejszych bocznych powierzchni wszystkie cztery naroża są usytuowane w równej odległości od pierwszej płaszczyzny P1. W widoku z boku na jedną z większych bocznych powierzchni wszystkie cztery naroża są usytuowane w równej odległości od drugiej płaszczyzny P2.

W rozwiązaniu konstrukcyjnym według wynalazku maksymalna odległość D1 mniejszych bocznych powierzchni płytki skrawającej jest większa niż maksymalna odległość D2 większych bocznych powierzchni płytki skrawającej.

W rozwiązaniu konstrukcyjnym według wynalazku, w widoku z przodu na płytkę skrawającą każda większa boczna powierzchnia jest wklęsła.

W korzystnym w widoku z przodu odległość między przeciwległymi większymi bocznymi powierzchniami zmienia się od maksymalnej odległości D2 przy narożach płytki skrawającej do minimalnej wartości d2 w miejscu przecięcia większej bocznej powierzchni z drugą płaszczyzną P2.

W szczególnym rozwiązaniu konstrukcyjnym według wynalazku minimalna wartość d2 jest wynikiem równania d2 = D2 - t, gdzie wymiar t wynosi 0,3 mm < t < 0,4 mm.

W rozwiązaniu konstrukcyjnym według wynalazku w widoku z przodu na płytkę skrawającą każda mniejsza boczna powierzchnia jest wklęsła.

W korzystnym rozwiązaniu konstrukcyjnym według wynalazku w widoku z przodu odległość między przeciwległymi mniejszymi bocznymi powierzchniami zmienia się od maksymalnej odległości D1 przy narożach płytki skrawającej do minimalnej wartości d1 w miejscu przecięcia mniejszej bocznej powierzchni z pierwszą płaszczyzną P1.

W szczególnym rozwiązaniu konstrukcyjnym według wynalazku minimalna wartość d1 jest wynikiem równania d1 = D1 - s, gdzie wymiar s wynosi 0,05 mm < t < 0,25 mm.

W rozwiązaniu konstrukcyjnym według wynalazku każda mniejsza boczna powierzchnia spotyka się z sąsiednią większą boczną powierzchnią wzdłuż narożnej bocznej powierzchni, przy czym każda narożna boczna powierzchnia jest usytuowana między określonym podwyższonym narożem jednej z dwóch przeciwległych czołowych powierzchni i określonym obniżonym narożem innej z dwóch przeciwległych czołowych powierzchni.

W korzystnym rozwiązaniu konstrukcyjnym według wynalazku każda krawędź tnąca zawiera dłuższą krawędź, krótszą krawędź i usytuowaną między nimi narożną krawędź.

PL 206 739 B1

W rozwiązaniu konstrukcyjnym według wynalazku każ da dłuż sza krawędź, narożna krawędź i krótsza krawę d ź są utworzone na przecię ciu są siedniej wię kszej bocznej powierzchni, naroż nej bocznej powierzchni i mniejszej bocznej powierzchni z odpowiednią sąsiednią czołową powierzchnią.

W korzystnym rozwiązaniu konstrukcyjnym według wynalazku, w widoku z przodu, dłuższe krawędzie są wklęsłe.

W korzystnym rozwiązaniu konstrukcyjnym według wynalazku odległość między przeciwległymi dłuższymi krawędziami zmienia się od długości D2 przy narożnych krawędziach do minimalnej wartości d2 na przecięciu dłuższych krawędzi z drugą płaszczyzną P2.

W korzystnym rozwiązaniu konstrukcyjnym według wynalazku w widoku z przodu krótsze krawędzie są wklęsłe.

W korzystnym rozwiązaniu konstrukcyjnym według wynalazku odległość między przeciwległymi krótszymi krawędziami zmienia się od długości D1 przy narożnych krawędziach do minimalnej wartości d1 na przecięciu krótszych krawędzi z pierwszą płaszczyzną P1.

W korzystnym rozwiązaniu konstrukcyjnym według wynalazku każde podwyższone naroże tworzy narożną krawędź tnącą, a także sąsiednie dłuższe i krótsze krawędzie tworzą dłuższą i krótszą krawędź tnącą.

Ogólnie dłuższa krawędź tnąca ma długość L1 większą od połowy odległości D1.

Ogólnie krótsza krawędź tnąca ma długość L2 większą od połowy odległości D2.

