RU2677901C2

RU2677901C2 - Кассета для державки инструмента для проточки канавок, соответствующая державка инструмента для проточки канавок, их комплект и узел

Info

Publication number: RU2677901C2
Application number: RU2014144962A
Authority: RU
Inventors: Ален БУАССОННЕ; Камий САНДАЛДЖАН
Original assignee: Сандвик Тулинг Франс
Priority date: 2013-11-14
Filing date: 2014-11-07
Publication date: 2019-01-22
Also published as: KR20150056059A; EP2873477A1; BR102014028352A2; JP2015093380A; US20150132074A1; EP2873477A3; CN104625126A; US9656324B2; JP6616939B2; RU2014144962A3; RU2014144962A; CN104625126B

Abstract

Сменный элемент для державки (60) инструмента для протачивания канавок продолжается вдоль плоскости посередине толщины посредством ограничения периферийными поверхностями (20), которые содержат: зажимную поверхность (28); заднюю поверхность (26) для прикрепления к державке (60) инструмента вдоль направления (44) привинчивания, переднюю поверхность (24). При этом сменный элемент содержит канал (30) для охлаждающей жидкости, продолжающийся вдоль направления (34) от задней поверхности (26) к передней поверхности (24). Направление (44) привинчивания и направление (34) продолжения канала (30) для охлаждающей жидкости содержатся в плоскости посередине толщины сменного элемента (20). Державка инструмента содержит верхнюю переднюю поверхность (62) для прикрепления посредством привинчивания к задней поверхности (60) сменного элемента (20). Достигается улучшение подачи охлаждающей жидкости при протачивании глубоких канавок. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к сменному элементу для державки инструмента для проточки канавок и к державке инструмента для проточки канавок, выполненной с возможностью приема сменного элемента для зажима режущей пластины.

Область механической обработки посредством проточки канавок представляет собой часть общей области механической обработки посредством обтачивания. Данная конкретная область механической обработки сопряжена с ограничением доступности поверхности для проточки канавок, то есть головка инструмента для проточки канавок должна быть достаточно длинной, чтобы осуществлять механическую обработку дна обрабатываемой канавки, и достаточно узкой, чтобы входить в обрабатываемую канавку и в то же время оставляя достаточное пространство для удаления стружки.

Кроме того, ограничение доступности усиливается при механической обработке глубокой канавки, как при проточке глубокой канавки диска рабочего колеса турбины. На фиг. 1 показан известный узел 10 державки 16 инструмента для проточки канавок с фиксатором 12 для зажима режущей пластины 80 на державке 16 инструмента для проточки канавок. Фиксатор 12 закрепляют посредством винта 14, расположенного на участке узла 10, который входит в протачиваемую канавку. Данный тип узла, называемый также «лезвием», позволяет, как показано на фиг. 2, осуществлять проточку глубокой канавки 96 в диске 98 рабочего колеса турбины. Данное лезвие 10 может быть соединено с промежуточной системой 88, обеспечивающей точное позиционирование и подачу охлаждающей жидкости на резец 10. В действительности, данное лезвие 10 содержит канал 18 для охлаждающей жидкости для охлаждения рабочей режущей кромки 82 режущей платины 80. При этом направление охлаждения и, следовательно, ударное воздействие струи охлаждающей жидкости зафиксировано посредством державки 10 инструмента.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание режущего инструмента для нарезания глубоких канавок, обладающего большей гибкостью относительно ударного воздействия струи охлаждающей жидкости.

Данная задача достигается посредством сменного элемента для державки инструмента для проточки канавок, причем сменный элемент продолжается вдоль плоскости посередине толщины посредством закрепления между левой стороной и правой стороной, причем продолжение сменного элемента вдоль плоскости посередине толщины ограничено в плоскости посередине толщины периферийными поверхностями сменного элемента, причем периферийные поверхности сменного элемента содержат:

зажимную поверхность для зажима посредством контакта режущей пластины в державке инструмента для проточки канавок;

заднюю поверхность для прикрепления посредством привинчивания сменного элемента к державке (60) инструмента для проточки канавок вдоль направления привинчивания;

переднюю поверхность;

причем сменный элемент содержит канал для охлаждающей жидкости, продолжающийся вдоль направления от задней поверхности к передней поверхности;

причем направление привинчивания и направление продолжения канала для охлаждающей жидкости содержатся в плоскости посередине толщины сменного элемента.

Предпочтительные варианты осуществления сменного элемента определены в зависимых пунктах формулы изобретения. При этом также предполагается, что:

зажимная поверхность образует зажимную плоскость для контакта с верхней стороной режущей пластины, и задняя поверхность продолжается вдоль плоскости, причем угол, образованный между плоскостью задней поверхности и зажимной плоскостью, меньше или равен 70°;

задняя поверхность содержит два резьбовых отверстия для прикрепления посредством привинчивания сменного элемента к державке инструмента для проточки канавок вдоль направления привинчивания;

задняя поверхность продолжается вдоль плоскости, при этом острый угол, образованный между плоскостью задней поверхности и направлением привинчивания, больше или равен 60°, предпочтительно больше или равен 75°;

задняя поверхность содержит углубление для приема бокового установочного штифта державки инструмента для проточки канавок при прикреплении сменного элемента к державке инструмента для проточки канавок посредством привинчивания;

толщина сменного элемента меньше 20 мм, предпочтительно меньше 13 мм.

