RU2795861C2 - Cutting head containing end part with radially oriented front cutting edges with negative and positive rake angles, and rotating cutting tool - Google Patents
Cutting head containing end part with radially oriented front cutting edges with negative and positive rake angles, and rotating cutting tool Download PDFInfo
- Publication number
- RU2795861C2 RU2795861C2 RU2021105614A RU2021105614A RU2795861C2 RU 2795861 C2 RU2795861 C2 RU 2795861C2 RU 2021105614 A RU2021105614 A RU 2021105614A RU 2021105614 A RU2021105614 A RU 2021105614A RU 2795861 C2 RU2795861 C2 RU 2795861C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutting
- cutting head
- axis
- head
- edges
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs
Настоящее изобретение относится к режущей головке, содержащей концевую часть с радиально ориентированными режущими кромками, и к поворотному режущему инструменту с такой режущей головкой, для использования в процессах резания металла в целом и сверления в частности.The present invention relates to a cutting head comprising an end portion with radially oriented cutting edges, and to a rotary cutting tool with such a cutting head, for use in metal cutting in general and drilling in particular.
Уровень техникиState of the art
В режущих инструментах, используемых для сверления, применяются различные режущие головки с режущими кромками, выполненными с учетом повышенного износа радиально расположенных наружных частей вследствие относительно высоких скоростей резания и/или пониженной стойкости радиально расположенных внутренних частей вследствие относительно высоких сил резания.Cutting tools used for drilling use various cutting heads with cutting edges designed to accommodate increased wear of the radially outer parts due to relatively high cutting speeds and/or reduced tool life of the radially located inner parts due to relatively high cutting forces.
Патентный документ US 8,801,344 раскрывает сверло, имеющее по меньшей мере одну главную режущую кромку и по меньшей мере одну центральную режущую кромку, причем сверло имеет продольную ось, и причем по меньшей мере одна главная и по меньшей мере одна центральная режущие кромки имеют переднюю поверхность. Сверло отличается тем, что передняя поверхность по меньшей мере одной центральной режущей кромки содержит по меньшей мере две грани, перпендикулярные продольной оси сверла и образующие тупой угол друг с другом, то есть по меньшей мере одна центральная режущая кромка содержит по меньшей мере две части режущей кромки.US 8,801,344 discloses a drill having at least one major cutting edge and at least one central cutting edge, wherein the drill has a longitudinal axis, and wherein at least one major and at least one central cutting edges have a rake surface. The drill is characterized in that the front surface of at least one central cutting edge contains at least two faces perpendicular to the longitudinal axis of the drill and forming an obtuse angle with each other, that is, at least one central cutting edge contains at least two parts of the cutting edge .
Патент WO 2018/075921 A1 раскрывает сверло, содержащее множество поясков, проходящих к режущей кромке, причем соседние пояски разделены канавками, базовый контур которых включен в общую спиральную конфигурацию вдоль центральной оси корпуса сверла. Сверло также содержит множество контурных наконечников, каждый из которых имеет линейную часть, проходящую в сторону наружного диаметра сверла, и дугообразную часть, проходящую от линейной части в сторону резца сверла. Сверло также содержит множество контуров впадин, расположенных в пределах множества канавок. Контуры впадин проходят от резца корпуса сверла и наклонены к базовым контурам канавок.WO 2018/075921 A1 discloses a drill comprising a plurality of bands extending towards the cutting edge, adjacent bands being separated by grooves whose basic contour is included in a common helical configuration along the central axis of the drill body. The drill also contains a plurality of contour tips, each of which has a linear part extending towards the outer diameter of the drill, and an arcuate part extending from the linear part towards the drill bit. The drill also contains a plurality of cavity contours located within the plurality of grooves. The contours of the valleys extend from the cutter of the drill body and are inclined towards the base contours of the flutes.
