RU2778708C2 - Индексируемая режущая вставка треугольной формы, имеющая углубленные боковые поверхности, и вращающийся режущий инструмент - Google Patents

Abstract

Группа изобретений относится к обработке материалов резанием и может быть использована при фрезеровании поверхностей деталей. Индексируемая режущая вставка содержит противоположные верхнюю и нижнюю поверхности и периферийную поверхность, содержащую три боковые поверхности, чередующиеся в окружном направлении с тремя угловыми поверхностями. Три боковые поверхности задают воображаемый треугольник и воображаемый шестиугольник. Каждая угловая поверхность пересекает верхнюю концевую поверхность таким образом, что образует верхнюю угловую периферийную кромку с основной режущей кромкой. На виде сверху каждая сторона треугольника пересекает две верхние угловые периферийные кромки. Воображаемые линии, касательные к концевым точкам каждой основной режущей кромки, являются коллинеарными или образуют тупой основной угол изгиба больше 175°. Вставка закреплена с возможностью удаления во вращающемся режущем инструменте. Обеспечивается надежное закрепление режущей вставки и возможность фрезерования скошенных поверхностей. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 21 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к режущему инструменту и индексируемой режущей вставке треугольной формы для него для использования при обработке металлов резанием в целом, а также для фрезеровочных работ в частности.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В области режущих инструментов, используемых для фрезеровочных работ, известны несколько примеров индексируемых режущих вставок треугольной формы, имеющих углубленные боковые поверхности и удерживаемых с возможностью удаления в гнезде для размещения вставки режущего корпуса.

В CN 103506680 раскрыта индексируемая режущая вставка треугольной формы, имеющая противоположные верхнюю и нижнюю концевые поверхности с периферийной поверхностью, проходящей между ними, причем периферийная поверхность содержит три боковые поверхности и три угловые поверхности, каждая угловая поверхность пересекает верхнюю концевую поверхность таким образом, что образует изогнутую верхнюю режущую кромку, а каждая боковая поверхность имеет углубленную боковую поверхность.

В US 2016/0107248 раскрыта индексируемая режущая вставка треугольной формы, имеющая противоположные верхнюю и нижнюю концевые поверхности с периферийной поверхностью, проходящей между ними, причем периферийная поверхность содержит три боковые поверхности и три угловые поверхности, а каждая угловая поверхность пересекает верхнюю концевую поверхность таким образом, что образует верхнюю режущую кромку. Каждая верхняя режущая кромка содержит закругленный по радиусу компонент, имеющий первый конец и второй конец, а также первый и второй компоненты на первом и втором концах закругленного по радиусу компонента, соответственно, причем первый и второй компоненты менее изогнуты, чем закругленный по радиусу компонент. Нижняя концевая поверхность содержит три проходящие в радиальном направлении установочные канавки, и каждая боковая поверхность содержит по меньшей мере одну по существу V-образную впадину, образованную первой и второй опорными поверхностями.

В US 2010/0329800 раскрыта двухсторонняя индексируемая режущая вставка, имеющая три головки, расположенные на расстоянии посредством промежуточной части, причем каждая головка содержит переднюю часть, обе стороны которой имеют две по существу прямые режущие кромки, сходящиеся к носовой кромке, и заднюю часть, которая имеет две боковые контактные поверхности. Промежуточная часть имеет три "углубленные" промежуточные поверхности, которые на виде сверху или снизу режущей вставки задают воображаемый треугольник, ни одна из воображаемых сторон которого не пересекает никакую из режущих кромок.

В данной области техники существует потребность в предложении усовершенствованной индексируемой режущей вставки треугольной формы, имеющей универсальные установочные средства.

В данной области техники также существует потребность в предложении усовершенствованной индексируемой режущей вставки треугольной формы, имеющей компактные установочные средства.

Кроме того, в данной области техники существует потребность в предложении усовершенствованного режущего инструмента, выполненного с возможностью выполнения широкого диапазона фрезеровочных операций, включая операции обработки скошенных поверхностей.

Кроме того, в данной области техники также существует потребность в предложении усовершенствованного режущего инструмента, в котором индексируемая режущая вставка треугольной формы закреплена с возможностью удаления в режущем корпусе с высокой степенью устойчивости.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с настоящим изобретением предложена индексируемая режущая вставка треугольной формы, имеющая признаки, разработанные в стремлении удовлетворить одну или более из упомянутых выше потребностей данной области техники. Согласно одному аспекту настоящего изобретения режущая вставка содержит:

противоположные верхнюю и нижнюю поверхности с периферийной поверхностью, проходящей между ними, и центральной осью, проходящей через них,

при этом нижняя поверхность имеет обращенную вниз плоскую основную поверхность, заданную первой горизонтальной плоскостью, перпендикулярной к центральной оси,

периферийная поверхность пересекает верхнюю поверхность таким образом, что образует непрерывную верхнюю периферийную кромку, и имеет три боковые поверхности, чередующиеся в кружном направлении с тремя угловыми поверхностями,

каждая угловая поверхность пересекает указанную верхнюю поверхность таким образом, что образует верхнюю угловую периферийную кромку, а каждая верхняя угловая периферийная кромка имеет основную режущую кромку, проходящую от первой концевой точки ко второй концевой точке,

причем в разрезе, выполненном по второй горизонтальной плоскости, перпендикулярной к центральной оси и пересекающей три боковые поверхности, указанные три боковые поверхности задают три стороны первого воображаемого треугольника и три несмежные стороны первого воображаемого шестиугольника, и

на виде сверху режущей вставки:

каждая сторона первого воображаемого треугольника пересекает две верхние угловые периферийные кромки,

первая и вторая воображаемые прямые линии, касательные к каждой основной режущей кромке в ее первой и второй концевых точках, соответственно, либо являются коллинеарными, либо образуют тупой основной угол изгиба больше 175 градусов,

каждая основная режущая кромка имеет основную длину между ее первой и второй концевыми точками, которая больше половины длины стороны первого воображаемого шестиугольника, и

по меньшей мере одна сторона первого воображаемого треугольника пересекает каждую основную режущую кромку.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением предложен вращающийся режущий инструмент, выполненный с возможностью вращения вокруг оси инструмента, задающей переднезаднее направление, и содержащий режущий корпус, имеющий по меньшей мере одно гнездо для размещения вставки и по меньшей мере одну режущую вставку описанного выше типа, закрепленную с возможностью удаления в указанном гнезде для размещения вставки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для лучшего понимания настоящее изобретение ниже описано только в качестве примера со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых штрихпунктирными линиями обозначены границы вырезов для частичных видов элемента, и на которых:

на фиг. 1 показан вид в перспективе режущей вставки в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 2 показан вид сверху режущей вставки, показанной на фиг. 1;

на фиг. 3 показан вид сбоку режущей вставки, показанной на фиг. 1;

на фиг. 4 показан вид снизу режущей вставки, показанной на фиг. 1;

на фиг. 5 показан вид в разрезе режущей вставки, показанной на фиг. 3, выполненный по линии V-V;

на фиг. 6 показан вид в разрезе режущей вставки, показанной на фиг. 2, выполненный по линии VI-VI;

на фиг. 7 показан частичный вид в разрезе режущей вставки, показанной на фиг. 2, выполненный по линии VII-VII;

на фиг. 8 показан вид в разрезе режущей вставки, показанной на фиг. 3, выполненный по линии VIII-VIII;

на фиг. 9 показан вид в перспективе режущей вставки в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 10 показан вид сверху режущей вставки, показанной на фиг. 9;

на фиг. 11 показан вид сбоку режущей вставки, показанной на фиг. 9;

на фиг. 12 показан вид снизу режущей вставки, показанной на фиг. 9;

на фиг. 13 показан вид в разрезе режущей вставки, показанной на фиг. 11, выполненный по линии XIII-XIII;

на фиг. 14 показан вид в разрезе режущей вставки, показанной на фиг. 10, выполненный по линии XIV-XIV;

на фиг. 15 показан частичный вид в разрезе режущей вставки, показанной на фиг. 10, выполненный по линии XV-XV;

на фиг. 16 показан вид в разрезе режущей вставки, показанной на фиг. 11, выполненный по линии XVI-XVI;

на фиг. 17 показан вид в перспективе режущего инструмента в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения с удаленной одной из его режущих вставок;

на фиг. 18 показан вид сбоку режущего инструмента, показанного на фиг. 17;

на фиг. 19 показан подробный вид сбоку режущего инструмента, показанного на фиг. 17;

на фиг. 20 показан вид спереди гнезда для размещения вставки режущего инструмента, показанного на фиг. 17, с удаленной режущей вставкой; и

на фиг. 21 показан вид спереди гнезда для размещения вставки, показанной на фиг. 20, с закрепленной режущей вставкой.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как показано на фиг. 1-4 и 9-12, первый аспект настоящего изобретения относится к индексируемой режущей вставке 20, 120 треугольной формы, имеющей противоположные верхнюю и нижнюю поверхности 22, 24 с периферийной поверхностью 26, проходящей между ними, и центральной осью А1, проходящей через них.

на фиг. 1-4 показан первый вариант осуществления режущей вставки 20, выполненной с возможностью осуществления фрезеровочных операций с высокой скоростью подачи.

на фиг. 9-12 показан второй вариант осуществления режущей вставки 120, выполненной с возможностью фрезерования квадратных уступов в заготовке.

Следует понимать, что на протяжении настоящих описания и формулы изобретения одинаковые ссылочные обозначения были использованы для тех признаков, который являются общими как для первого, так и для второго вариантов осуществления режущих вставок 20, 120.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения режущая вставка 20, 120 может быть выполнена с возможностью пошагового перемещения вокруг центральной оси А1.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения режущая вставка 20, 120 может иметь трехкратную вращательную симметрию вокруг центральной оси А1.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения центральное отверстие 28, соосное с центральной осью А1, может пересекать верхнюю и нижнюю поверхности 22, 24.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения режущая вставка 20, 120 предпочтительно может быть выполнена посредством прессования и спекания спеченного карбида, такого как карбид вольфрама, и может быть снабжена покрытием или выполнена без него.

Как показано на фиг. 1, 2, 9 и 10, периферийная поверхность 26 пересекает верхнюю поверхность 22 таким образом, что образует непрерывную верхнюю периферийную кромку 30, и имеет три боковые поверхности 32, чередующиеся в окружном направлении с тремя угловыми поверхностями 34.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая боковая поверхность 32 может быть плоской и параллельной центральной оси А1.

Как показано на фиг. 3 и 11, нижняя поверхность 24 имеет обращенную вниз плоскую основную поверхность 36, заданную первой горизонтальной плоскостью РН1, перпендикулярной к центральной оси А1.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая боковая поверхность 32 может пересекать основную поверхность 36.

В других вариантах осуществления настоящего изобретения (не показаны) основная поверхность 36 может содержать множество копланарных основных подповерхностей.