Данная задача достигается также посредством державки инструмента для проточки канавок для механической обработки обрабатываемой детали посредством обтачивания с удалением материала с обрабатываемой детали, при этом на верхней стороне державка инструмента для проточки канавок содержит:

верхнюю переднюю поверхность для прикрепления посредством привинчивания к задней поверхности предлагаемого сменного элемента;

переднее углубление для приема сменного элемента и режущей пластины;

верхний канал для охлаждающей жидкости, заканчивающийся на верхней передней поверхности.

Предпочтительные варианты осуществления державки инструмента для проточки канавок определены в зависимых пунктах формулы изобретения. При этом также предполагается, что:

державка инструмента для проточки канавок содержит: нижний участок переднего углубления, выполненный с возможностью приема сменной прокладки, образующей гнездо для режущей пластины; нижнюю переднюю поверхность, образующую нижний участок переднего углубления; и нижний канал для охлаждающей жидкости, заканчивающийся на нижней передней поверхности; предпочтительно державку инструмента для проточки канавок соединяют со сменной прокладкой, привинчиваемой к державке инструмента, тем самым образуя гнездо для приема режущей пластины, причем сменная прокладка содержит канал для охлаждающей жидкости, продолжающий канал для охлаждающей жидкости державки инструмента для проточки канавок таким образом, чтобы смазывать обрабатываемую деталь на задней стороне режущей пластины;

державка инструмента для проточки канавок содержит гнездо для приема режущей пластины и при этом: гнездо содержит прямолинейное дно для установки в положение резания режущей пластины, размещенной в гнезде; верхняя передняя поверхность продолжается вдоль плоскости; угол, образованный в переднем углублении между прямолинейным дном и плоскостью продолжения верхней передней поверхности меньше или равен 75°, предпочтительно меньше или равен 70°;

державка инструмента для проточки канавок содержит участок, выполненный с возможностью вхождения в обрабатываемую канавку во время протачивания, причем участок продолжается вдоль плоскости посередине толщины, перпендикулярной оси вращения обрабатываемой детали во время обтачивания, при этом направление продолжения канала для охлаждающей жидкости на верхней передней поверхности и направление привинчивания верхней передней поверхности образуют, в плоскости посередине толщины, угол меньше или равный 30°, предпочтительно меньше или равный 15°;

державка инструмента для проточки канавок содержит участок, выполненный с возможностью вхождения в обрабатываемую канавку во время протачивания, причем участок имеет толщину меньше 20 мм, предпочтительно меньше 13 мм.

Вышеуказанная задача достигается также посредством комплекта предлагаемого сменного элемента и предлагаемой державки инструмента для проточки канавок. Предпочтительно, предполагается в комплекте, что:

относительно сменного элемента:

поверхность зажима образует зажимную плоскость для контакта с верхней стороной режущей пластины, размещенной в гнезде державки инструмента, и

задняя поверхность сменного элемента продолжается вдоль плоскости; и

относительно державки инструмента для проточки канавок:

верхняя передняя поверхность продолжается вдоль плоскости, и

державка инструмента для проточки канавок содержит гнездо, содержащее прямолинейное дно для установки в положение резания режущей пластины, размещенной в гнезде,

причем в державке инструмента для проточки канавок между прямолинейным дном гнезда и верхней передней поверхностью образовано углубление для приема режущей пластины и сменного элемента; и

угол, образованный в углублении между прямолинейным дном и плоскостью продолжения верхней передней поверхности державки инструмента, по меньшей мере на 0,25° меньше чем угол, образованный между плоскостью задней поверхности и зажимной плоскостью сменного элемента.

Предлагается также узел из предлагаемого комплекта и режущей пластины, в котором державка инструмента для проточки канавок содержит гнездо, режущая пластина зажата в гнезде посредством сменного элемента, привинченного на задней поверхности к верхней передней поверхности державки инструмента.

Дополнительные признаки и преимущества изобретения станут очевидными из приведенного ниже описания вариантов осуществления изобретения, представленных в качестве неограничивающих примеров, со ссылкой на прилагаемые перечисленные ниже чертежи.

Фиг. 1 представляет собой вид в перспективе известного режущего инструмента для протачивания глубоких канавок;

Фиг. 2 представляет собой вид в перспективе режущего инструмента в соответствии с фиг. 1 во время протачивания канавки диска рабочего колеса турбины в разрезе;

Фиг. 3 представляет собой вид в перспективе предлагаемого сменного элемента, соединенной с инструментом для проточки канавок с режущей пластиной;

Фиг. 4 представляет собой вид в перспективе в соответствии с фиг. 3 с изображением плоскости посередине толщины;

Фиг. 5 представляет собой вид в перспективе другой предлагаемого сменного элемента, соединенной с инструментом для проточки канавок с режущей пластиной;

Фиг. 6 представляет собой вид в разрезе сменного элемента в соответствии с фиг. 5;

Фиг. 7 представляет собой вид в разрезе переднего углубления режущего инструмента в соответствии с фиг. 6, для приема сменного элемента в соответствии с фиг. 5;

Фиг. 8 представляет собой вид сбоку с местным разрезом узла в соответствии с фиг. 5, увеличенный на сменном элементе и на режущей пластине.