Патентный документ WO 2018/079489 A1 раскрывает режущий инструмент со стержнеобразным корпусом, режущим лезвием, расположенным на первом конце корпуса, и канавкой, проходящей по спирали от режущего лезвия в сторону второго конца корпуса. Режущее лезвие содержит первое лезвие, пересекающееся с осью вращения при взгляде спереди, и второе лезвие, проходящее от первого лезвия к внешней периферийной поверхности корпуса. Канавка содержит первый участок сужения, расположенный таким образом, чтобы он соединялся с первым лезвием, и второй участок сужения, расположенный таким образом, чтобы он соединялся со вторым лезвием. Угол сужения первого участка сужения меньше угла сужения второго участка сужения.Patent document WO 2018/079489 A1 discloses a cutting tool with a rod-shaped body, a cutting blade located at the first end of the body, and a groove extending in a spiral from the cutting blade towards the second end of the body. The cutting blade includes a first blade that intersects with the axis of rotation when viewed from the front, and a second blade extending from the first blade to the outer peripheral surface of the body. The groove comprises a first constriction section positioned so that it is connected to the first blade, and a second constriction section positioned so that it is connected to the second blade. The taper angle of the first taper section is less than the taper angle of the second taper section.
Задачей настоящего изобретения является разработка усовершенствованной режущей головки с радиальными внешними режущими кромками, отличающимися повышенной износостойкостью, и радиальными внутренними режущими кромками, отличающимися повышенной стойкостью и прочностью.It is an object of the present invention to provide an improved cutting head with radial outer cutting edges of increased wear resistance and radial inner cutting edges of increased durability and strength.
Следующей задачей настоящего изобретения является разработка усовершенствованной режущей головки, содержащей впадины, прилегающие к радиальным внутренним режущим кромкам и обеспечивающие эффективное отведение стружки.It is a further object of the present invention to provide an improved cutting head having cavities adjacent to the radial inner cutting edges for effective chip evacuation.
Следующей задачей настоящего изобретения является разработка усовершенствованной режущей головки, способной работать на высоких скоростях подачи.It is a further object of the present invention to provide an improved cutting head capable of operating at high feed rates.
Следующей задачей настоящего изобретения является разработка усовершенствованного поворотного режущего инструмента, в котором режущая головка установлена на хвостовик с возможностью снятия.It is a further object of the present invention to provide an improved rotary cutting tool in which the cutting head is removably mounted on a shank.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Настоящим изобретением предложена режущая головка, выполненная с возможностью вращения вокруг первой оси в направлении вращения и содержащая:The present invention provides a cutting head rotatable about a first axis in the direction of rotation and comprising:
промежуточную часть, содержащую целое число N, N ≥ 2 периферийных поверхностей, отстоящих друг от друга по окружности, причем каждая периферийная поверхность содержит переднюю кромку, причем множество передних кромок определяют диаметр резания; иan intermediate part containing an integer number N, N ≥ 2 peripheral surfaces spaced from each other along the circumference, and each peripheral surface contains a leading edge, and a plurality of leading edges define the cutting diameter; And
концевую часть, содержащую крайнюю переднюю концевую точку на первой оси и N фронтальных поверхностей, причем каждая фронтальная поверхность содержит радиально ориентированную фронтальную режущую кромку, содержащую внешнюю режущую кромку, проходящую радиально внутрь от одной из передних кромок, и внутреннюю режущую кромку, проходящую радиально внутрь от указанной внешней режущей кромки, причем каждая внутренняя режущая кромка примыкает к связанной с ней внешней режущей кромке в точке перехода режущей кромки,an end part containing an extreme front end point on the first axis and N frontal surfaces, each frontal surface containing a radially oriented frontal cutting edge containing an outer cutting edge extending radially inward from one of the front edges, and an inner cutting edge extending radially inward from said outer cutting edge, each inner cutting edge abutting its associated outer cutting edge at the transition point of the cutting edge,
в которой:wherein:
в поперечном сечении, взятом в первой вертикальной плоскости, параллельной первой оси и пересекающей любую из внешних режущих кромок, внешняя передняя поверхность, прилегающая к указанной внешней режущей кромке, наклонена под положительным внешним передним углом; иin a cross section taken in a first vertical plane parallel to the first axis and intersecting any of the outer cutting edges, the outer front surface adjacent to said outer cutting edge is inclined at a positive outer rake angle; And
в поперечном сечении, взятом во второй вертикальной плоскости, параллельной первой оси и пересекающей любую из внутренних режущих кромок, внутренняя передняя поверхность, прилегающая к указанной внутренней режущей кромке, наклонена под отрицательным внутренним передним углом,in a cross section taken in a second vertical plane parallel to the first axis and intersecting any of the inner cutting edges, the inner front surface adjacent to said inner cutting edge is inclined at a negative inner rake angle,
в которой:wherein:
каждая внешняя передняя поверхность расположена в канавке головки, проходящей в осевом направлении назад от концевой части и пересекающей одну из передних кромок; иeach outer front surface is located in the head groove extending axially rearward from the end portion and intersecting one of the leading edges; And
каждая внутренняя передняя поверхность расположена во впадине, проходящей в осевом направлении назад от концевой части и пересекающей одну из канавок головки,each inner front surface is located in a cavity extending axially rearward from the end portion and intersecting one of the grooves of the head,
и в которой:and in which:
каждая впадина имеет траекторию, определяемую множеством вершин конуса впадин из ряда сечений, взятых в плоскостях, перпендикулярных первой оси и пересекающих впадину вдоль ее осевой протяженности;each depression has a trajectory defined by a plurality of vertices of the cone of depressions from a series of sections taken in planes perpendicular to the first axis and intersecting the depression along its axial extent;
каждая траектория впадины проходит до конечной точки траектории впадины, расположенной на первом расстоянии в осевом направлении назад от концевой точки; иeach trough path extends to an end point of the trough path located a first distance axially backward from the end point; And
первое расстояние превышает тридцать процентов диаметра резания.the first distance exceeds thirty percent of the cutting diameter.
Кроме того, настоящим изобретением предложен поворотный режущий инструмент, содержащий описанную выше режущую головку и хвостовик, имеющий продольную ось и N канавок хвостовика, чередующихся по окружности с N поясков.In addition, the present invention provides a rotary cutting tool comprising the above-described cutting head and a shank having a longitudinal axis and N shank grooves alternating circumferentially with N belts.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Для улучшения понимания изобретение будет описано ниже на примере со ссылкой на прилагаемые фигуры, на которых пунктирными линиями показаны границы отсечения отдельно изображенных фрагментов, и на которых изображено:To improve understanding, the invention will be described below by way of example with reference to the accompanying figures, in which the dotted lines show the cut-off boundaries of the individually depicted fragments, and which show:
Фигура 1: вид в аксонометрии режущей головки в соответствии с настоящим изобретением.Figure 1: perspective view of a cutting head according to the present invention.
Фигура 2: вид сбоку режущей головки, изображенной на фиг. 1.Figure 2 is a side view of the cutting head shown in FIG. 1.
Фигура 3: вид сверху режущей головки, изображенной на фиг. 1.Figure 3: top view of the cutting head shown in FIG. 1.
Фигура 4: поперечный разрез режущей головки, изображенной на фиг. 3, взятый вдоль линии IV-IV.Figure 4: Cross section of the cutting head shown in FIG. 3 taken along the line IV-IV.
Фигура 5: поперечный разрез режущей головки, изображенной на фиг. 3, взятый вдоль линии V-V.Figure 5: Cross section of the cutting head shown in FIG. 3 taken along the line V-V.
Фигура 6: поперечный разрез режущей головки, изображенной на фиг. 2, взятый вдоль линии VI-VI.Figure 6: Cross section of the cutting head shown in FIG. 2 taken along the line VI-VI.
Фигура 7: поперечный разрез режущей головки, изображенной на фиг. 2, взятый вдоль линии VII- VII.Figure 7: Cross section of the cutting head shown in FIG. 2 taken along line VII-VII.
Фигура 8: поперечный разрез режущей головки, изображенной на фиг. 3, взятый вдоль линии VIII- VIII.Figure 8: Cross section of the cutting head shown in FIG. 3 taken along line VIII-VIII.
Фигура 9: вид в аксонометрии поворотного режущего инструмента согласно настоящему изобретению.Figure 9: perspective view of a rotary cutting tool according to the present invention.
