RU2311992C1

RU2311992C1 - Built-up tool

Info

Publication number: RU2311992C1
Application number: RU2006104380/02A
Authority: RU
Inventors: Юрий Иннокентьевич Некрасов (RU); Юрий Иннокентьевич Некрасов; Владимир Васильевич Новоселов (RU); Владимир Васильевич Новоселов; Роман Юрьевич Некрасов (RU); Роман Юрьевич Некрасов; Уль на Сергеевна Путилова (RU); Ульяна Сергеевна Путилова
Priority date: 2006-02-13
Filing date: 2006-02-13
Publication date: 2007-12-10

Abstract

FIELD: metal working tools and apparatuses, tools with mechanical fastening of cutting tips.

SUBSTANCE: tool includes body, cutting tip with hole secured to angular seat of body by means of rod having threaded end and nut on it, chip breaker. Said rod is double-step one and it is arranged in through stepped opening of body. In recess of chip breaker threaded end of rod and nut are arranged. Rod step of small diameter passes through stepped opening of body, through hole of cutting tip and opening of chip breaker. Head of rod is arranged in through stepped opening of body and it has centering collar. In order to improve operational reliability, joining surface of steps of rod with large and small diameters is cone one and it engages with cone surface of chamfer formed on joining zone of flat surface of bottom and cylindrical surface of small diameter of through stepped opening of body. Cone joining surface of rod steps of large and small diameters engages with cone surface of chamfer at side opposite to apex of angular seat.

EFFECT: improved design and enhanced operational reliability of tool.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано при резании металлов.The invention relates to the field of metalworking and can be used in metal cutting.

Известен сборный резец, в корпусе которого режущая пластина закреплена в угловом гнезде посредством стержня с головкой, возвратной пружины и нажимного элемента с угловым вырезом, размещенного в отверстии корпуса [пат. RU 2094718, МПК⁶ В23В 27/16, опубл. 1997]. Ось упомянутого отверстия корпуса пересекает ось стержня. Сборный режущий инструмент снабжен втулкой, имеющей наклоненную к оси стержня торцевую поверхность. Втулка размещена в корпусе соосно с упомянутым стержнем и гайкой, установленной на резьбе, которая выполнена на конце стержня. Торцевая наклонная поверхность втулки обращена в сторону угла гнезда в корпусе и предназначена для взаимодействия с угловым вырезом нажимного элемента, в котором выполнено отверстие, а боковая поверхность которого предназначена для взаимодействия со стержнем. Отверстие, в котором размещен нажимной элемент, ориентировано в сторону угла гнезда в корпусе и выполнено глухим. Инструмент с целью предотвращения выпадения втулки при переустановке режущей пластины снабжен винтом, размещенным в корпусе и предназначенным для взаимодействия с пазом, выполненным на упомянутой втулке.Known prefabricated cutter, in the housing of which the cutting plate is fixed in the corner nest by means of a rod with a head, a return spring and a pressure element with an angular cutout located in the hole of the housing [US Pat. RU 2094718, IPC ⁶ V23V 27/16, publ. 1997]. The axis of said opening of the housing intersects the axis of the rod. A prefabricated cutting tool is provided with a sleeve having an end surface inclined to the axis of the shaft. The sleeve is housed coaxially with said shaft and a nut mounted on a thread that is formed at the end of the shaft. The end inclined surface of the sleeve faces the corner of the socket in the housing and is designed to interact with the corner cutout of the pressure element in which the hole is made, and the side surface of which is designed to interact with the rod. The hole in which the pressure element is placed is oriented towards the corner of the socket in the housing and is made blind. The tool in order to prevent the loss of the sleeve when reinstalling the cutting insert is equipped with a screw located in the housing and designed to interact with the groove made on the said sleeve.