В настоящем изобретении предлагается сменный элемент для державки инструмента для проточки канавок с использованием режущих пластин. На фиг. 3 показан один вариант осуществления предлагаемого сменного элемента 20, соединенного с державкой 60 инструмента для проточки канавок, который также предлагается. Предлагаемый сменный элемент 20 и предлагаемая державка 60 инструмента для проточки канавок показаны прозрачно, для того чтобы увидеть внутреннюю структуру этих деталей.

Сменный элемент 20 соответствует фиксатору для зажима режущей пластины 80 в державке 60 инструмента для проточки канавок, показанному сплошными линиями. Данная режущая пластина 80 размещается в гнезде державки 60 инструмента для проточки канавок таким образом, что режущая кромка 82 расположена на передней стороне узла, причем данная режущая кромка 82 находится в положении для механической обработки канавки на верхней стороне узла, при этом материал канавки удаляется в виде стружки. Другими словами, передняя сторона обращена в направлении глубины канавки, а верхняя сторона представляет собой сторону вхождения режущей кромки в материал, подвергаемый механической обработке. В отличие от этих определений, в данном документе задняя сторона сменного элемента 20 державки 60 инструмента, или узла, соответствует стороне, обращенной от канавки, подвергаемой механической обработке, а нижняя сторона соответствует задней стороне режущей пластины 80, когда она находится в положении при механической обработке. Кроме того, левая сторона и правая сторона определяются, в данном документе, в соответствии с вышеуказанным и передней и верхней сторонами. Таким образом, левая сторона и правая сторона соответственно соответствуют стороне заднего плана и стороне переднего плана перспективного вида, показанного на фиг. 3.

В соответствии с вышеуказанными определениями сторон, сменный элемент 20 и участок 68 державки 60 инструмента выполнены с возможностью вхождения в канавку, подвергаемую механической обработке, с передней стороны. Узел сменного элемента 20 и державки 60 инструмента специально выполнен с возможностью осуществления проточки глубокой канавки 86 диска 98 рабочего колеса турбины, показанного на фиг. 2. Таким образом, толщина сменного элемента 20 и толщина участка 68 державки инструмента, выполненного с возможностью вхождения в канавку, подвергаемую механической обработке, очень ограничены.

При этом сменный элемент 20 и участок 68 имеют плоскую форму, заключенную между левой стороной и правой стороной, другими словами, форму пластины, заключенную между левой стороной и правой стороной. Плоская форма сменного элемента 20 и участка 68 державки инструмента может быть также охарактеризована соответствующими выражениями: сменный элемент 20 продолжается вдоль плоскости посередине толщины, и участок 68 державки инструмента продолжается вдоль плоскости посередине толщины. Другими словами, сменный элемент 20 и участок 68 державки инструмента продолжаются в центральной плоскости, т.е. плоскости, расположенной посередине между двумя левой и правой боковыми поверхностями. Данная плоскость посередине толщины показана на фиг. 4 ссылочной позицией 92 и выступает на поверхностях сменного элемента 20 и участка 68 державки инструмента вдоль линии 94.

Продолжающаяся вдоль такой плоскости посередине толщины и закрепленная между левой стороной и правой стороной, сменный элемент 20 ограничен на других своих сторонах периферийными поверхностями сменного элемента 20. Сменный элемент 20 является фиксатором для режущей пластины 80, при этом периферийные поверхности сменного элемента 20 содержат зажимную поверхность 28. Данная зажимная поверхность 28 выполнена с возможностью зажима режущей пластины 80 посредством контакта с верхней поверхностью 84 режущей пластины 80, расположенной в гнезде державки 60 инструмента. Зажимная поверхность 28 соответствует нижней поверхности сменного элемента 20, в соответствии с вышеопределенными сторонами. Кроме того, периферийные стороны сменного элемента содержат также заднюю поверхность 26 и переднюю поверхность 24.