Фигура 10: разнесенный вид поворотного режущего инструмента, изображенного на фиг. 9.Figure 10 is an exploded view of the rotary cutting tool shown in FIG. 9.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Сначала рассмотрим фиг. 1-3, на которых изображена режущая головка 20, которая может быть изготовлена путем прессования и спекания твердого сплава, например, карбида вольфрама, и может иметь или не иметь покрытия.Let us first consider Fig. 1-3, which show a
Согласно настоящему изобретению, режущая головка 20 выполнена с возможностью вращения вокруг первой оси А1 в направлении DR вращения и содержит промежуточную часть 22 и концевую часть 24.According to the present invention, the
Как показано на фиг. 1-3, промежуточная часть 22 содержит множество периферийных поверхностей 26, отстоящих друг от друга по окружности на расстояние N. Каждая периферийная поверхность 26 содержит переднюю кромку 28, и множество передних кромок 28 определяют диаметр DC резания.As shown in FIG. 1-3, the
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая передняя кромка 28 может быть ориентирована в направлении, противоположном направлению DR вращения, поскольку она проходит в осевом направлении назад от концевой части 24.In some embodiments of the present invention, each leading
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая передняя кромка 28 может быть ориентирована по спирали вдоль первой оси A1.In addition, in some embodiments, implementation of the present invention, each leading
Как показано на фиг. 1-3, концевая часть 24 содержит крайнюю переднюю в осевом направлении концевую точку NT на первой оси A1 и множество из N фронтальных поверхностей 30, причем каждая фронтальная поверхность 30 имеет радиально ориентированную фронтальную режущую кромку 31, содержащую внешнюю режущую кромку 32, проходящую радиально внутрь от одной из передних кромок 28, и внутреннюю режущую кромку 34, проходящую радиально внутрь от указанной внешней режущей кромки 32.As shown in FIG. 1-3,
Каждая фронтальная поверхность 30 дополнительно содержит заднюю поверхность 36, примыкающую к связанным с ней внешней и внутренней режущим кромкам 32, 34, и каждая внутренняя режущая кромка 34 примыкает к связанной с ней внешней режущей кромке 32 в точке NR перехода режущей кромки. Как было описано ниже, внешняя режущая кромка 32 связана с положительным передним углом, а внутренняя режущая кромка 34 - с отрицательным передним углом. Таким образом, точка NR перехода режущей кромки соответствует точке на фронтальной режущей кромке 31, в которой при движении вдоль фронтальной режущей кромки 31 в направлении радиально внутрь к крайней концевой точки NT передний угол изменяется с положительного на отрицательный.Each
Как показано на фиг. 3, множеством точек NR перехода режущей кромки определяют воображаемую первую окружность C1 с первым диаметром D1.As shown in FIG. 3, a plurality of cutting edge transition points NR define an imaginary first circle C1 with a first diameter D1.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первый диаметр D1 может превышать тридцать процентов от диаметра DC резания, то есть D1 > 0,30*DC.In some embodiments of the present invention, the first diameter D1 may exceed thirty percent of the cutting diameter DC, ie D1 > 0.30*DC.
Как показано на фиг. 1-3, конечная часть 24 может также содержать N кромок 38 резца, каждая из которых образована двумя смежными задними поверхностями 36 и проходит радиально от концевой точки NT до одной из внутренних режущих кромок 34.As shown in FIG. 1-3, the
Во всем описании и пунктах формулы под N понимают целое число, равное по меньшей мере двум, то есть N ≥ 2.Throughout the specification and claims, N is understood to be an integer equal to at least two, i.e. N ≥ 2.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения режущая головка 20 может иметь N-кратную вращательную симметрию относительно первой оси A1.In some embodiments, implementation of the present invention, the
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения N может равняться 3, промежуточная часть 22 может содержать три передние кромки 28, а конечная часть 24 может содержать три внешние режущие кромки 32 и три внутренние режущие кромки 34.In addition, in some embodiments of the present invention, N may be 3, the
Наличие трех внешних режущих кромок 32 и трех внутренних режущих кромок 34 позволяет режущей головке 20 работать на высоких скоростях подачи.The presence of three
Как показано на фиг. 4, в поперечном сечении, взятом в первой вертикальной плоскости PV1 параллельно первой оси A1 и пересекающем любую из внешних режущих кромок 32, внешняя передняя поверхность 40, прилегающая к указанной внешней режущей кромке 32, наклонена под положительным внешним передним углом α1.As shown in FIG. 4, in cross section taken in a first vertical plane PV1 parallel to the first axis A1 and intersecting any of the
Под «вертикальной плоскостью» в данном описании понимают любую плоскость, параллельную первой оси A1, но не обязательно включающую первую ось A1.By "vertical plane" in this description is meant any plane parallel to the first axis A1, but not necessarily including the first axis A1.