W korzystnym rozwiązaniu konstrukcyjnym według wynalazku płytka skrawająca jest zaopatrzona w przelotowy otwór usytuowany między większymi bocznymi powierzchniami, o osi zbieżnej z drugą osią symetrii R2.

W rozwiązaniu konstrukcyjnym według wynalazku narzędzie skrawające jest wyposażone w podkładkę i w oprawkę zaopatrzoną w gniazdo, w którym są zamocowane podkładka i płytka skrawająca. Gniazdo ma dolną powierzchnię przylegającą do określonej większej bocznej powierzchni płytki skrawającej, pierwszą boczną powierzchnię sięgającą w kierunku od dolnej powierzchni, przy czym pierwsza boczna powierzchnia przylega do określonej mniejszej bocznej powierzchni płytki skrawającej, oraz drugą boczną powierzchnię sięgającą w kierunku od dolnej powierzchni, przy czym pierwsza boczna powierzchnia jest usytuowana obok większej bocznej powierzchni i jest prostopadła do niej. Podkładka ma górną powierzchnię przylegającą do nieroboczej czołowej powierzchni płytki skrawającej. Przeciwległa dolna powierzchnia podkładki przylega do pierwszej bocznej powierzchni i usytuowanej między nimi obwodowej powierzchni. Śruba podkładki przechodzi przez przelotowy otwór i współpracuje z gwintowanym otworem w drugiej bocznej powierzchni, mocując podkładkę w gnieździe. Mocująca śruba przechodząca przez przelotowy otwór współpracuje z gwintowanym otworem w dolnej powierzchni, mocując płytkę skrawającą w gnieździe.

Na życzenie każda czołowa powierzchnia płytki skrawającej jest zaopatrzona w dwa występy sięgające w kierunku na zewnątrz od środkowej płaszczyzny M, usytuowane z każdej strony drugiej płaszczyzny P2. Górna powierzchnia podkładki ma podwyższoną powierzchnię, stanowiącą część górnej powierzchni podkładki, wystającą z górnej powierzchni podkładki. Dwa występy nieroboczej czołowej powierzchni płytki skrawającej przylegają do górnej powierzchni podkładki.

Narzędzie skrawające według wynalazku jest uwidocznione w przykładzie rozwiązania konstrukcyjnego na załączonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia znane narzędzie skrawające, w widoku z boku, fig. 2 - narzędzie skrawające według fig. 1, w widoku z przodu, fig. 3 - narzędzie skrawające według fig. 1 podczas wykonywania obróbki skrawającej, w widoku z góry, fig. 4 - płytkę skrawającą według wynalazku, w widoku perspektywicznym, fig. 5 - płytkę skrawającą według fig. 4, w widoku z boku, fig. 6 - płytkę skrawającą według fig. 4, w widoku z drugiego boku, fig. 7 - płytkę skrawającą według fig. 6, w przekroju C-C, fig. 8 - płytkę skrawającą według fig. 4, w widoku z przodu, fig. 9 - narzędzie skrawające według wynalazku, w widoku z boku, fig. 10 - narzędzie skrawające według fig. 9, w widoku z przodu, fig. 11 - narzędzie skrawające według wynalazku, podczas wykonywania obróbki skrawającej w kierunku osiowym, w widoku z góry, fig. 12 - fragment narzędzia skrawającego według fig. 11, w widoku z góry, fig. 13 - narzędzie skrawające według wynalazku, podczas wykonywania obróbki skrawającej w kierunku promieniowym, w widoku z góry, fig. 14 - fragment narzędzia skrawającego według fig. 13, w widoku z góry, fig. 15 - narzędzie skrawające według wynalazku, w widoku perspektywicznym, z rozsuniętymi częściami, a fig. 16 - płytkę skrawającą według wynalazku, w widoku z przodu.

Fig. 4 do 8 przedstawiają płytkę skrawającą 38 według wynalazku. Płytka skrawająca 38 jest ogólnie wykonana przez tłoczenie kształtowe i spiekanie węglika spiekanego, na przykład węglika

PL 206 739 B1 wolframu i może być powlekana, albo nie powlekana. Płytka skrawająca 38 jest w widoku z przodu ogólnie prostokątna i jest zaopatrzona w dwie identyczne czołowe powierzchnie 40, oraz w usytuowaną między nimi obwodową boczną powierzchnię 42. Płytka skrawająca 38 i czołowe powierzchnie 40 są symetryczne na kącie 180°, którego wierzchołkiem jest pierwsza oś symetrii R1 przechodząca przez czołowe powierzchnie 40. Ponieważ czołowe powierzchnie 40 są identyczne, tylko jedna z nich zostanie omówiona.