Задняя поверхность 26 обеспечивает возможность прикрепления сменного элемента 20 к державке 60 инструмента для проточки канавок. Данное прикрепление осуществляется посредством привинчивания винтом 40 вдоль направления 44 привинчивания. Направление привинчивания определяется направлением втягивания винта 40 в сменный элемент 20. Винт 40 показан здесь так, что головка 42 расположена на задней стороне, т.е. является доступной на стороне державки инструмента. В качестве альтернативы, винт 40 может быть расположен так, что его головка 42 находится на передней стороне, т.е. является доступной со стороны сменного элемента 20, как показано на фиг. 5 для другого предлагаемого сменного элемента 20. В зависимости от стороны, на которой должен завинчиваться винт 40 для прикрепления сменного элемента 20, сменный элемент 20 содержит отверстие, возможно глухое, как показано на фиг. 3, с внутренней резьбой 46 или сквозное отверстие 48, возможно без резьбы, как показано на фиг. 5. Независимо от стороны привинчивания, привинчивание может быть осуществлено одним винтом 40, как показано на фиг. 3, двумя винтами 40, как показано на фиг. 5, или более. Необходимо понимать, что при использовании нескольких винтов 40 для прикрепления сменного элемента 20 к державке 60 инструмента, направление привинчивания представляет собой любое из направлений втягивания для любого винта 40, который, один, обеспечивает прижатие режущей пластины 80 к державке 60 инструмента посредством сменного элемента 20. В соответствии с фиг. 5, каждый отдельный винт из винтов 40 выполнен с возможностью прижатия режущей пластины 80 к державке 60 инструмента посредством сменного элемента 20, однако использование обоих винтов обеспечивает надежность удерживания сменного элемента на месте в том случае, если один винт сломается во время механической обработки.

Сменный элемент 20 содержит также канал 30 для охлаждающей жидкости, продолжающийся от задней поверхности 26 к передней поверхности 24. Данный канал 30 для охлаждающей жидкости продолжается между данными двумя поверхностями 24 и 26 вдоль направления 34 продолжения. Необходимо понимать, что направление 34 продолжения представляет собой среднее или основное направление продолжения канала 30 для охлаждающей жидкости, так что канал 30 для охлаждающей жидкости может быть наклонным. В действительности канал 30 для охлаждающей жидкости может быть образован как продолжение просверленных отверстий, имеющих разные направления сверления, тем самым образуя углы. Однако возможные углы наклона канала 30 для охлаждающей жидкости, предпочтительно, меньше 45°, более предпочтительно, меньше 30°, чтобы избежать потерь на трение для охлаждающей жидкости. Предлагаемый сменный элемент 20 и державка 60 инструмента, конечно, могут быть выполнены с возможностью механической обработки с использованием охлаждающей жидкости под высоким давлением, то есть охлаждающей жидкости под давлением свыше или равным 150 бар, но также до 500 бар.

Направление 34 продолжения канала для охлаждающей жидкости и направление 44 привинчивания содержатся в плоскости посередине толщины сменного элемента 20. На фиг. 6 показан вид в разрезе сменного элемента 20 в соответствии с фиг. 5, в плоскости посередине толщины, тем самым показывающий продолжение канала 30 для охлаждающей жидкости и сквозных отверстий 48 для привинчивания. Сквозные отверстия 48 и канал 30 для охлаждающей жидкости соответственно продолжаются вдоль направления 44 и направления 34, которые оба содержатся в плоскости фиг. 6. Другими словами, направление 34 канала для охлаждающей жидкости и направление 44 привинчивания продолжаются посередине толщины плоской формы сменного элемента 20. В данном документе, содержание направления 44 привинчивания и направления 34 канала для охлаждающей жидкости в плоскости посередине толщины следует понимать широко как охватывающие направления, которые могут образовывать с плоскостью посередине толщины угол, равный или меньше 10°.

Расположение в одной толщине привинчивания и охлаждающей жидкости обеспечивает исполнение сменного элемента 20 и участка 68 державки 60 инструмента с уменьшенной толщиной. Такое уменьшение толщины сменного элемента и участка 68 может быть связано с шириной винтов 40 и/или канала 30 для охлаждающей жидкости. Например, толщина сменного элемента 20 может быть меньше чем утроенная или удвоенная ширина стержня винта 40 и/или ширина канала 30 для охлаждающей жидкости.

Ограничение толщины сменного элемента 20 и участка 68 может быть также абсолютным. Например, толщина сменного элемента 20, а также толщина участка 68 державки инструмента могут быть выбраны в пределах следующих толщин: 6,35 мм, 9,52 мм, 12,7 мм или любой другой толщины меньше 20 мм, предпочтительно меньше 13 мм.

Ограничение толщины сменного элемента для зажима режущей пластины 80 в державке инструмента для проточки канавок является также ограничением для уже известного узла 10 для проточки канавок, который показан на фиг. 1. Однако предлагаемый сменный элемент дополнительно обеспечивает размещение канала 30 для охлаждающей жидкости в сменном элементе 20 в пределах той же толщины, что и крепежные винты 40, один над другим. Действительно, как показано, канал 30 для охлаждающей жидкости может быть размещен внутри сменного элемента 20 под винтами 40 так, чтобы находиться рядом с режущей кромкой 82 для смазки. Направление перемещения охлаждающей жидкости определяется каналом 30 для охлаждающей жидкости предлагаемого сменного элемента 20, при этом ударное воздействие струи может варьироваться от одной сменного элемента 20 к другой без изменения державки 60 инструмента.

Поскольку сменный элемент 20 представляет меньшую по размерам и более простую деталь по сравнению с державкой 60 инструмента, предлагаемый сменный элемент 20 обеспечивает узел державки инструмента и режущей пластины для протачивания глубоких канавок с большей гибкостью относительно ударного воздействия струи охлаждающей жидкости.