Во всем описании и пунктах формулы под «передним углом» понимают острый угол, образованный между передней поверхностью и воображаемой опорной линией, параллельной первой оси A1.Throughout the specification and claims, "rake angle" refers to the acute angle formed between the front surface and an imaginary reference line parallel to the first axis A1.
Следует также учитывать, что внешние режущие кромки 32 подвержены большему износу, чем внутренние режущие кромки 34, в связи с их относительно более высокими скоростями резания, и что положительного внешний передний угол α1 снижает износ внешних режущих кромок 32, тем самым продлевая срок их службы.It should also be appreciated that the
Как показано на фиг. 3, множество внешних передних поверхностей 40 обращены в направлении DR вращения.As shown in FIG. 3, a plurality of outer front surfaces 40 face the direction of rotation DR.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения в поперечном сечении, взятом в любой плоскости, параллельной первой оси A1 и пересекающей любую из внешних режущих кромок 32, внешняя передняя поверхность 40, прилегающая к указанной внешней режущей кромке 32, может быть наклонена под положительным внешним передним углом α1.In some embodiments of the present invention, in a cross section taken in any plane parallel to the first axis A1 and intersecting any of the
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения в поперечном сечении, взятом в первой вертикальной плоскости PV1, положительный внешний передний угол A1 может иметь величину более 5 градусов, в то время как в других вариантах осуществления положительный внешний передний угол α1 может иметь величину более 10 градусов.In addition, in some embodiments of the present invention, in a cross section taken in the first vertical plane PV1, the positive external rake angle A1 may have a value of more than 5 degrees, while in other embodiments, the positive external rake angle α1 may have a value of more than 10 degrees.
Как показано на фиг. 4, в поперечном сечении, взятом в первой вертикальной плоскости PV1, задняя поверхность 36 наклонена под положительным внешним задним углом β1.As shown in FIG. 4, in cross section taken in the first vertical plane PV1, the
Во всем описании и пунктах формулы под «задним углом» понимают острый угол, образованный между задней поверхностью и воображаемой опорной линией, перпендикулярной первой оси A1.Throughout the description and claims, "back angle" refers to the acute angle formed between the back surface and an imaginary reference line perpendicular to the first axis A1.
Как показано на фиг. 5, в поперечном сечении, взятом во второй вертикальной плоскости PV2, параллельной первой оси A1 и пересекающей любую из внутренних режущих кромок 34, внутренняя передняя поверхность 42, прилегающая к указанной внутренней режущей кромке 34, наклонена под отрицательным внутренним передним углом α2.As shown in FIG. 5, in cross section taken in a second vertical plane PV2 parallel to the first axis A1 and intersecting any of the inner cutting edges 34, the
Следует отметить, что внутренние режущие кромки 34 подвержены большему воздействию ударных сил, чем внешние режущие кромки 32, вследствие относительно низких скоростей резания, особенно при высоких скоростях подачи, и что отрицательный внутренний передний угол α2 повышает стойкость и прочность внутренней режущей кромки 34, продлевая тем самым срок ее службы.It should be noted that the
Как показано на фиг. 3, множество внутренних передних поверхностей 42 обращены в направлении DR вращения.As shown in FIG. 3, a plurality of inner front surfaces 42 face in the direction of rotation DR.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения в поперечном сечении, взятом в любой плоскости, параллельной первой оси A1 и пересекающей любую из внутренних режущих кромок 34, внутренняя передняя поверхность 42, прилегающая к указанной внутренней режущей кромке 34, может быть наклонена под отрицательным внутренним передним углом α2.In some embodiments of the present invention, in a cross section taken in any plane parallel to the first axis A1 and intersecting any of the inner cutting edges 34, the
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения в поперечном сечении, взятом во второй вертикальной плоскости PV2, отрицательный внутренний передний угол α2 может превышать 5 градусов.In addition, in some embodiments of the present invention, in a cross section taken in the second vertical plane PV2, the negative internal rake angle α2 may exceed 5 degrees.