Как показано на фиг. 1-3 и 9-11, каждая угловая поверхность 34 пересекает верхнюю поверхность 22 таким образом, что образует верхнюю угловую периферийную кромку 38, при этом каждая верхняя угловая периферийная кромка 38 имеет основную режущую кромку 40, проходящую от первой концевой точки N1 ко второй концевой точке N2.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая основная режущая кромка 40 может проходить наклонно вниз от своей первой концевой точки N1 до своей второй концевой точки N2.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая основная режущая кромка 40 может проходить наклонно непрерывно вниз от своей первой концевой точки N1 до своей второй концевой точки N2.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения нижняя поверхность 24 может быть лишена режущих кромок, а режущая вставка 20, 120 может быть описана как "односторонняя".

Как показано на фиг. 5 и 13 в разрезе, выполненном по второй горизонтальной плоскости РН2, перпендикулярной к центральной оси А1 и пересекающей три боковые поверхности 32, эти три боковые поверхности 32 задают три стороны первого воображаемого треугольника Т1 и три несмежные стороны первого воображаемого шестиугольника Н1.

Также, как показано на фиг. 5 и 13, первый воображаемый треугольник Т1 имеет три воображаемых первых линии LB1 биссектрисы, причем каждая воображаемая первая линия LB1 биссектрисы содержит один из трех углов первого воображаемого треугольника и делит пополам его несмежную (противоположную) сторону.

Следует понимать, что первый воображаемый треугольник Т1 представляет собой равносторонний треугольник, центр которого находится на центральной оси А1.

Также следует понимать, что первый воображаемый шестиугольник Н1 представляет собой правильный шестиугольник, центр которого находится на центральной оси А1, а его шесть сторон имеют равную длину.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, как показано на фиг. 2 и 10, на виде сверху режущей вставки 20, 120 каждая сторона первого воображаемого треугольника Т1 пересекает две верхние угловые периферийные кромки 38.

В силу того, что каждая сторона первого воображаемого треугольника Т1 пересекает две верхние угловые периферийные кромки 38, три боковые поверхности 32 являются углубленными и, таким образом, обеспечивают компактные средства для установки режущей вставки 20, 120.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 2 и 10, на виде сверху режущей вставки 20, 120 три угла первого воображаемого треугольника Т1 могут быть расположены снаружи верхней периферийной кромки 30.

Кроме того, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 2 и 10, на виде сверху режущей вставки 20, 120 каждая верхняя угловая периферийная кромка 38 может быть пересечена только один раз одной и той же стороной первого воображаемого треугольника Т1.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 2 и 10, на виде сверху режущей вставки 20, 120 шесть углов первого воображаемого шестиугольника могут быть расположены внутри верхней периферийной кромки 30.

Следует понимать, что для тех вариантов осуществления настоящего изобретения, в которых шесть углов первого воображаемого шестиугольника расположены внутри верхней периферийной кромки 30, длина каждой верхней угловой периферийной кромки 38 преимущественно увеличивается.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 2 и 10, на виде сверху режущей вставки 20, 120 каждая воображаемая первая линия LB1 биссектрисы может пересекать одну из верхних угловых периферийных кромок 38, и каждая верхняя угловая периферийная кромка 38 может не иметь зеркальной симметрии относительно своей связанной воображаемой первой линии LB1 биссектрисы.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, как показано на фиг. 2 и 10, на виде сверху режущей вставки 20, 120 первая и вторая воображаемые прямые линии L1, L2, касательные к каждой основной режущей кромке 40 в ее первой и второй концевых точках N1, N2, соответственно, либо являются коллинеарными, либо образуют тупой основной угол α1 изгиба больше 175 градусов, то есть 175° < α1 < 180°.

Для тех вариантов осуществления настоящего изобретения, в которых первая и вторая воображаемые прямые линии L1, L2 являются коллинеарными, например, на виде сверху первого варианта осуществления режущей вставки 20, как показано на фиг. 2, каждая основная режущая кромка 40 может быть прямой.

Для тех вариантов осуществления настоящего изобретения, в которых первая и вторая воображаемые прямые линии L1, L2 образуют тупой основной угол α1 изгиба больше 175 градусов, например, на виде сверху второго варианта осуществления режущей вставки 120, как показано на фиг. 10, каждая основная режущая кромка 40 может быть слегка выпуклой.

Следует понимать, что каждая основная режущая кромка 40 может быть слегка выпуклой на виде сверху второго варианта осуществления режущей вставки 120 таким образом, что когда режущая вставка 120 наклонена относительно заготовки, то рабочая основная режущая кромка 40 выполнена с возможностью фрезерования на этой заготовке квадратных уступов.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, как показано на фиг. 2 и 10, на виде сверху режущей вставки 20, 120 каждая основная режущая кромка 40 имеет основную длину L, между ее первой и второй концевыми точками N1, N2, которая больше половины длины LH стороны первого воображаемого шестиугольника H1, то есть LP > LH*1/2, и по меньшей мере одна сторона первого воображаемого треугольника Т1 пересекает каждую основную режущую кромку 40.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 2 и 10, на виде сверху режущей вставки 20, 120 основная длина LP может быть больше двух третей длины LH стороны шестиугольника, то есть LP > LH*2/3.

Кроме того, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 2 и 10, а виде сверху режущей вставки 20, 120 никакая часть режущей вставки 20, 120 не может быть расположена снаружи верхней периферийной кромки 30.