Однако такая конструкция не исключает заклинивания сухаря, втулки и штифта в нерабочем положении при переустановках режущей пластины. Неудобство при переустановках режущей пластины вызывает необходимость выемки стержня и последующее введение стержня в отверстие сухаря и втулки. Расположение гайки снизу и необходимость разборки конструкции снизу также затрудняют работу при переустановках режущей пластины. Кроме того, при точении сходящая по передней поверхности режущей пластины стружка повреждает головку штифта, что приводит к преждевременному выходу из строя и снижению эксплутационного ресурса инструмента. В таких условиях не обеспечивается стружколомание и стружкодробление, что затрудняет работу технологического оборудования.However, this design does not preclude jamming of the cracker, bushing and pin in the idle position when reinstalling the cutting insert. The inconvenience of reinstalling the cutting insert necessitates the removal of the rod and the subsequent introduction of the rod into the bore of the cracker and bushing. The location of the nut from below and the need to disassemble the structure from below also make it difficult to work when reinstalling the cutting insert. In addition, when turning, the chips that come down along the front surface of the cutting insert damage the pin head, which leads to premature failure and a decrease in the tool’s service life. In such conditions, chip breaking and chip breaking are not ensured, which complicates the operation of technological equipment.

Известен сборный резец, в котором режущая пластина закреплена в угловом гнезде посредством стержня со шляпкой [СПМ RU 24655, МПК⁷ В23В 27/16, опубл. 2002]. В ступенчатом отверстии корпуса размещена первая втулка с наклонной к оси стержня торцевой поверхностью, обращенной в сторону угла гнезда, расположенная соосно со стержнем, и гайка, установленная на резьбе, выполненной на конце стержня. При этом в ступенчатом отверстии корпуса дополнительно установлена вторая втулка с возможностью смещения к оси стержня и взаимодействия с ним, причем наклонные к оси стержня торцевые поверхности каждой из втулок контактируют. При завинчивании гайки, режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента.Known prefabricated cutter, in which the cutting plate is fixed in a corner nest by means of a rod with a cap [SPM RU 24655, IPC ⁷ V23V 27/16, publ. 2002]. In the stepped hole of the housing there is a first sleeve with an end surface inclined to the axis of the rod, facing the angle of the socket, located coaxially with the rod, and a nut mounted on a thread made at the end of the rod. At the same time, a second sleeve is additionally installed in the stepped opening of the housing with the possibility of displacement to the axis of the rod and interaction with it, and the end surfaces of each of the bushings inclined to the axis of the contact are in contact. When tightening the nut, the cutting insert is pressed simultaneously along the supporting and lateral surfaces and into the corner of the socket in the tool body.