Кроме того, размещение канала 30 для охлаждающей жидкости внутри сменного элемента 20 позволяет заканчивать канал 30 для охлаждающей жидкости около рабочей режущей кромки 82 режущей пластины 80. По сравнению с уже известным решением, показанным на фиг. 1, предлагаемый сменный элемент 20 ограничивает нахождение стружки между струей охлаждающей жидкости и режущей кромкой. Таким образом, охлаждающая способность инструмента, используемого с предлагаемым сменным элементом, повышается. Кроме того, поскольку канал 30 для охлаждающей жидкости заканчивается между рабочей режущей кромкой 82 режущей пластины 80 и головкой винта 40, предлагаемый сменный элемент 20 ограничивает риск закручивания стружки вокруг винта 40 во время механической обработки.

Как показано на фиг. 6, сменный элемент 20 может иметь форму клина с углом α между зажимной поверхностью 28 и задней поверхностью 26. Для того чтобы точно определить угол α, зажимная поверхность 28 и задняя поверхность 26 сменного элемента 20 продолжаются прямо. Таким образом, зажимная поверхность 28 может образовать зажимную плоскость, а задняя поверхность 26 сменного элемента 20 может продолжаться вдоль плоскости. Для того чтобы уменьшить количество материала сменного элемента 20, угол α предпочтительно должен быть острым. Соответственно, угол α может быть меньше или равен 75°, предпочтительно меньше или равен 70°. При этом, предпочтительно, чтобы угол α был достаточно большим, для того чтобы прикрепление сменного элемента 20 посредством привинчивания не было помехой для канала 30 для охлаждающей жидкости. В данном документе канал для охлаждающей жидкости может также называться линией для охлаждающей жидкости. Кроме того, большой острый угол α позволяет сменному элементу 20 иметь большую переднюю поверхность 24, так что сменный элемент 20 может быть использован как сменная изнашиваемая деталь узла для проточки канавок. В действительности передняя поверхность узла для проточки канавок подвергается контакту со стружкой, удаляемой во время механической обработки. Таким образом, возможность замены предлагаемого сменного элемента 20 дополнительно позволяет ограничить износ державки 60 инструмента, при этом сменный элемент 20 выдерживает трение стружки, удаляемой во время механической обработки.

Как было показано выше посредством известного инструмента 10 для проточки канавок на фиг. 1, такая толщина сменного элемента 20, возможно ограниченная шириной режущей пластины 80, является предпочтительной для операций протачивания глубоких канавок. Конечно, жесткий зажим больше чем ширина режущей пластины ограничивает общую глубину канавки глубиной меньше длины режущей пластины. Таким образом, предлагаемый сменный элемент 20, зажимающий режущую пластину с ограниченной толщиной, возможно меньшей, чем ширина режущей пластины 80, позволяет протачивать канавки более глубокие по сравнению с длиной режущей пластины 80.

Помимо проточки канавок большей глубины по сравнению с длиной режущей пластины, ограничение толщины сменного элемента 20 шириной режущей пластины 80 является дополнительным преимуществом благодаря обеспечению проточки таких глубоких канавок с ограничением вибрации державки 80 инструмента и системы зажима. Ограничение вибрации относится к вибрации, которой подвергается привинчивание системы зажима, которая будет подвергаться смещению вследствие того, что она слишком большая, чтобы входить в канавку, подвергаемую механической обработке. Предлагаемый сменный элемент 20 с ограниченной толщиной позволяет размещать систему зажима режущей пластины целиком в пределах участка 68 державки инструмента, входящего в канавку во время механической обработки. Соответственно расстояние между режущей пластиной и прикреплением системы зажима к державке инструмента уменьшается, например, до утроенной длины режущей пластины, чтобы предотвратить чрезмерную вибрацию во время механической обработки, без ограничения глубины канавки, как в случае смещенного зажима.

Предлагаемая державка 60 инструмента для проточки канавок также способствует приданию собранному инструменту для проточки канавок для протачивания глубоких канавок большей гибкости в отношении направления потока охлаждающей жидкости. Соответственно, предлагаемая державка 60 инструмента для проточки канавок содержит верхнюю переднюю поверхность 62 для прикрепления сменного элемента 20. Данная верхняя передняя поверхность 62 выполнена с возможностью приема задней поверхности 26 сменного элемента 20 и соответственно для привинчивания к сменному элементу 20. Для привинчивания к сменному элементу 20, верхняя передняя поверхность 62 может содержать резьбовое средство в виде сквозного отверстия 64, как показано на фиг. 3, или отверстия с внутренней резьбой 66, как показано на фиг. 5. Такое сквозное отверстие 64 или внутренняя резьба 66 определяют направление привинчивания, соответствующее направлению 44 привинчивания, уже описанному для сменного элемента 20.