Как показано на фиг. 1, 2, 9 и 10, верхняя поверхность 22 может содержать наклонную поверхность 42, смежную с каждой основной режущей кромкой 40, и поверхность 44 для отклонения стружки, расположенную между каждой наклонной поверхностью 42 и центральной верхней поверхностью 46.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения центральная верхняя поверхность 46 может полностью окружать центральное отверстие 28.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая поверхность 44 для отклонения стружки может проходить по периферической протяженности Е1 верхней поверхности 46.

Как показано на фиг. 3 и 11, верхняя поверхность 46 может быть плоской, а также может быть задана третьей горизонтальной плоскостью РН3, перпендикулярной к центральной оси А1.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения никакая часть режущей вставки 20, 120 не может быть расположена выше третьей горизонтальной плоскости РН3.

Также, как показано на фиг. 3 и 11, четвертая горизонтальная плоскость РН4, перпендикулярная к центральной оси А1, может пересекать каждую поверхность 44 для отклонения стружки по всей ее периферической протяженности Е1, а также может не пересекать никакую из трех основных режущих кромок 40.

Следует понимать, что для тех вариантов осуществления настоящего изобретения, в которых четвертая горизонтальная плоскость РН4 пересекает каждую поверхность 44 для отклонения стружки и никакую из трех основных режущих кромок 40, каждая поверхность 44 для отклонения стружки проходит вверх от своей связанной основной режущей кромки 40, что, тем самым, обеспечивает большее управление потоком стружки.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая боковая поверхность 32 может пересекать верхнюю поверхность 46.

Как показано на фиг. 6 и 14, в разрезе, выполненном по первой вертикальной плоскости PV1, содержащей центральную ось А1 и среднюю точку N3 одной из основных режущих кромок 40, наклонная поверхность 42 может проходить наклонно вниз от основной режущей кромки 40, а поверхность 44 для отклонения стружки может проходить наклонно вверх к верхней поверхности 46.

Следует понимать, что на виде сверху режущей вставки 20, 120 средняя точка N3 каждой основной режущей кромки 40 равноудалена от своих связанных первой и второй концевых точек N1, N2.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 6 и 14, в разрезе, выполненном по первой вертикальной плоскости PV1, третья воображаемая прямая линия L3, параллельная центральной оси А1 и пересекающая основную поверхность 36, может пересекать наклонную поверхность 42 или поверхность 44 для отклонения стружки.

Как показано на фиг. 6, третья воображаемая прямая линия L3 режущей вставки 20 по первому варианту осуществления пересекает поверхность 44 для отклонения стружки, и, как показано на фиг. 14, третья воображаемая прямая линия L3 режущей вставки 120 по второму варианту осуществления пересекает наклонную поверхность 42.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 2 и 10, на виде сверху режущей вставки 20, 120 каждая поверхность 44 для отклонения стружки может быть по меньшей мере частично расположена внутри первого воображаемого шестиугольника Н1.

Следует понимать, что для тех вариантов осуществления настоящего изобретения, в которых каждая поверхность 44 для отклонения стружки по меньшей мере частично расположена внутри первого воображаемого шестиугольника Н1, периферическая протяженность Е1 каждой поверхности 44 для отклонения стружки преимущественно может превышать длину LH стороны шестиугольника, что, тем самым, обеспечивает большее управление потоком стружки.

Как показано на фиг. 6 и 14, в разрезе, выполненном по первой вертикальной плоскости PV1, четвертая воображаемая прямая линия L4, перпендикулярная к центральной оси А1, может пересекать наклонную поверхность 42 и поверхность 44 для отклонения стружки в первой и второй точках I1, I2 пересечения, соответственно.

Также, как показано на фиг. 6 и 14, в разрезе, выполненном по первой вертикальной плоскости PV1, пятая воображаемая прямая линия L5, касательная к наклонной поверхности 42 в первой точке I1 пересечения, может образовывать острый угол β1 наклонной поверхности с четвертой воображаемой прямой линией L4, и шестая воображаемая прямая линия L6, касательная к поверхности 44 для отклонения стружки во второй точке I2 пересечения, может образовывать острый угол β2 поверхности для отклонения с четвертой воображаемой прямой линией L4.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения угол β2 поверхности для отклонения может быть больше угла β1 наклонной поверхности.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения угол β2 поверхности для отклонения может быть по меньшей мере на 5 градусов больше угла β1 наклонной поверхности, то есть β2 ≥ β1 + 5°.

Как показано на фиг. 1, 2, 9 и 10, каждая верхняя угловая периферийная кромка 38 может содержать скошенную режущую кромку 48 и изогнутую угловую режущую кромку 50, при этом скошенная режущая кромка 48 может быть расположена на расстоянии от своей связанной основной режущей кромки 40 посредством изогнутой угловой режущей кромки 50.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая изогнутая угловая режущая кромка 50 может проходить между первой концевой точкой N1 своей связанной основной режущей кромки 40 и своей связанной скошенной режущей кромкой 48.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая основная режущая кромка 40 может по касательной прилегать к своей связанной изогнутой угловой режущей кромке 50 в ее первой концевой точке N1.

Следует понимать, что наклонная поверхность 42, смежная с каждой основной режущей кромкой 40, также может ограничена скошенной режущей кромкой 48 и изогнутой угловой режущей кромкой 50, связанными с ней.

Как показано на фиг. 2 и 10, на виде сверху режущей вставки 20, 120 седьмая воображаемая прямая линия L7, касательная к каждой скошенной режущей кромке 48, может образовывать острый скошенный угол ψ1 со своей связанной первой воображаемой прямой линией L1.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения острый скошенный угол ψ1 может быть больше 45 градусов, то есть 45° < ψ1 < 90°.