Obwodowa boczna powierzchnia 42 obejmuje dwie przeciwne identyczne mniejsze boczne powierzchnie 44, dwie przeciwne większe boczne powierzchnie 46 i cztery przeciwne narożne boczne powierzchnie 48. Sąsiednie większe i mniejsze boczne powierzchnie 46, 44 łączą się wspólną narożną boczną powierzchnią 48. Płytka skrawająca 38 i większa boczna powierzchnia 46 są symetryczne na kącie 180°, którego wierzchołkiem jest druga oś symetrii R2 prostopadła do pierwszej osi symetrii R1 i przechodząca przez większą boczną powierzchnię 46. Płytka skrawająca 38 i mniejsza boczna powierzchnia 44 są symetryczne na kącie 180°, którego wierzchołkiem jest trzecia oś symetrii R3 prostopadła do pierwszej i drugiej osi symetrii R1, R2.

Obwodowa boczna powierzchnia 42 przecina każdą czołową powierzchnię 40, tworząc wraz z nią obwodową krawędź 50. Obwodowa krawędź 50 zawiera dwie identyczne przeciwległe dłuższe krawędzie 52, dwie identyczne przeciwległe krótsze krawędzie 54 i cztery przeciwległe narożne krawędzie 56. Sąsiednie dłuższa i krótsza krawędzie 52, 54 łączą się wspólną narożną krawędzią 56. Dłuższe krawędzie 52 są utworzone na przecięciu większych bocznych powierzchni 46 z czołowymi powierzchniami 40, krótsze krawędzie 54 są utworzone na przecięciu mniejszych bocznych powierzchni 44 z czołowymi powierzchniami 40, natomiast narożne krawędzie 56 są utworzone na przecięciu narożnych bocznych powierzchni 48 z czołowymi powierzchniami 40.

Pierwsza płaszczyzna P1, do której, w widoku z przodu na płytkę skrawającą 38, są równoległe dłuższe krawędzie 52, jest utworzona przez pierwszą i trzecią osie symetrii R1, R3. Druga płaszczyzna P2, do której, w widoku z przodu na płytkę skrawającą 38, są ogólnie równoległe krótsze krawędzie 54, jest utworzona przez pierwszą i drugą osie symetrii R1, R2. Środkowa płaszczyzna M, prostopadła do pierwszej i drugiej płaszczyzny P1, P2, jest utworzona przez drugą i trzecią osie symetrii R2, R3. Szerokość D1 płytki skrawającej 38 stanowi maksymalną odległość między mniejszymi bocznymi powierzchniami 44, mierzoną równolegle do trzeciej osi symetrii R3. Długość D2 płytki skrawającej 38 stanowi maksymalną odległość między większymi bocznymi powierzchniami 46, mierzoną równolegle do drugiej osi symetrii R2. Dla stycznej płytki skrawającej 38 szerokość D1 płytki jest większa niż jej długość D2.

Z każdą z czterech narożnych krawędzi 56 określonej czołowej powierzchni są połączone cztery naroża, w tym dwa średnicowo przeciwległe podwyższone naroża 58 i dwa średnicowo przeciwległe obniżone naroża 60. Obniżone naroża 60 są bliższe środkowej płaszczyzny M niż podwyższone naroża 58. W widoku z boku na każdą z mniejszych bocznych powierzchni 44 wszystkie cztery naroża 58, 60 są w równej odległości od pierwszej płaszczyzny P1. W widoku z boku na każdą z większych bocznych powierzchni 46 wszystkie cztery naroża 58, 60 są w równej odległości od drugiej płaszczyzny P2. Każda narożna boczna powierzchnia 48 ma stały promień zaokrąglenia na całej swej długości, utworzony na kącie 95° ± 3°. Zmiana podwyższonych i obniżonych naroży 58, 60 powoduje, że płytka skrawająca 38 ma cztery ustawiane w roboczym położeniu podwyższone naroża 58 do obróbki z tej samej strony.