Для обеспечения размещения сменного элемента 20 перед верхней передней поверхностью 62, державка 60 инструмента для проточки канавок содержит переднее углубление. На фиг. 7 показан вид в разрезе переднего углубления 32 державки 60 инструмента в плоскости посередине толщины участка 68 державки инструмента, выполненного с возможностью вхождения в канавку во время глубокой проточки. Данное переднее углубление обеспечивает также размещение режущей пластины 80. Другими словами, переднее углубление 32 содержит гнездо 38 державки 60 инструмента и верхний участок для приема сменного элемента 20. Переднее углубление 32 державки 60 инструмента может образовывать угол β между дном гнезда державки 60 инструмента и верхней передней поверхностью 62. Данный угол β соответствует углу α, образованному сменным элементом 20 и показанному на фиг. 6. Предлагаемый сменный элемент 20 и соответствующая предлагаемая державка 60 инструмента образуют предлагаемый комплект деталей, готовый для сборки. Предлагается также узел данных деталей с режущей пластиной 80, зажатой в гнезде, образованном в державке 60 инструмента посредством сменного элемента 20, привинченного на его задней поверхности 26 к верхней передней поверхности державки инструмента.

По аналогии с вышеуказанным углом α, для того чтобы точно определить угол β, гнездо 38 и верхняя передняя поверхность 62 державки 60 инструмента предпочтительно продолжаются прямо. Таким образом, гнездо 38 может содержать прямолинейное дно 36, и верхняя передняя поверхность 62 может продолжаться вдоль плоскости. Прямолинейное дно 36 гнезда 38 может соответствовать нижней линии V-образного гнезда 38, которая показана на фиг. 3 и 4. В качестве альтернативы, дно гнезда может содержать дно не прямолинейное, а образованное так, что когда пластина установлена в державке, плоскость резания пластины является прямолинейной. В таком варианте данная плоскость резания пластины образует угол β с передней поверхностью, если смотреть в данном продольном разрезе.

В соответствии с вышеуказанным углом α, угол β, предпочтительно, острый и при этом может быть меньше или равен 75°, предпочтительно меньше или равен 70°.

Для того чтобы обеспечить зажим режущей пластины 80, сменный элемент 20 и державку 60 инструмента выбирают так, чтобы образовать углы α и β с заданной небольшой разницей, для того чтобы компенсировать производственные допуски деталей. Например, угол β может быть по меньшей мере на 0,25° меньше чем угол α, даже с учетом производственных допусков. Данная разница, равная по меньшей мере 0,25°, может соответствовать расчетному углу α, равному 70,25° с верхним производственным допуском 0,25° и нижним производственном допуском 0° и расчетному углу β, равному 69,75°±0,125° в качестве производственного допуска небольшая разница может быть также равна 0,5° или даже 0,625°. Данная небольшая разница показана на фиг. 8 в виде сбоку с местным разрезом посредством угла ε между задней поверхностью 26 сменного элемента 20 и верхней передней поверхностью 62 державки 60 инструмента во время сборки. Перед свинчиванием вместе этих деталей для зажима, режущую пластину 80 размещают в гнезде 38, зажимную поверхность 28 сменного элемента 20 размещают напротив верхней поверхности 84 режущей пластины 80, при этом разница между углом α и углом β соответствует углу ε. Во время сборки, данный угол ε между задней поверхностью 26 сменного элемента 20 и верхней передней поверхностью 62 державки 60 инструмента уменьшается посредством затягивания винтов 40, соединяющих сменный элемент 20 и державку 60 инструмента. Данное затягивание и уменьшение угла ε вызывает наклон сменного элемента 20 относительно верхней поверхности 84 режущей пластины, тем самым гарантируя зажим. Для того чтобы облегчить наклон сменного элемента 20 во время закрепления посредством завинчивания, острый угол γ, образованный между плоскостью задней поверхности 26 и направлением 44 завинчивания, может быть больше или равен 60°, предпочтительно больше или равен 75°.

Сборка посредством привинчивания сменного элемента 20 к державке 60 инструмента может быть облегчена посредством использования боковых установочных штифтов 63: например, одного штифта, как показано на фиг. 4 и 7, или двух штифтов, как показано на фиг. 3. Данные боковые штифты 63 размещаются на верхней передней поверхности 62 державки 60 инструмента и соответствуют по меньшей мере одному углублению 47 на задней поверхности 26 сменного элемента 20. В альтернативных вариантах осуществления (не показанных), боковые установочные штифты 63 могут быть расположены на сменном элементе 20 и размещены в углублении, расположенном в державке 60 инструмента.

Как показано на фиг. 4 и 7, переднее углубление 32 державки 60 инструмента может содержать нижний участок для приема сменной прокладки 50. По аналогии с предлагаемым сменным элементом 20, сменная прокладка 50 может быть использована как изнашиваемая деталь узла для проточки канавок. Другими словами, сменная прокладка может выдерживать износ, вызываемый возможными столкновениями между обрабатываемой деталью и узлом для проточки канавок. Данная сменная прокладка 50 образует гнездо 38 для режущей пластины 80 посредством определения границ дна и задней части гнезда 38. Гнездо 38 называют также гнездом или местом установки режущей пластины 80. Нижний участок переднего углубления образуется посредством нижней передней поверхности 58 державки 60 инструмента.