Как показано на фиг. 9-11, каждая верхняя угловая периферийная кромка 38 второго варианта осуществления режущей вставки 120 может содержать прямую зачистную кромку 52, проходящую между своей связанной изогнутой угловой режущей кромкой 50 и своей связанной скошенной режущей кромкой 48.

Каждая зачистная кромка 52 может по касательной прилегать к своей связанной изогнутой угловой режущей кромке 50.

Как показано на фиг. 7 и 15, в частичном разрезе, выполненном по одной из скошенных режущих кромок 48, каждая угловая поверхность 34 может содержать положительно наклоненную скошенную отводную поверхность 54, смежную со своей связанной скошенной режущей кромкой 48.

Следует понимать, что термин "положительно наклоненный" представляет собой удлинение скошенной отводной поверхности 54 на ту же сторону опорной линии LV, параллельной центральной оси А1 и содержащей связанную скошенную режущую кромку 48 в качестве смежной наклонной поверхности 42.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения нижняя поверхность 24 может иметь три нижних упорных углубления 56, расположенных в окружном направлении на расстоянии вокруг основной поверхности 36, при этом каждое нижнее упорное углубление 56 может содержать обращенную радиально наружу нижнюю упорную поверхность 58.

Как показано на фиг. 8 и 16, в разрезе, выполненном по пятой горизонтальной плоскости PH5, перпендикулярной к центральной оси А1 и пересекающей три нижние упорные поверхности 58, три нижние упорные поверхности 58 могут задавать три стороны второго воображаемого треугольника Т2.

Также, как показано на фиг. 8 и 16, второй воображаемый треугольник Т2 имеет три воображаемых вторых линии LB2 биссектрисы, при этом каждая воображаемая вторая линия LB2 биссектрисы содержит один из трех углов второго воображаемого треугольника и делит пополам его несмежную сторону.

Следует понимать, что второй воображаемый треугольник Т2 представляет собой равносторонний треугольник, центр которого находится на центральной оси А1.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая нижняя упорная поверхность 58 может пересекать одну из трех боковых поверхностей 32.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая нижняя упорная поверхность 58 может быть плоской и непараллельной центральной оси А1.

Как показано на фиг. 4 и 12, на виде снизу режущей вставки 20, 120 каждая нижняя упорная поверхность 58 может не проходить вне первого воображаемого треугольника Т1, что, тем самым, обеспечивает компактные средства для установки режущей вставки 20, 120.

Как показано на фиг. 8 и 16, оба из первого и второго воображаемого треугольников Т1, Т2 могут быть центрированы относительно центральной оси А1. Кроме того, второй воображаемый треугольник Т2 может быть вращательно смещен от первого воображаемого треугольника Т1 на угол δ1 смещения, что, тем самым, обеспечивает широкий диапазон установочных опций при использовании по меньшей мере одной из трех боковых поверхностей 32 и по меньшей мере одной из трех нижних упорных поверхностей 58.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения угол δ1 смещения может быть меньше или равен 30 градусам, то есть δ1 ≤ 30°.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения угол δ1 смещения может быть больше или равен 15 градусам и меньше или равен 30 градусам, то есть 15° ≤ δ1 ≤ 30°.

Как показано на фиг. 17-20, дополнительный аспект настоящего изобретения относится к вращающемуся режущему инструменту 60, содержащему режущий корпус 62 и по меньшей мере одну из упомянутых выше индексируемых режущих вставок 20. Каждая режущая вставка 20 закреплена с возможностью удаления в гнезде 64 для размещения вставки режущего корпуса 62.

Хотя во вращательном режущем инструменте 60, показанном на фиг. 17-19, удерживаются режущие вставки 20 первого варианта осуществления, следует понимать, что режущие вставки 120 второго варианта осуществления с ними взаимозаменимы, благодаря чему обеспечиваются универсальные установочные средства.

Как показано на фиг. 17-19, режущий инструмент 60 может быть выполнен с возможностью вращения вокруг оси AT инструмента, задающей переднезаднее направление DF, DR, а каждое гнездо 64 для размещения вставки может открываться к передней концевой поверхности 66 режущего корпуса 62.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 19, только одна из трех верхних угловых периферийных кромок 38 каждой режущей вставки 20 может служить в качестве рабочей верхней угловой периферийной кромки 38', при этом рабочая верхняя угловая периферийная кромка 38' может содержать самую переднюю в осевом направлении точку NA своей связанной верхней периферийной кромки 30.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения изогнутая угловая режущая кромка 50 рабочей верхней угловой периферийной кромки 38' может содержать указанную самую переднюю в осевом направлении точку NA. Другими словами, в собранном режущем инструменте 60 указанная самая передняя в осевом направлении точка NA может быть расположена на изогнутой угловой режущей кромке 50, связанной с рабочей верхней угловой периферийной кромкой 38'.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения основная режущая кромка 40 и скошенная режущая кромка 48 рабочей верхней угловой периферийной кромки 38' могут расходиться в заднем направлении DR.

Как показано на фиг. 19, режущий инструмент 60 может быть настроен с возможностью выполнения операций резания в направлении FD подачи, перпендикулярном оси АТ инструмента, и основная режущая кромка 40 рабочей верхней угловой периферийной кромки 38' может быть наклонена под углом θ1 подъема относительно направления FD подачи.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения угол θ1 подъема может составлять по меньшей мере 10 градусов и по большей мере 90 градусов, то есть 10° ≤ θ1 ≤ 90°, что, тем самым, предусматривает широкий диапазон фрезеровочных операций.