Как показано на фиг. 5, в поперечном сечении, взятом во второй вертикальной плоскости PV2, задняя поверхность 36 наклонена под положительным внутренним задним углом β2.As shown in FIG. 5, in cross section taken in the second vertical plane PV2, the
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения внутренний задний угол β2 может превышать внешний задний угол β1, то есть β2 >β1.In some embodiments, implementation of the present invention, the internal relief angle β2 may exceed the external relief angle β1, that is, β2>β1.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения внутренний задний угол β2 может непрерывно увеличиваться при измерении в ряде параллельных поперечных сечений, взятых в параллельных вертикальных плоскостях, постепенно приближающихся к первой оси A1.In addition, in some embodiments of the present invention, the internal relief angle β2 may continuously increase when measured in a number of parallel cross sections taken in parallel vertical planes gradually approaching the first axis A1.
Постепенное увеличение внутреннего заднего угла β2 радиально внутрь снижает высокие силы резания и удара, обычно обусловленные очень низкими скоростями резания и действующие в направлении к центру режущей головки.Gradually increasing the internal relief angle β2 radially inwards reduces the high cutting and impact forces typically associated with very low cutting speeds and acting towards the center of the cutting head.
Как показано на фиг. 1-3, каждая внешняя передняя поверхность 40 расположена в канавке 44 головки, проходящей в осевом направлении назад от концевой части 24 и пересекающей одну из передних кромок 28, а каждая внутренняя передняя поверхность 42 расположена во впадине 46, проходящей в осевом направлении назад от концевой части 24 и пересекающей одну из канавок 44 головки.As shown in FIG. 1-3, each outer
Кроме того, как показано на фиг. 1-3, каждая впадина 46 имеет траекторию GP впадины, определяемую множеством вершин конуса впадин из ряда параллельных сечений, взятых в параллельных плоскостях, каждая из которых перпендикулярна первой оси A1 и пересекает впадину 46 вдоль ее осевой протяженности.In addition, as shown in FIG. 1-3, each
Во всем описании и пунктах формулы для каждого поперечного сечения, взятого в плоскости, перпендикулярной первой оси A1 и пересекающей впадину 46, связанная вершина конуса впадин располагается в центре отрезка связанного профиля минимального радиуса, причем минимальный радиус составляет +0,20 / -0,00 мм.Throughout the description and claims, for each cross-section taken in a plane perpendicular to the first axis A1 and intersecting
Согласно настоящему изобретению, как показано на фиг. 2, каждая траектория GP впадины проходит до конечной точки NP траектории впадины, расположенной на первом расстоянии d1 в осевом направлении назад от концевой точки РТ, причем первое расстояние d1 превышает тридцать процентов диаметра DC резания, то есть d1 > 0,30*DC.According to the present invention, as shown in FIG. 2, each root path GP extends to a root path end point NP located at a first distance d1 axially backward from the end point PT, the first distance d1 being greater than thirty percent of the cutting diameter DC, that is, d1 > 0.30*DC.