Однако такая конструкция не гарантирует правильную ориентацию расположения наклонных торцевых поверхностей первой и второй втулок в угол гнезда при переустановках режущей пластины. Расположение гайки снизу и необходимость разборки конструкции снизу также затрудняют работу при переустановках режущей пластины. Кроме того, технологически трудновыполнима качественная обработка плоской торцевой поверхности дна сквозного ступенчатого отверстия в корпусе, что приводит к заеданию второй втулки. При точении сходящая по передней поверхности режущей пластины стружка повреждает головку штифта, что приводит к преждевременному выходу из строя и снижению эксплутационного ресурса инструмента. Также при этом не обеспечивается стружколомание и стружкодробление, что затрудняет работу оператора и технологического оборудования.However, this design does not guarantee the correct orientation of the inclined end surfaces of the first and second bushings in the corner of the socket when reinstalling the cutting insert. The location of the nut from below and the need to disassemble the structure from below also make it difficult to work when reinstalling the cutting insert. In addition, it is technologically difficult to perform high-quality machining of the flat end surface of the bottom of the through step hole in the housing, which leads to jamming of the second sleeve. When turning, the chips coming down along the front surface of the cutting insert damage the pin head, which leads to premature failure and reduced tool life. Also, chip breaking and chip breaking are not provided, which complicates the work of the operator and process equipment.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков, выбранным в качестве прототипа, является сборный инструмент, в котором режущая пластина с отверстием закреплена в угловом гнезде корпуса посредством имеющего головку стержня, на конце которого выполнена резьба и установлена гайка [пат. RU 2245228, МПК⁷ В23В 27/16, опубл. 27.01.05]. Стержень выполнен двухступенчатым с увеличением диаметра от резьбового конца к головке стержня, при этом на дне сквозного ступенчатого отверстия корпуса, имеющего коническую поверхность, установлено кольцо, выполненное в виде тора с возможностью смещения к оси стержня, взаимодействия с ним и контактирования своей тороидальной поверхностью со стороны, противоположной вершине углового гнезда, с конической поверхностью дна сквозного ступенчатого отверстия. Инструмент снабжен стружколомом, установленным на режущую пластину и выполненным в виде пластины с отверстием для прохода стержня и торцевой поверхностью, предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления, наклоненной под углом к передней поверхности режущей пластины и обращенной в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины. При этом резьбовой конец стержня и гайка размещены в выемке, выполненной в пластине стружколома со стороны его боковой поверхности, противоположной другой его боковой поверхности, контактирующей с передней поверхностью режущей пластины, а головка стержня размещена в сквозном ступенчатом отверстии корпуса. В корпусе установлен винт, предназначенный для предотвращения поворота стержня при его завинчивании и взаимодействующий с продольным пазом, выполненным на ступени стержня с большим диаметром. При затягивании гайки режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда корпуса инструмента.The closest in the set of essential features, selected as a prototype, is a prefabricated tool in which a cutting insert with a hole is fixed in the corner socket of the housing by means of a rod having a head on the end of which a thread is made and a nut is installed [US Pat. RU 2245228, IPC ⁷ В23В 27/16, publ. 01/27/05]. The rod is made two-stage with an increase in diameter from the threaded end to the head of the rod, while at the bottom of the through step hole of the housing having a conical surface, a ring is made in the form of a torus with the possibility of displacement to the axis of the rod, interacting with it and contacting its toroidal surface from the side opposite the top of the corner nest, with the conical bottom surface of the through step hole. The tool is equipped with a chipbreaker mounted on the cutting insert and made in the form of a plate with a hole for the passage of the rod and an end surface designed to interact with the cut chips and chip breaking, inclined at an angle to the front surface of the cutting insert and facing the top and the main cutting edge of the cutting insert . In this case, the threaded end of the rod and the nut are placed in the recess made in the chipbreaker plate from the side of its side surface opposite to its other side surface in contact with the front surface of the cutting insert, and the head of the rod is placed in the through step hole of the housing. A screw is installed in the housing, designed to prevent the rod from turning when it is screwed and interacting with a longitudinal groove made at the stage of the rod with a large diameter. When tightening the nut, the cutting insert is pressed simultaneously along the supporting and lateral surfaces and into the corner of the socket of the tool body.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата, относится то, что наличие сравнительно тонкого торового кольца затрудняет сборку конструкции при переустановках режущей пластины в корпусе инструмента, установленного на станке, что приводит к возможности заедания конструкции, к снижению надежности процесса обработки и затрудняет работу оператора.The reasons that impede the achievement of the required technical result include the fact that the presence of a relatively thin torus ring complicates the assembly of the structure when reinstalling the cutting insert in the tool body mounted on the machine, which leads to the possibility of jamming of the structure, to a decrease in the reliability of the processing process, and complicates the work of the operator.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание инструмента повышенной эксплуатационной надежности, что облегчает работу оператора и технологического оборудования.The task to which the claimed invention is directed is to create a tool of increased operational reliability, which facilitates the work of the operator and technological equipment.

При осуществлении изобретения поставленную задачу можно решить за счет достижения технического результата, который заключается:When implementing the invention, the task can be solved by achieving a technical result, which consists of:

- в облегчении работы оператора за счет исключения слабого конструктивного элемента и тем самым повышения надежности конструкции.- to facilitate the work of the operator by eliminating a weak structural element and thereby increase the reliability of the structure.