Для тех вариантов осуществления изобретения, в которых во вращательном режущем инструменте 60 удерживаются режущие вставки 20 первого варианта осуществления, как показано на фиг. 19, угол θ1 подъема может составлять 15 градусов, то есть θ1 = 15°.

Для тех вариантов осуществления изобретения, в которых во вращательном режущем инструменте 60 удерживаются режущие вставки 120 второго варианта осуществления (не показано), угол θ1 подъема может составлять 90 градусов, то есть θ1 = 90°.

Следует понимать, что для тех операций резания, в которых направление FD подачи перпендикулярно к оси АТ инструмента, скошенная режущая кромка 48 рабочей верхней угловой периферийной кромки 38' является нерабочей.

Также следует понимать, что скошенная режущая кромка 48 рабочей верхней угловой периферийной кромки 38' становится рабочей для тех операций резания, в которых направление FD подачи отклонено вниз от этого направления, показанного на фиг. 18.

Как показано на фиг. 18, основная режущая кромка 40 рабочей верхней угловой периферийной кромки 38' может быть наклонена под положительным осевым наклонным углом μ1 относительно оси АТ инструмента.

Как показано на фиг. 17 и 20, каждое гнездо 64 для размещения вставки может иметь посадочную поверхность 68 и расположенные на расстоянии первую и вторую стенки 70, 72 гнезда, поперечные к посадочной поверхности 68.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая стенка 70 гнезда может быть обращена радиально наружу и может противодействовать радиальным силам резания, действующим на рабочую верхнюю угловую периферийную кромку 38'.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вторая стенка 72 гнезда может быть обращена радиально вперед и может противодействовать осевым силам резания, действующим на рабочую верхнюю угловую периферийную кромку 38'.

Как показано на фиг. 17, первая и вторая стенки 70, 72 каждого гнезда 64 для размещения вставки могут расходиться в переднем направлении DF.

Кроме того, как показано на фиг. 17, ось АТ инструмента может задавать направление R вращения, а посадочная поверхность 68 каждого гнезда 64 для размещения вставки может быть обращена в направлении R вращения.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения посадочная поверхность 68 может быть плоской.

В других вариантах осуществления настоящего изобретения (не показаны) посадочная поверхность 68 может содержать множество копланарных посадочных подповерхностей.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая режущая вставка 20 может быть закреплена с возможностью удаления в своем соответствующем гнезде 64 для размещения вставки посредством зажимного винта 74, проходящего через центральное отверстие 28 и взаимодействующего с резьбовым отверстием 76 в посадочной поверхности 68.

На виде спереди гнезда 64 для размещения вставки, как показано на фиг. 20, первая и вторая стенки 70, 72 гнезда могут образовывать внешний угол σ1 гнезда.

Следует понимать, что использование термина "внешний угол" на протяжении настоящих описания и формулы изобретения относится к углу между двумя плоскими поверхностными компонентами, измеряемому снаружи по отношению к элементу, на котором образованы эти поверхностные компоненты.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения угол σ1 гнезда может быть больше 60 градусов и меньше или равен 90 градусам, то есть 60° < σ1 ≤ 90°, что, тем самым, обеспечивает возможность установки режущей вставки 20 в гнездо 64 для размещения вставки с высокой степенью устойчивости.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения угол σ1 гнезда может быть больше или равен 75 градусам и меньше или равен 90 градусам, то есть 75° < σ1 ≤ 90°.

Для каждого положения пошагового перемещения каждой режущей вставки 20 в своем соответствующем гнезде 64 для размещения вставки:

основная поверхность 36 вставки может осуществлять контакт с посадочной поверхностью 68,

только одна из трех боковых поверхностей 32 вставки может представлять собой рабочую боковую поверхность 32' и осуществлять контакт с первой стенкой 70 гнезда, и

только одна из трех нижних упорных поверхностей 58 вставки может представлять собой рабочую нижнюю упорную поверхность 58' и осуществлять контакт со второй стенкой 72 гнезда.

Помимо указанных случаев контакта каждая режущая вставка 20 может не осуществлять какой-либо дополнительный контакт со своим соответствующим гнездом 64 для размещения вставки.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения рабочая боковая поверхность 32' может не являться смежной в окружном направлении для угловой поверхности 34, которая пересекает верхнюю поверхность 22 таким образом, что образует рабочую верхнюю угловую периферийную кромку 38'.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 21, первая вертикальная плоскость PV1, связанная с рабочей верхней угловой периферийной кромкой 38', может пересекать первую стенку 70 гнезда таким образом, что сила реакции первой стенки гнезда, противоположная радиальным силам резания, преимущественно направлена через центральную ось А1 и зажимной винт 74.

Несмотря на то, что настоящее изобретение было описано с некоторой степенью детализации, следует понимать, что различные изменения и модификации могут быть осуществлены без отступления от сущности или объема настоящего изобретения, определенных в прилагаемой формуле изобретения.