Увеличение осевой длины каждой траектории GP впадины благодаря тому, что первое расстояние d1 превышает тридцать процентов диаметра DC резания, выгодным образом способствует увеличению объема впадины и эффективному отведению стружки.Increasing the axial length of each root path GP, due to the fact that the first distance d1 exceeds thirty percent of the cutting diameter DC, advantageously contributes to an increase in the root volume and efficient chip removal.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первое расстояние d1 может превышать сорок процентов диаметра DC резания, то есть d1 > 0,40*DC.In some embodiments of the present invention, the first distance d1 may exceed forty percent of the cutting diameter DC, that is, d1 > 0.40*DC.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая траектория GP впадины может проходить в направлении, противоположном направлению DR вращения, то есть в осевом направлении назад от концевой части 24.Furthermore, in some embodiments of the present invention, each trough path GP may extend in a direction opposite to the direction of rotation DR, i.e. axially backward from the
Кроме того, в некоторых вариантах настоящего изобретения каждая конечная точка NP траектории впадины может быть расположена радиально дальше от первой оси А1, чем любая из точек NR перехода режущей кромки.In addition, in some embodiments of the present invention, each root path end point NP may be located radially farther from the first axis A1 than any of the cutting edge transition points NR.
Расположение каждой конечной точки NP траектории впадины на максимальном радиальном расстоянии от точек NR перехода режущей кромки улучшает отведение стружки вдоль впадины 46.Positioning each end point NP of the root path at the maximum radial distance from the transition points NR of the cutting edge improves chip evacuation along the
Как показано на фиг. 6, в поперечном сечении, взятом в первой горизонтальной плоскости PH1, перпендикулярной первой оси А1 и пересекающей множество внутренних режущих кромок 34, каждая впадина 46 может иметь вогнутый первый профиль P1.As shown in FIG. 6, in cross section taken in a first horizontal plane PH1 perpendicular to the first axis A1 and intersecting a plurality of
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждый первый профиль P1 может иметь непрерывную кривизну.In some embodiments, implementation of the present invention, each first profile P1 may have a continuous curvature.
Непрерывная кривизна каждого первого профиля P1 улучшает отведение стружки в соответствующей области впадины.The continuous curvature of each first profile P1 improves chip evacuation in the respective cavity area.
Как показано на фиг. 6, первый профиль P1 имеет минимальный первый радиус R1, измеренный вдоль первого отрезка S1 профиля, причем первый отрезок S1 содержит первую вершину NA1 конуса впадин.As shown in FIG. 6, the first profile P1 has a minimum first radius R1 measured along the first profile segment S1, the first profile segment S1 containing the first vertex NA1 of the trough cone.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения минимальный первый радиус R1 может превышать шесть процентов диаметра DC резания, то есть R1 > 0,06*DC.In some embodiments of the present invention, the minimum first radius R1 may exceed six percent of the cutting diameter DC, ie R1 > 0.06*DC.
Минимальный первый радиус R1 каждого первого профиля P1, превышающий шесть процентов от диаметра DC резания, способствует плавному движению стружки по впадине 46 и снижает риск застревания стружки.The minimum first radius R1 of each first profile P1 greater than six percent of the cutting diameter DC promotes smooth chip movement in the
Кроме того, минимальный первый радиус R1 каждого первого профиля P1, превышающий шесть процентов диаметра DC резания, увеличивает прочность сердечника концевой части 24.In addition, the minimum first radius R1 of each first profile P1 exceeding six percent of the cutting diameter DC increases the core strength of the
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения минимальный первый радиус R1, предпочтительно, может превышать восемь процентов диаметра DC резания, то есть R1 > 0,08*DC.In some embodiments of the present invention, the minimum first radius R1 may preferably exceed eight percent of the cutting diameter DC, ie R1 > 0.08*DC.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения минимальный первый радиус R1 может составлять менее пятнадцати процентов диаметра DC резания, то есть R1<0,15*DC.In addition, in some embodiments of the present invention, the minimum first radius R1 may be less than fifteen percent of the cutting diameter DC, ie R1<0.15*DC.
Как показано на фиг. 6, каждый первый профиль P1 может иметь крайнюю радиально внутреннюю первую точку NI1, расположенную на его первом отрезке S1.As shown in FIG. 6, each first profile P1 may have a radially inward first point NI1 located on its first segment S1.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первый отрезок S1 может образовывать угол более 15 градусов в первой центральной точке E1 минимального первого радиуса R1.In some embodiments, implementation of the present invention, the first segment S1 may form an angle of more than 15 degrees at the first center point E1 of the minimum first radius R1.