Технический результат достигается тем, что в корпусе сборного инструмента выполнено угловое гнездо, в котором закреплена режущая пластина с отверстием посредством снабженного головкой стержня, на конце которого выполнена резьба и установлена гайка. Стержень выполнен двухступенчатым с увеличением диаметра ступеней от резьбового конца к головке стержня и расположен в сквозном ступенчатом отверстии корпуса. На режущую пластину установлен стружколом в виде пластины с выемкой и отверстием, а так же торцевой поверхностью, предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления. Торцевая поверхность пластины стружколома наклонена под углом к передней поверхности режущей пластины и обращена в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины. В выемке, предназначенной для защиты гайки и резьбового конца стержня от срезаемой стружки, размещена гайка, которая контактирует с дном выемки в пластине стружколома. При этом выемка выполнена в пластине стружколома со стороны его боковой поверхности, противоположной другой его боковой поверхности, которая контактирует с передней поверхностью режущей пластины. В отличии от прототипа поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами выполнена конической, и она взаимодействует с конической поверхностью фаски, выполненной на сопряжении плоской поверхности дна и цилиндрической поверхности меньшего диаметра сквозного ступенчатого отверстия в корпусе, при этом коническая поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами взаимодействует с конической поверхностью фаски со стороны, противоположной вершине углового гнезда. Головка стержня размещена в сквозном ступенчатом отверстии корпуса. Ось стержня и сквозного ступенчатого отверстия в корпусе смещены относительно оси отверстия в режущей пластине в направлении вершины углового гнезда. Установленный в корпусе винт, предназначенный для предотвращения поворота вокруг своей оси стержня при завинчивании гайки, взаимодействует с продольным пазом, выполненным на ступени стержня с большим диаметром. При завинчивании гайки режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента.The technical result is achieved by the fact that an angled socket is made in the housing of the prefabricated tool, in which a cutting insert with a hole is fixed by means of a rod provided with a head, at the end of which a thread is made and a nut is installed. The rod is made two-stage with increasing diameter of the steps from the threaded end to the head of the rod and is located in a through step hole of the housing. A chipbreaker is installed on the cutting insert in the form of a plate with a recess and a hole, as well as an end surface designed to interact with the cut chip and chip control. The end surface of the chipbreaker insert is inclined at an angle to the front surface of the insert and faces the apex and the main cutting edge of the insert. In the recess designed to protect the nut and the threaded end of the rod from the cut chips, a nut is placed that contacts the bottom of the recess in the chip breaker plate. In this case, the recess is made in the chipbreaker plate from the side of its side surface opposite to its other side surface, which is in contact with the front surface of the cutting insert. In contrast to the prototype, the interface surface of the steps of the rod with larger and smaller diameters is made conical, and it interacts with the conical surface of the chamfer made on the interface of the flat surface of the bottom and the cylindrical surface of the smaller diameter of the through step hole in the housing, while the conical surface of the interface of the steps of the rod with a large and smaller diameters interacts with the conical surface of the chamfer from the side opposite to the top of the corner nest. The head of the rod is placed in a through step hole of the housing. The axis of the rod and the through step hole in the housing are offset relative to the axis of the hole in the cutting insert in the direction of the top of the corner socket. A screw installed in the housing, designed to prevent rotation around its axis of the rod when tightening the nut, interacts with a longitudinal groove made on the step of the rod with a large diameter. When tightening the nut, the cutting insert is pressed simultaneously along the supporting and lateral surfaces and into the corner of the socket in the tool body.

На фиг.1 изображен сборный режущий инструмент; на фиг.2 - вид Б фиг.3; на фиг.3 - разрез по А-А на фиг.1 (повернуто).Figure 1 shows a precast cutting tool; figure 2 is a view B of figure 3; figure 3 is a section along aa in figure 1 (rotated).