Sąsiednie dłuższa i krótsza krawędzie 52, 54 sięgają, zmieniając swe nachylenie, od narożnych krawędzi 56 określonego podwyższonego naroża 58 do odpowiedniego obniżonego naroża 60. W widoku z boku na płytkę skrawającą 38, i na każde sąsiednie podwyższone naroże 58, początkowe nachylenie każdej dłuższej krawędzi 52 (fig. 6) jest ogólnie stałe, przy czym dłuższa krawędź 52 jest zasadniczo równoległa do środkowej płaszczyzny M. Wzdłuż dłuższej krawędzi 52 w kierunku sąsiedniego obniżonego naroża 60 nachylenie stopniowo wzrasta i na końcu zmniejsza się w sąsiedztwie obniżonego naroża 60. Każda krótsza krawędź 54 ma ogólnie taki sam kształt jak dłuższa krawędź 52. Tak więc w odpowiednim widoku z boku każda dłuższa i krótsza krawędzie 52, 54 mają kształt wydłużonej litery S.

W widoku z przodu na płytkę skrawającą 38, dłuższe krawędzie 52 są wklęsłe. Innymi słowy, dłuższe krawędzie 52 są w widoku z przodu zagłębione, przy czym odległość między przeciwległymi dłuższymi krawędziami 52 zmienia się od mniej więcej maksymalnej długości D2 płytki skrawającej blisko narożnych krawędzi 56 do minimalnej wartości d2 na przecięciu dłuższej krawędzi 52 z drugą płaszczyzną P2. Minimalna wartość d2 stanowi wynik odejmowania D2 - t. W nie wiążącym przykła6

PL 206 739 B1 dzie wymiar t jest większy, albo równy 0,3 mm i mniejszy albo równy 0,4 mm. W widoku z przodu na płytkę skrawającą 38, każda większa boczna powierzchnia 46 jest również wklęsła, czyli zagłębiona w ten sam sposób jak sąsiednia dłuższa krawędź 52. Zmienna odległość między przeciwległymi dłuższymi krawędziami 52 (i podobnie między przeciwległymi większymi bocznymi powierzchniami 46) nie musi się zmniejszać jednostajnie od maksymalnej odległości D2 do minimalnej wartości d2.

W widoku z przodu na płytkę skrawającą 38, krótsze krawędzie 54 są wklęsłe w taki sam sposób jak dłuższe krawędzie 52. Odległość między przeciwległymi krótszymi krawędziami 54 zmienia się od mniej więcej maksymalnej szerokości D1 blisko narożnych krawędzi 56 do minimalnej wartości d1 na przecięciu krótszej krawędzi 54 z pierwszą płaszczyzną P1. Minimalna wartość d1 stanowi wynik odejmowania D1 - s. W nie wiążącym przykładzie wymiar s jest większy, albo równy 0,05 mm i mniejszy albo równy 0,25 mm. Podobnie w widoku z przodu na płytkę skrawającą 38, każda mniejsza boczna powierzchnia 44 jest również wklęsła, czyli zagłębiona w ten sam sposób jak sąsiednia krótsza krawędź 54. Zmienna odległość między przeciwległymi krótszymi krawędziami 54 (i podobnie między przeciwległymi mniejszymi bocznymi powierzchniami 44) nie musi się zmniejszać jednostajnie od maksymalnej szerokości D1 płytki skrawającej do minimalnej wartości d1.

Podczas gdy cała obwodowa krawędź 50 może pełnić funkcję krawędzi tnącej, to praktycznie części obwodowej krawędzi 50 przy obniżonych narożach 60 nie pełnią funkcji krawędzi tnących. W szczególnym zastosowaniu płytki skrawającej według wynalazku każda obwodowa krawędź 50 jest zaopatrzona w roboczą dłuższą krawędź tnącą 66, sięgającą od sąsiedniego podwyższonego naroża 58, wzdłuż odpowiedniej narożnej krawędzi 56 i odpowiedniej dłuższej krawędzi 52, na określoną długość L1 dłuższej krawędzi tnącej 66, większą niż połowa szerokości D1 płytki skrawającej 38. Dodatkowo, w szczególnym zastosowaniu płytki skrawającej według wynalazku każda obwodowa krawędź 50 jest zaopatrzona w roboczą krótszą krawędź tnącą 68, sięgającą od sąsiedniego podwyższonego naroża 58, wzdłuż odpowiedniej narożnej krawędzi 56 i odpowiedniej krótszej krawędzi 54, na określoną długość L2 krótszej krawędzi tnącej 68, większą niż połowa długości D2 płytki skrawającej 38.