Claims (70)

1. Индексируемая режущая вставка (20, 120) треугольной формы, содержащая

противоположные верхнюю и нижнюю поверхности (22, 24) с периферийной поверхностью (26), проходящей между ними, и центральной осью (А1), проходящей через них,

при этом нижняя поверхность (24) имеет обращенную вниз плоскую основную поверхность (36), заданную первой горизонтальной плоскостью (РН1), перпендикулярной к центральной оси (А1),

периферийная поверхность (26) пересекает верхнюю поверхность (22) таким образом, что образует непрерывную верхнюю периферийную кромку (30), и имеет три боковые поверхности (32), чередующиеся в окружном направлении с тремя угловыми поверхностями (34),

каждая угловая поверхность (34) пересекает верхнюю поверхность (22) таким образом, что образует верхнюю угловую периферийную кромку (38), и каждая верхняя угловая периферийная кромка (38) имеет основную режущую кромку (40), проходящую от первой концевой точки (N1) ко второй концевой точке (N2), причем в разрезе, выполненном по второй горизонтальной плоскости (РН2), перпендикулярной к центральной оси (А1) и пересекающей три боковые поверхности (32), указанные три боковые поверхности (32) задают три стороны первого воображаемого треугольника (Т1) и три несмежные стороны первого воображаемого правильного шестиугольника (H1), и

на виде сверху режущей вставки (20, 120)

каждая сторона первого воображаемого треугольника (Т1) пересекает две верхние угловые периферийные кромки (38),

первая и вторая воображаемые прямые линии (L1, L2), касательные к каждой основной режущей кромке (40) в ее первой и второй концевых точках (N1, N2), соответственно, либо являются коллинеарными, либо образуют тупой основной угол (α1) изгиба больше 175 градусов,

каждая основная режущая кромка (40) имеет основную длину (LP) между ее первой и второй концевыми точками (N1, N2), которая больше половины длины (LH) стороны первого воображаемого шестиугольника (H1),

каждая основная режущая кромка пересекается по меньшей мере одной стороной первого воображаемого треугольника (Т1), и

шесть углов первого воображаемого шестиугольника расположены внутри верхней периферийной кромки (30).

2. Режущая вставка (20, 120) по п. 1, в которой на виде сверху режущей вставки (20, 120) три угла первого воображаемого треугольника расположены снаружи верхней периферийной кромки (30).

3. Режущая вставка (20, 120) по п. 1, в которой каждая боковая поверхность (32) выполнена плоской и параллельна центральной оси (А1).

4. Режущая вставка (20, 120) по п. 1, в которой

первый воображаемый треугольник (Т1) имеет три воображаемые первые линии (LB1) биссектрисы, причем каждая воображаемая первая линия (LB1) биссектрисы содержит один из трех углов первого воображаемого треугольника и делит пополам его несмежную сторону, и

на виде сверху режущей вставки (20, 120)

каждая воображаемая первая линия (LB1) биссектрисы пересекает одну из верхних угловых периферийных кромок (38), и

каждая верхняя угловая периферийная кромка (38) не имеет зеркальной симметрии относительно своей связанной воображаемой первой линии (LB1) биссектрисы.

5. Режущая вставка (20, 120) по п. 1, в которой каждая основная режущая кромка (40) проходит наклонно вниз от своей первой концевой точки (N1) до своей второй концевой точки (N2).

6. Режущая вставка (20, 120) по п. 1, в которой указанная основная длина (LP) больше двух третей длины (LH) стороны шестиугольника.

7. Режущая вставка (20, 120) по п. 1, в которой на виде сверху режущей вставки (20, 120) каждая верхняя угловая периферийная кромка (38) пересечена только один раз одной и той же стороной первого воображаемого треугольника (Т1).

8. Режущая вставка (20, 120) по п. 1, в которой верхняя поверхность (22) содержит наклонную поверхность (42), смежную с каждой основной режущей кромкой (40), и поверхность (44) для отклонения стружки, расположенную между каждой наклонной поверхностью (42) и центральной верхней поверхностью (46).

9. Режущая вставка (20, 120) по п. 8, в которой

центральное отверстие (28), соосное с центральной осью (А1), пересекает верхнюю и нижнюю поверхности (22, 24), и

указанная верхняя поверхность (46) полностью окружает центральное отверстие (28).

10. Режущая вставка (20, 120) по п. 8, в которой на виде сверху режущей вставки (20, 120) каждая поверхность (44) для отклонения стружки, по меньшей мере, частично расположена внутри первого воображаемого шестиугольника (H1).

11. Режущая вставка (20, 120) по п. 8, в которой

верхняя поверхность (46) является плоской и задана третьей горизонтальной плоскостью (РН3), перпендикулярной к центральной оси (А1).

12. Режущая вставка (20, 120) по п. 11, в которой

части режущей вставки (20, 120) расположены не выше третьей горизонтальной плоскости (РН3).

13. Режущая вставка (20, 120) по п. 8, в которой в разрезе, выполненном по первой вертикальной плоскости (PV1), включающей центральную ось (А1) и среднюю точку (N3) одной из основных режущих кромок (40),

наклонная поверхность (42) проходит наклонно вниз от основной режущей кромки (40), и

поверхность (44) для отклонения стружки проходит наклонно вверх к верхней поверхности (46).

14. Режущая вставка (20, 120) по п. 13, в которой в разрезе, выполненном по первой вертикальной плоскости (PV1),

четвертая воображаемая прямая линия (L4), перпендикулярная к центральной оси (А1), пересекает наклонную поверхность (42) и поверхность (44) для отклонения стружки в первой и второй точках (I1, I2) пересечения соответственно,

пятая воображаемая прямая линия (L5), касательная к наклонной поверхности (42) в первой точке (I1) пересечения, образует острый угол (β1) наклонной поверхности с четвертой воображаемой прямой линией (L4),

шестая воображаемая прямая линия (L6), касательная к поверхности (44) для отклонения стружки во второй точке (I2) пересечения, образует острый угол (β2) поверхности для отклонения с четвертой воображаемой прямой линией (L4), и

угол (β2) поверхности для отклонения больше угла (β1) наклонной поверхности.