В корпусе 1 сборного инструмента, например резца, имеется угловое гнездо 2, в которое устанавливается режущая пластина 3 с отверстием посредством имеющего головку 4 стержня 5, на конце 6 которого выполнена резьба 7 и установлена гайка 8. При этом на режущую пластину 3 установлен стружколом 9 в виде пластины с выемкой 10, отверстием 11 и торцевой поверхностью 12, предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления. Торцевая поверхность 12 пластины стружколома 9 наклонена под углом α к передней поверхности 13 режущей пластины 3 и обращена в сторону вершины 14 и главной режущей кромки 15 режущей пластины 3. Ось 16 стержня 5 и ось сквозного ступенчатого отверстия 17 в корпусе 1 смещены относительно оси 18 отверстия в режущей пластине 3 в направлении вершины углового гнезда 2. В корпусе 1 сборного инструмента установлен винт 19. Стержень 5 выполнен двухступенчатым с увеличением диаметра ступеней от конца 6 стержня 5, на котором выполнена резьба 7, к головке 4 стержня, причем поверхность сопряжения 20 ступеней стержня 5 с большим 21 и меньшим 22 диаметрами выполнена конической, и она взаимодействует с конической поверхностью фаски 23, выполненной на сопряжении плоской поверхности дна 24 и цилиндрической поверхности 25 меньшего диаметра 26 сквозного ступенчатого отверстия 17 в корпусе 1, при этом коническая поверхность 20 сопряжения ступеней стержня 5 с большим 21 и меньшим 22 диаметрами взаимодействует с конической поверхностью фаски 23 со стороны, противоположной вершине углового гнезда 2. Ступень 22 стержня 5 с меньшим диаметром проходит через сквозное ступенчатое отверстие 17 в корпусе 1, через отверстие в режущей пластине 3 и через отверстие 11 в пластине стружколома 9. При этом конец 6, на котором выполнена резьба 7 стержня 5, и гайка 8 размещены в выемке 10, выполненной в пластине стружколома 9 со стороны ее боковой поверхности 27, противоположной другой ее боковой поверхности 28, которая контактирует с передней поверхностью 13 режущей пластины 3. Головка 4 стержня 5 размещена в сквозном ступенчатом отверстии 17 корпуса 1, и на головке 4 выполнен предназначенный для ее центрирования поясок 29. Установленный в корпусе 1 винт 19, предназначенный для предотвращения поворота вокруг оси 16 стержня 5, при завинчивании гайки 8, взаимодействует с продольным пазом 30, выполненным на ступени 21 с большим диаметром стержня 5.In the housing 1 of the assembled tool, for example, a cutter, there is an angled socket 2 into which the cutting insert 3 is mounted with an opening by means of a rod 5 having a head 4, at the end of which 6 a thread 7 is made and a nut 8 is installed. At the same time, a chip breaker 9 is mounted on the cutting insert 3 in the form of a plate with a recess 10, a hole 11 and an end surface 12, designed to interact with the cut chips and chip breaking. The end surface 12 of the chipbreaker plate 9 is inclined at an angle α to the front surface 13 of the cutting insert 3 and faces the apex 14 and the main cutting edge 15 of the cutting insert 3. The axis 16 of the shaft 5 and the axis of the through step hole 17 in the housing 1 are offset relative to the axis 18 of the hole in the cutting insert 3 in the direction of the apex of the corner socket 2. A screw 19 is installed in the housing 1 of the assembled tool. The rod 5 is made two-stage with an increase in the diameter of the steps from the end 6 of the rod 5, on which the thread 7 is made, to the head 4 of the rod, pr what is the mating surface of the 20 steps of the rod 5 with a large 21 and less than 22 diameters made conical, and it interacts with the conical surface of the chamfer 23, made on the mating flat surface of the bottom 24 and a cylindrical surface 25 of a smaller diameter 26 of the through-hole 17 in the housing 1, while the conical surface 20 of the junction of the steps of the rod 5 with a large 21 and smaller 22 diameters interacts with the conical surface of the chamfer 23 from the side opposite to the top of the angular socket 2. Step 22 of the rod 5 with less diameter passes through the through step hole 17 in the housing 1, through the hole in the cutting plate 3 and through the hole 11 in the chipbreaker plate 9. The end 6, on which the thread 7 of the shaft 5 is made, and the nut 8 are placed in the recess 10, made in chipbreaker plate 9 from the side of its side surface 27 opposite to its other side surface 28, which is in contact with the front surface 13 of the cutting plate 3. The head 4 of the rod 5 is placed in a through step hole 17 of the housing 1, and the head 4 is designed for its centering the belt 29. A screw 19 installed in the housing 1 is designed to prevent rotation around the axis 16 of the rod 5, when screwing the nut 8, interacts with the longitudinal groove 30 made on the stage 21 with a large diameter of the rod 5.