Fig. 9 i 10 przedstawiają w widoku z boku narzędzie skrawające 70 według wynalazku. Płytka skrawająca 38 ma kąty przyłożenia y1, y2 i ma robocze podwyższone naroże 58', wystające na zewnątrz narzędzia skrawającego 70.

Fig. 11 i 12 przedstawiają w widoku z góry płytkę skrawającą 38 i oprawkę 72 podczas wykonywania osiowego toczenia prostokątnego odsadzenia 74 obrabianego przedmiotu 76, obracającego się dokoła osi A. Przy prostokątnym odsadzeniu 74 znajduje się robocza dłuższa krawędź 52 robocza narożna krawędź 56' roboczego podwyższonego naroża 58 robocza krótsza krawędź 54' i tylna obniżona narożna krawędź 78'. Robocza krótsza krawędź 54' stanowi pomocniczą krawędź tnącą albo wygładzającą i tylko mała jej część, przy roboczej narożnej krawędzi 56' styka się z obrabianym przedmiotem 76. Dzięki kątom przyłożenia y1, y2 również w każdym innym położeniu płytki skrawającej 38, między dłuższą krawędzią 52 i kierunkiem F1 posuwu narzędzia jest utworzony przedni kąt przyłożenia K, natomiast między roboczą krótszą krawędzią 54' i cylindryczną powierzchnią 80 obrabianego przedmiotu 76 jest utworzony tylny kąt przyłożenia Kn. Tylna obniżona narożna krawędź 78' jest całkowicie odsunięta od cylindrycznej powierzchni 80 obrabianego przedmiotu 76, wobec czego głębokość osiowego toczenia nie jest ograniczona.

Fig. 13 i 14 przedstawiają w widoku z góry płytkę skrawającą 38 i oprawkę 72 podczas wykonywania promieniowego toczenia cylindrycznej powierzchni 80 obrabianego przedmiotu 76 obracającego się dokoła osi A. Do cylindrycznej powierzchni 80 przylega robocza dłuższa krawędź 52 robocza narożna krawędź 56' roboczego podwyższonego naroża 58 robocza krótsza krawędź 54' i tylna obniżona narożna krawędź 78. Robocza dłuższa krawędź 52' stanowi pomocniczą krawędź tnącą albo wygładzającą i tylko mała jej część, przy roboczej narożnej krawędzi 56' styka się z obrabianym przedmiotem 76. Dzięki kątom przyłożenia y1, y2, oraz w każdym innym położeniu płytki skrawającej 38, między roboczą krótszą krawędzią 54' i kierunkiem F2 posuwu narzędzia jest utworzony przedni kąt przyłożenia K, natomiast między roboczą dłuższą krawędzią 52' i odsadzeniem 74 obrabianego przedmiotu 76 jest utworzony tylny kąt przyłożenia Kn. Tylna obniżona narożna krawędź 78 jest całkowicie odsunięta od odsadzenia 74 obrabianego przedmiotu 76, wobec czego głębokość promieniowego toczenia nie jest ograniczona.

Fig. 15 przedstawia sposób osadzenia i zamocowania płytki skrawającej 38 i elementy do tego służące. Są to dwa występy 82 w każdej czołowej powierzchni 40, gniazdo 84 w oprawce 72, przelotowy otwór 86 w płytce skrawającej, mocująca śruba 88, podkładka 90 i śruba 92 podkładki.

PL 206 739 B1

Gniazdo 84 ma pierwszą i drugą boczne powierzchnie 94, 96 sięgające pod kątem prostym od dolnej powierzchni 98 gniazda 84. Podkładka 90 ma górną powierzchnię 100, płaską przeciwległą dolną powierzchnię 102 i usytuowaną między nimi obwodową powierzchnię 104. Górna powierzchnia 100 podkładki 90 zawiera podwyższoną powierzchnię 106 usytuowaną w kierunku od dolnej powierzchni 102 podkładki 90. Przelotowy otwór 108 jest usytuowany między górną powierzchnią 100 i dolną powierzchnią 102. Dwa występy 82 w każdej czołowej powierzchni 40 sięgają w kierunku od środkowej płaszczyzny M i są usytuowane z każdej strony drugiej płaszczyzny P2. Występy 82 hamują przemieszczanie się wióra, ograniczając długość L1, L2 dłuższej i krótszej krawędzi tnących 66, 68.