Предлагаемая державка 60 инструмента содержит верхний канал 70 для охлаждающей жидкости и, возможно, нижний канал 76 для охлаждающей жидкости для снабжения соответственно верхней стороны и нижней стороны режущей пластины 80 охлаждающей жидкостью. Данные каналы 70 и 76 для охлаждающей жидкости заканчиваются на верхней передней поверхности 62 и нижней передней поверхности 76, соответственно. Верхний канал 70 для охлаждающей жидкости продолжается, после его окончания 78 на верхней передней поверхности 62, как канал 30 для охлаждающей жидкости сменного элемента 20, когда сменный элемент 20 установлен и закреплен в державке 60 инструмента. Уплотнение между каналами 30 и 70 для охлаждающей жидкости, предпочтительно, обеспечивается посредством использования уплотнения 77, показанного в виде уплотнительного кольца, расположенного в конце 78 линии для охлаждающей жидкости. Данное уплотнение 77 подвергается сжатию, когда сменный элемент 20 привинчивают на место, таким образом, уплотняя любой нежелательный зазор между каналами 30 и 70 для охлаждающей жидкости. Продолжение канала 30 для охлаждающей жидкости сменного элемента 20 посредством канала 70 для охлаждающей жидкости державки 60 инструмента может быть либо в направлении 34, либо, как показано, в соответствии с другим направлением 74, имеющий небольшой угол наклона. Размещение как конца 78 канала 70 для охлаждающей жидкости, так и средств привинчивания на верхней передней поверхности 62 обеспечивает прием предлагаемого сменного элемента 20, содержащего направление 34 канала 30 для охлаждающей жидкости и направление 44 привинчивания в плоскости посередине толщины сменного элемента 20. Направление 74 продолжения канала 70 для охлаждающей жидкости на верхней передней поверхности 62 и направление 44 привинчивания верхней передней поверхности 62 могут образовывать острый угол δ, который показан на фиг. 7. Для облегчения компактного исполнения предлагаемого сменного элемента 20, взаимодействующей с державкой 60 инструмента, угол δ может быть меньше или равен 30°, предпочтительно меньше или равен 15°.

Нижний канал 76 для охлаждающей жидкости может заканчиваться или под режущей пластиной 80, как показано в варианте осуществления на фиг. 3, или на нижней передней поверхности 58, как показано в варианте осуществления, показанном на фиг. 4 и 7. В действительности в варианте осуществления, показанном на фиг. 5, канал 76 для охлаждающей жидкости державки 60 инструмента продолжается посредством канала 56 для охлаждающей жидкости сменной прокладки 50, заканчиваясь под, т.е. на задней стороне, режущей пластиной 80 соплами 54. Как показано, сменная прокладка 50 может быть прикреплена к державке 60 инструмента посредством привинчивания. По аналогии со сменным элементом 20, канал 56 для охлаждающей жидкости и направление привинчивания сменной прокладки 50 могут оба продолжаться в плоскости посередине толщины сменной прокладки 50, чтобы ограничить толщину прокладки 50.

Также по аналогии с соединением сменного элемента 20 с державкой 60 инструмента, соединение сменной прокладки 50 может быть облегчено использованием бокового установочного штифта 52, показанного расположенным на нижней передней поверхности 58 державки 60 инструмента. Соответствующее углубление расположено в прокладке так, чтобы облегчить боковую установку прокладки 50 во время привинчивания к державке 60 инструмента. В альтернативных вариантах осуществления (не показанных), боковые установочные штифты 52 могут быть размещены на сменной прокладке 50 и приняты в углубление, расположенное в державке 60 инструмента.

Хотя в данном документе конкретно описано и показано ограниченное количество вариантов осуществления и их элементов, будет очевидно множество модификаций и изменений. А именно, вместо одного крепежного винта 40 могут быть использованы два крепежных винта 40, с или без изменения стороны, на которой винты являются доступными. Боковой установочный штифт может быть также расположен на дне верхнего участка переднего углубления 32 в дополнение или в качестве альтернативы установочному штифту 63, показанному на фиг. 7.

Claims

1. Сменный элемент для державки (60) инструмента для проточки канавок, продолжающийся вдоль плоскости посередине толщины посредством закрепления между левой стороной и правой стороной державки, причем продолжение сменного элемента (20) вдоль плоскости посередине толщины ограничено в плоскости посередине толщины периферийными поверхностями, которые включают:

зажимную поверхность (28) для зажима посредством контакта режущей пластины (80) в державке (60) инструмента для проточки канавок,

заднюю поверхность (26) для прикрепления посредством привинчивания к державке (60) инструмента для проточки канавок вдоль направления (44) привинчивания;

переднюю поверхность (24),

причем сменный элемент (20) имеет канал (30) для охлаждающей жидкости, продолжающийся вдоль направления (34) от задней поверхности (26) к передней поверхности (24),

при этом направление (44) привинчивания и направление (34) продолжения канала (30) для охлаждающей жидкости продолжаются в плоскости посередине толщины сменного элемента (20).