Конструкция сборного инструмента работает следующим образом. Режущую пластину 3 устанавливают в угловом гнезде 2 корпуса 1 и размещают на ней стружколом 9. Стержень 5 размещают в сквозном ступенчатом отверстии 17, снабженном конической фаской 23, корпуса 1. Затем на конце 6 стержня 5, на котором выполнена резьба 7, устанавливают гайку 8. Винт 19, предназначенный для предотвращения поворота вокруг оси 16 стержня 5 при завинчивании гайки 8, устанавливают в корпусе 1 и вводят в продольный паз 30, выполненный на ступени 21 с большим диаметром стержня 5. При этом винтом 19 ограничивают осевое перемещение стержня 5 в сквозном ступенчатом отверстии 17 корпуса 1. Завинчиванием гайки 8, установленной на резьбовом конце 6 стержня 5, режущую пластину 3 одновременно поджимают по опорной 31 и боковым 32 поверхностям в угловом гнезде 2.The design of the precast tool works as follows. The cutting insert 3 is installed in the corner nest 2 of the housing 1 and placed on it by the chipbreaker 9. The rod 5 is placed in a through step hole 17 provided with a conical bevel 23 of the housing 1. Then, at the end 6 of the rod 5, on which the thread 7 is made, the nut 8 is installed The screw 19, designed to prevent rotation around the axis 16 of the rod 5 when screwing the nut 8, is installed in the housing 1 and inserted into the longitudinal groove 30 made in the step 21 with a large diameter of the rod 5. In this case, the screw 19 limits the axial movement of the rod 5 in through ohm step hole 17 of the housing 1. By screwing a nut 8 mounted on the threaded end 6 of the rod 5, the cutting plate 3 is simultaneously pressed along the supporting 31 and side 32 surfaces in the corner socket 2.

При такой конструкции инструмента упрощается переустановка режущей пластины, исключается заедание элементов конструкции при последующей сборке и повышается надежность конструкции, в результате облегчается работа оператора и повышается надежность и эксплуатационный ресурс сборного инструмента.With this tool design, reinstallation of the cutting insert is simplified, construction elements are not seized during subsequent assembly, and the design reliability is increased, as a result, the operator’s work is facilitated and the reliability and service life of the assembled tool are increased.

Claims

1. A prefabricated tool comprising a housing with a through step hole and a chamfer, a cutting insert with a hole fixed in an angular socket of the housing by means of a rod having a head on the end of which a thread is made and a nut is installed, a chipbreaker made in the form of a plate with a recess and an opening for passage rod, and the rod is made two-stage with increasing diameter of the steps from the threaded end to the head of the rod and is located in the through step hole of the housing, in the recess of the chipbreaker there are threaded the end of the rod and the nut in contact with the bottom of the recess in the chipbreaker plate, the step of the rod with a smaller diameter passes through the through step hole in the body, through the hole in the cutting plate and through the hole in the chipbreaker plate, while the screw installed in the case interacts with a longitudinal groove made on the step of the rod with a large diameter, and the head of the rod is placed in a through step hole of the housing and a centering belt is made on it, characterized in that the interface surface of the steps of the rod I with larger and smaller diameters is made conical, and it interacts with the conical surface of the chamfer made on the interface of the flat surface of the bottom and the cylindrical surface of the smaller diameter of the through step hole in the housing, while the conical interface of the steps of the rod with the larger and smaller diameters interacts with the conical surface chamfers from the side opposite the top of the corner nest.

2. The assembly tool according to claim 1, characterized in that it is made in the form of a cutter.