Podkładka 90 jest przymocowana w gnieździe 84 w takim położeniu, że jej dolna powierzchnia 102 przylega do drugiej bocznej powierzchni 96 gniazda 84. Śruba 92 podkładki jest usytuowana w przelotowym otworze 108 i współpracuje z drugim gwintowanym otworem 110, przechodzącym przez drugą boczną powierzchnię 96, mocując podkładkę 90 w gnieździe 84. Płytka skrawająca 38 jest zamocowana w gnieździe 84 w takim położeniu, że jej nie robocza czołowa powierzchnia 40 przylega do górnej powierzchni 100 podkładki 90. Pierwsza boczna powierzchnia 94 gniazda styka się z mniejszą boczną powierzchnią 44 płytki skrawającej 38, natomiast dolna powierzchnia 98 gniazda styka się z większą boczną powierzchnią 46. Dwa występy 82 nie roboczej czołowej powierzchni 40 stykają się z podwyższonymi powierzchniami 106 górnej powierzchni 100 podkładki 90. Mocująca śruba 88 usytuowana w przelotowym otworze 86 współpracuje z gwintowanym otworem 112 w dolnej powierzchni 98 gniazda 84.

Kształt czołowych powierzchni 40 zależy od czynników konstrukcyjnych, które muszą być brane pod uwagę pod względem warunków w jakich wykonywana jest obróbka. Na przykład celem powiększenia skutecznego kąta skrawania zastosowana jest wąska płaska powierzchnia 114 przylegająca do obwodowej krawędzi 50 (fig. 7). Powierzchnia natarcia 116 odchyla się w dół i do wewnątrz od wąskiej płaskiej powierzchni 114. Na życzenie powierzchnia natarcia może być zaopatrzona w odpowiednie elementy kształtujące wiór.

Dla zagłębionych bocznych powierzchni i bocznych krawędzi płytki korzystne jest wzięcie pod uwagę tolerancji wykonawczych, by boki płytki skrawającej nie były wypukłe, ani częściowo wypukłe, w widoku z przodu, i nie kolidowały z obrabianym przedmiotem. Możliwe jest zastosowanie prostych bocznych krawędzi, na przykład większe boczne powierzchnie 46 i dłuższe krawędzie 52 mogą być proste (fig. 16), albo przez ciasne tolerancje wykonawcze podczas prasowania i spiekania, albo przez dodatkowe szlifowanie.

Wynalazek został przedstawiony tylko przykładowo, a jako chronione należy uważać również wszelkie odmiany i modyfikacje rozwiązania mieszczące się w ramach idei wynalazku i zastrzeżeń patentowych.

Claims (21)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Narzędzie skrawające z wymienną płytką skrawającą, znamienne tym, że płytka skrawająca (38) ma dwie identyczne przeciwległe czołowe powierzchnie (40) symetryczne na kącie 180°, którego wierzchołkiem jest pierwsza oś symetrii (R1) przechodząca przez czołowe powierzchnie (40), obwodową boczną powierzchnię (42) usytuowaną między dwoma przeciwległymi czołowymi powierzchniami (40), obwodową krawędź (50) stanowiącą przecięcie każdej czołowej powierzchni (40) z obwodową boczną powierzchnią (42), przy czym przynajmniej dwa odcinki każdej obwodowej krawędzi (50) stanowią krawędzie tnące, a równocześnie obwodowa boczna powierzchnia (42) zawiera dwie identyczne przeciwległe większe boczne powierzchnie (46) symetryczne na kącie 180°, którego wierzchołkiem jest druga oś symetrii (R2) przechodząca przez większe boczne powierzchnie (46) i prostopadła do pierwszej osi symetrii (R1), oraz dwie identyczne przeciwległe mniejsze boczne powierzchnie (44) symetryczne na kącie 180°, którego wierzchołkiem jest trzecia oś symetrii (R3) przechodząca przez mniejsze boczne powierzchnie (44) i prostopadła do pierwszej osi symetrii (R1) i do drugiej osi symetrii (R2), a także ma drugą płaszczyznę (P2) utworzoną przez pierwszą oś symetrii (R1) i drugą oś symetrii (R2), pierwszą płaszczyznę (P1) utworzoną przez pierwszą oś symetrii (R1) i trzecią oś symetrii (R3) i środkową płaszczyznę (M) utworzoną przez drugą oś symetrii (R2) i trzecią oś symetrii (R3), przy czym każda czołowa powierzchnia (40) ma cztery naroża (58, 58', 60), w tym dwa obniżone naroża (60) i dwa podwyższone naroża (58, 58), z których obniżone naroża (60) są bliższe do środkowej płaszczyzny (M) niż podwyższone naroża (58, 58), a równocześnie, w widoku z boku na jedną z mniejszych bocznych powierzchni (44) wszystkie cztery naroża (58, 58',