2. Сменный элемент по п. 1, в котором зажимная поверхность (28) образует зажимную плоскость для контакта с верхней стороной режущей пластины (80), а задняя поверхность (26) выполнена в виде плоскости, причем угол (α), образованный между плоскостью задней поверхности (26) и зажимной плоскостью, меньше или равен 70°.

3. Сменный элемент по п. 1 или 2, в котором задняя поверхность (26) содержит два резьбовых отверстия (48) для прикрепления посредством привинчивания к державке (60) вдоль направления (44) привинчивания.

4. Сменный элемент по п. 1, в котором острый угол (γ), образованный между плоскостью задней поверхности (26) и направлением (44) привинчивания, больше или равен 60°, предпочтительно больше или равен 75°.

5. Сменный элемент по п. 1, в котором задняя поверхность (26) содержит углубление (47) для приема бокового установочного штифта (63) державки (60) во время прикрепления сменного элемента (20) к державке (60) посредством привинчивания.

6. Сменный элемент по п. 1, который выполнен с толщиной меньше 20 мм, предпочтительно меньше 13 мм.

7. Державка инструмента для проточки канавок, используемого для механической обработки детали посредством обтачивания с удалением материала, выполненная с возможностью прикрепления сменного элемента (20) по любому из пп. 1-6 и содержащая на верхней стороне верхнюю переднюю поверхность (62) для прикрепления посредством привинчивания к задней поверхности (60) сменного элемента (20);

переднее углубление (32) для приема сменного элемента (20) и режущей пластины (60),

верхний канал (30) для охлаждающей жидкости, заканчивающийся на верхней передней поверхности (62).

8. Державка по п. 7, содержащая:

нижний участок переднего углубления (32), выполненный с возможностью приема сменной прокладки (50), образующей гнездо (38) для режущей пластины (80),

нижнюю переднюю поверхность (62), образующую нижний участок переднего углубления (32), и

нижний канал (76) для охлаждающей жидкости, заканчивающийся на нижней передней поверхности (62).

9. Державка по п. 8, которая собрана со сменной прокладкой (50), привинченной к ней с образованием гнезда (38) для приема режущей пластины (80), причем сменная прокладка (50) содержит канал (56) для охлаждающей жидкости, продолжающий канал (76) для охлаждающей жидкости для смазывания обрабатываемой детали (98) на задней стороне режущей пластины (80).

10. Державка по п. 7 или 9, содержащая гнездо (38) для приема режущей пластины (80), содержащее

прямолинейное дно (36) для размещения в положении резания режущей пластины (80),

верхнюю переднюю поверхность (62), выполненную в виде плоскости,

причем угол (β), образованный в переднем углублении (32) между прямолинейным дном (36) и плоскостью продолжения верхней передней поверхности (62), меньше или равен 75°, предпочтительно меньше или равен 70°.

11. Державка по п. 7, содержащая участок (68), выполненный с возможностью вхождения в обрабатываемую канавку (96) во время протачивания и продолжающийся вдоль плоскости посередине толщины, перпендикулярной оси вращения обрабатываемой детали (98) во время протачивания, причем направление продолжения канала (70) для охлаждающей жидкости на верхней передней поверхности (62) и направление (44) привинчивания верхней передней поверхности (62) образуют в плоскости посередине толщины угол (δ), меньше или равный 30°, предпочтительно меньше или равный 15°.

12. Державка по п. 7, содержащая участок (68), выполненный с возможностью вхождения в обрабатываемую канавку (96) во время протачивания, причем участок (68) имеет толщину меньше 20 мм, предпочтительно меньше 13 мм.

13. Инструмент для проточки канавок, содержащий сменный элемент и режущую пластину, при этом державка (60) содержит гнездо (38), причем режущая пластина (80) зажата в гнезде (38) посредством сменного элемента (20), привинченного на задней поверхности (26) к верхней передней поверхности (62) державки (60) инструмента, отличающийся тем, что он содержит сменный элемент (20) по любому из пп. 2-6 и державку (60) по любому из пп. 8-12.

14. Инструмент по п. 13, в котором:

зажимная поверхность (28) сменного элемента (20) образует зажимную плоскость для контакта с верхней стороной (84) режущей пластины (80), размещенной в гнезде державки (60), и

задняя поверхность (26) сменного элемента (20) выполнена в виде плоскости,

при этом

верхняя передняя поверхность (62) державки (60) выполнена в виде плоскости, и

державка (60) содержит гнездо (38) с прямолинейным дном (36) для установки в положении резания режущей пластины (80), размещенной в гнезде (38),

при этом в державке (60) между прямолинейным дном (36) гнезда (38) и верхней передней поверхностью (62) образовано углубление (32) для приема режущей пластины (80) и сменного элемента (20), и

угол (β), образованный в углублении (32) между прямолинейным дном (36) и плоскостью продолжения верхней передней поверхности (62) державки (60), по меньшей мере на 0,25° меньше, чем угол (α), образованный между плоскостью задней поверхности (26) и зажимной плоскостью сменного элемента(20).