15. Режущая вставка (20, 120) по п. 14, в которой

угол (β2) поверхности для отклонения по меньшей мере на 5 градусов больше угла (β1) наклонной поверхности.

16. Вращающийся режущий инструмент (60), выполненный с возможностью вращения вокруг оси (AT) инструмента, задающей передне-заднее направление (DF, DR), и содержащий

режущий корпус (62), имеющий по меньшей мере одно гнездо (64) для размещения вставки; и

по меньшей мере одну индексируемую режущую вставку (20, 120) треугольной формы, закрепленную с возможностью удаления в гнезде (64) для размещения вставки, причем режущая вставка (20, 120) содержит

противоположные верхнюю и нижнюю поверхности (22, 24) с периферийной поверхностью (26), проходящей между ними, и центральной осью (А1), проходящей через них,

при этом нижняя поверхность (24) имеет обращенную вниз плоскую основную поверхность (36), заданную первой горизонтальной плоскостью (РН1), перпендикулярной к центральной оси (А1),

периферийная поверхность (26) пересекает верхнюю поверхность (22) таким образом, что образует непрерывную верхнюю периферийную кромку (30), и имеет три боковые поверхности (32), чередующиеся в окружном направлении с тремя угловыми поверхностями (34),

каждая угловая поверхность (34) пересекает верхнюю поверхность (22) таким образом, что образует верхнюю угловую периферийную кромку (38), и каждая верхняя угловая периферийная кромка (38) имеет основную режущую кромку (40), проходящую от первой концевой точки (N1) ко второй концевой точке (N2), скошенную режущую кромку (48) и изогнутую угловую режущую кромку (50), при этом каждая изогнутая угловая режущая кромка (50) проходит между первой концевой точкой (N1) своей связанной основной режущей кромки (40) и своей связанной скошенной режущей кромкой (48),

причем в разрезе, выполненном по второй горизонтальной плоскости (РН2), перпендикулярной к центральной оси (А1) и пересекающей три боковые поверхности (32), указанные три боковые поверхности (32) задают три стороны первого воображаемого треугольника (Т1) и три несмежные стороны первого воображаемого правильного шестиугольника (H1), и

на виде сверху режущей вставки (20, 120)

каждая сторона первого воображаемого треугольника (Т1) пересекает две верхние угловые периферийные кромки (38),

первая и вторая воображаемые прямые линии (L1, L2), касательные к каждой основной режущей кромке (40) в ее первой и второй концевых точках (N1, N2), соответственно, либо являются коллинеарными, либо образуют тупой основной угол (α1) изгиба больше 175 градусов,

каждая основная режущая кромка (40) имеет основную длину (LP) между ее первой и второй концевыми точками (N1, N2), которая больше половины длины (LH) стороны первого воображаемого шестиугольника (H1),

каждая основная режущая кромка пересекается по меньшей мере одной стороной первого воображаемого треугольника (Т1), и

седьмая воображаемая прямая линия (L7), касательная к каждой скошенной режущей кромке (48), образует острый скошенный угол (ψ1) со своей связанной первой воображаемой прямой линией (L1), и острый скошенный угол (ψ1) составляет больше 45 градусов.

17. Вращающийся режущий инструмент (60) по п. 16, в котором

каждое гнездо (64) для размещения вставки открывается к передней концевой поверхности (66) режущего корпуса (62), и

только одна из трех верхних угловых периферийных кромок (38) указанной по меньшей мере одной режущей вставки (20, 120) служит в качестве рабочей верхней угловой периферийной кромки (38'), содержащей самую переднюю в осевом направлении точку (NA) своей связанной верхней периферийной кромки (30).

18. Вращающийся режущий инструмент (60) по п. 17, в котором

самая передняя в осевом направлении точка (NA) расположена на изогнутой угловой режущей кромке (50) рабочей верхней угловой периферийной кромки (38').

19. Вращающийся режущий инструмент (60) по п. 17, в котором

основная режущая кромка (40) и скошенная режущая кромка (48) рабочей верхней угловой периферийной кромки (38') расходятся в заднем направлении (DR).

20. Вращающийся режущий инструмент (60) по п. 17, в котором

каждое гнездо (64) для размещения вставки имеет посадочную поверхность (68) и первую и вторую стенки (70, 72) гнезда, поперечные к посадочной поверхности (68), причем первая и вторая стенки (70, 72) гнезда образуют внешний угол (σ1) гнезда на виде спереди гнезда (64) для размещения вставки, и

нижняя поверхность (24) вставки имеет три нижних упорных углубления (56), расположенных в окружном направлении на расстоянии вокруг основной поверхности (36), при этом каждое нижнее упорное углубление (56) содержит обращенную радиально наружу нижнюю упорную поверхность (58), причем

основная поверхность (36) вставки осуществляет контакт с посадочной поверхностью (68),

только одна из трех боковых поверхностей (32) вставки представляет собой рабочую боковую поверхность (32'), осуществляющую контакт с первой стенкой (70) гнезда, и

только одна из трех нижних упорных поверхностей (58) вставки представляет собой рабочую нижнюю упорную поверхность (58'), осуществляющую контакт со второй стенкой (72) гнезда.

21. Вращающийся режущий инструмент (60) по п. 20, в котором угол (σ1) гнезда больше 60 градусов и меньше или равен 90 градусам.

22. Вращающийся режущий инструмент (60) по п. 20, в котором

первая вертикальная плоскость (PV1), включающая центральную ось (А1) и среднюю точку (N3) основной режущей кромки (40) рабочей верхней угловой периферийной кромки (38'), пересекает первую стенку (70) гнезда.

Images