   PL 206 739 B1

   60) są usytuowane w równej odległości od pierwszej płaszczyzny (P1), a także, w widoku z boku na jedną z większych bocznych powierzchni (46) wszystkie cztery naroża (58, 58), 60) są usytuowane w równej odległości od drugiej płaszczyzny (P2).
2. 2. Narzędzie skrawające według zastrz. 1, znamienne tym, że maksymalna odległość (D1) mniejszych bocznych powierzchni (44) płytki skrawającej (38) jest większa niż maksymalna odległość (D2) większych bocznych powierzchni (46) płytki skrawającej (38).
3. 3. Narzędzie skrawające według zastrz. 2, znamienne tym, że w widoku z przodu na płytkę skrawającą (38) każda większa boczna powierzchnia (46) jest wklęsła.
4. 4. Narzędzie skrawające według zastrz. 3, znamienne tym, że w widoku z przodu odległość między przeciwległymi większymi bocznymi powierzchniami (46) zmienia się od maksymalnej odległości (d2) przy narożach płytki skrawającej (38) do minimalnej wartości (d2) w miejscu przecięcia większej bocznej powierzchni (46) z drugą płaszczyzną (P2).
5. 5. Narzędzie skrawające według zastrz. 4, znamienne tym, że minimalna wartość (d2) jest wynikiem równania d2 = D2 -t, gdzie wymiar t wynosi 0,3 mm < t < 0,4 mm.
6. 6. Narzędzie skrawające według zastrz. 2, znamienne tym, że w widoku z przodu na płytkę skrawającą (38) każda mniejsza boczna powierzchnia (44) jest wklęsła.
7. 7. Narzędzie skrawające według zastrz. 6, znamienne tym, że w widoku z przodu odległość między przeciwległymi mniejszymi bocznymi powierzchniami (44) zmienia się od maksymalnej odległości (D1) przy narożach płytki skrawającej (38) do minimalnej wartości (d 1) w miejscu przecięcia mniejszej bocznej powierzchni (44) z pierwszą płaszczyzną (P1).
8. 8. Narzędzie skrawające według zastrz. 7, znamienne tym, że minimalna wartość (d1) jest wynikiem równania d1 = D1 - s, gdzie wymiar s wynosi 0,05 mm < t < 0,25 mm.
9. 9. Narzędzie skrawające według zastrz. 1, znamienne tym, że każda mniejsza boczna powierzchnia (44) spotyka się z sąsiednią większą boczną powierzchnią (46) wzdłuż narożnej bocznej powierzchni (48), przy czym każda narożna boczna powierzchnia (48) jest usytuowana między określonym podwyższonym narożem (58, 58') jednej z dwóch przeciwległych czołowych powierzchni (40) i określonym obniżonym narożem (60) innej z dwóch przeciwległych czołowych powierzchni (40).
10. 10. Narzędzie skrawające według zastrz. 9, znamienne tym, że każda krawędź tnąca zawiera dłuższą krawędź (52, 52), krótszą krawędź (54, 54') i usytuowaną między nimi narożną krawędź (56, 56').
11. 11. Narzędzie skrawające według zastrz. 10, znamienne tym, że każda dłuższa krawędź (52, 52'), narożna krawędź (56, 56') i krótsza krawędź (54, 54') są utworzone na przecięciu sąsiedniej większej bocznej powierzchni (46), narożnej bocznej powierzchni (48) i mniejszej bocznej powierzchni (44) z odpowiednią sąsiednią czołową powierzchnią (40).
12. 12. Narzędzie skrawające według zastrz. 11, znamienne tym, że w widoku z przodu dłuższe krawędzie (52, 52') są wklęsłe.
13. 13. Narzędzie skrawające według zastrz. 4 i 12, znamienne tym, że odległość między przeciwległymi dłuższymi krawędziami (52, 52') zmienia się od długości (D2) przy narożnych krawędziach (56, 56') do minimalnej wartości (d2) na przecięciu dłuższych krawędzi (52, 52') z drugą płaszczyzną (P2).
14. 14. Narzędzie skrawające według zastrz. 11, znamienne tym, że w widoku z przodu krótsze krawędzie (54, 54') są wklęsłe.
15. 15. Narzędzie skrawające według zastrz. 7 i 14, znamienne tym, że odległość między przeciwległymi krótszymi krawędziami (54, 54') zmienia się od długości (D1) przy narożnych krawędziach (56, 56') do minimalnej wartości (d1) na przecięciu krótszych krawędzi (54, 54') z pierwszą płaszczyzną (P1).
16. 16. Narzędzie skrawające według zastrz. 11, znamienne tym, że każde podwyższone naroże (58, 58') tworzy narożną krawędź tnącą (56'), a także sąsiednie dłuższe i krótsze krawędzie (52, 52', 54, 54') tworzą dłuższą i krótszą krawędź tnącą (66, 68).
17. 17. Narzędzie skrawające według zastrz. 16, znamienne tym, że dłuższa krawędź tnąca (66) ma długość (L1) większą od połowy odległości (D1).
18. 18. Narzędzie skrawające według zastrz. 17, znamienne tym, że krótsza krawędź tnąca (68) ma długość (L2) większą od połowy odległości (D2).
19. 19. Narzędzie skrawające według zastrz. 1, znamienne tym, że płytka skrawająca (38) jest zaopatrzona w przelotowy otwór (86) usytuowany między większymi bocznymi powierzchniami (46), o osi zbieżnej z drugą osią symetrii (R2).
20. 20. Narzędzie skrawające według zastrz. 1, znamienne tym, że jest wyposażone w podkładkę (90) i w oprawkę (72) zaopatrzoną w gniazdo (84), w którym są zamocowane podkładka (90) i płytka skrawająca (38), przy czym gniazdo (84) ma dolną powierzchnię (98) przylegającą do określonej większej

    PL 206 739 B1 bocznej powierzchni (46) płytki skrawającej (38), pierwszą boczną powierzchnię (94) sięgającą w kierunku od dolnej powierzchni (98), przy czym pierwsza boczna powierzchnia (94) przylega do określonej mniejszej bocznej powierzchni (44) płytki skrawającej (38), oraz drugą boczną powierzchnię (96) sięgającą w kierunku od dolnej powierzchni (98), przy czym pierwsza boczna powierzchnia (94) jest usytuowana obok większej bocznej powierzchni (46) i jest prostopadła do niej, podkładka (90) ma górną powierzchnię (100) przylegającą do nie roboczej czołowej powierzchni (40) płytki skrawającej (38), natomiast przeciwległa dolna powierzchnia (102) podkładki (90) przylega do pierwszej bocznej powierzchni (94) i usytuowanej między nimi obwodowej powierzchni (104), a także śruba (92) podkładki przechodzi przez przelotowy otwór (108) i współpracuje z gwintowanym otworem (110) w drugiej bocznej powierzchni (96), mocując podkładkę (90) w gnieździe (84), oraz mocująca śruba (88) przechodząca przez przelotowy otwór (86) współpracuje z gwintowanym otworem (112) w dolnej powierzchni (98), mocując płytkę skrawającą (38) w gnieździe (84).
21. 21. Narzędzie skrawające według zastrz. 18, znamienne tym, że każda czołowa powierzchnia (40) płytki skrawającej (38) jest zaopatrzona w dwa występy (82) sięgające w kierunku na zewnątrz od środkowej płaszczyzny (M), usytuowane z każdej strony drugiej płaszczyzny (P2), natomiast górna powierzchnia (100) podkładki (90) ma podwyższoną powierzchnię (106), stanowiącą część górnej powierzchni (100) podkładki (90), wystającą z górnej powierzchni (100) podkładki (90), przy czym dwa występy (82) nieroboczej czołowej powierzchni (40) przylegają do górnej powierzchni (100) podkładki (90).