Расположение крайней радиально внутренней первой точки NI1 каждого первого профиля P1 на первом участке S1 позволяет более эффективно расположить по окружности множество впадин 46, то есть получить конфигурацию режущей головки, в которой N превышает 2, то есть N > 2.The location of the extreme radially inner first point NI1 of each first profile P1 in the first section S1 allows you to more efficiently arrange a plurality of
Как показано на фиг. 7, в поперечном сечении, взятом во второй горизонтальной плоскости РН2, перпендикулярной первой оси А1 и пересекающей множество передних кромок 28, каждая впадина 46 может иметь вогнутый второй профиль Р2.As shown in FIG. 7, in cross section taken in a second horizontal plane PH2 perpendicular to the first axis A1 and intersecting a plurality of leading
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждый второй профиль P2 может иметь непрерывную кривизну.In some embodiments of the present invention, every second profile P2 may have a continuous curvature.
Непрерывная кривизна каждого второго профиля P2 улучшает отведение стружки в соответствующей области впадины.The continuous curvature of every second P2 profile improves chip evacuation in the corresponding root area.
Как показано на фиг. 7, второй профиль P2 имеет минимальный второй радиус R2, измеренный вдоль второго отрезка S2 профиля, причем второй отрезок S2 содержит вторую вершину NA2 конуса впадин.As shown in FIG. 7, the second profile P2 has a minimum second radius R2 measured along the second profile segment S2, the second profile segment S2 containing the second vertex NA2 of the trough cone.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения минимальный второй радиус R2 может превышать шесть процентов диаметра DC резания, то есть R2 > 0,06*DC.In some embodiments of the present invention, the minimum second radius R2 may be greater than six percent of the cutting diameter DC, ie R2 > 0.06*DC.
Минимальный второй радиус R2 каждого второго профиля P2, превышающий шесть процентов диаметра DC резания, способствует плавному движению стружки по впадине 46 и снижает риск застревания стружки.The minimum second radius R2 of each second profile P2, which is greater than six percent of the cutting diameter DC, promotes smooth chip movement in the
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения минимальный второй радиус R2, предпочтительно, может превышать восемь процентов диаметра DC резания, то есть R2 > 0,08*DC.In some embodiments of the present invention, the minimum second radius R2 may preferably exceed eight percent of the cutting diameter DC, ie R2 > 0.08*DC.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения минимальный второй радиус R2 может составлять менее пятнадцати процентов диаметра DC резания, то есть R2<0,15*DC.Furthermore, in some embodiments of the present invention, the minimum second radius R2 may be less than fifteen percent of the cutting diameter DC, ie R2<0.15*DC.
Минимальный второй радиус R2 может составлять от восьмидесяти пяти до ста пятнадцати процентов от минимального первого радиуса R1, то есть 0,85*R1 < R2<1,15*R1.The minimum second radius R2 can be from eighty-five to one hundred and fifteen percent of the minimum first radius R1, i.e. 0.85*R1 < R2<1.15*R1.
Как показано на фиг. 7, каждый второй профиль P2 может иметь радиально крайнюю внутреннюю точку NI2, расположенную на его втором отрезке S2.As shown in FIG. 7, each second profile P2 may have a radially innermost point NI2 located on its second segment S2.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения второй отрезок S2 может образовывать угол более 15 градусов во второй центральной точке E2 минимального второго радиуса R2.In some embodiments, implementation of the present invention, the second segment S2 may form an angle of more than 15 degrees at the second center point E2 of the minimum second radius R2.
Расположение радиально крайней внутренней точки NI2 каждого второго профиля P2 на втором отрезке S2 позволяет более эффективно распределять по окружности множество впадин 46, то есть получать конфигурации режущих головок, в которых N больше 2, то есть N > 2.The location of the radially innermost point NI2 of each second profile P2 on the second segment S2 makes it possible to more effectively distribute the plurality of
В вариантах осуществления настоящего изобретения, в которых N равно 3, как показано на фиг. 6 и 7, первый профиль P1 может образовывать кривую погони с первой начальной точкой NS1, расположенной в окружном направлении перед первой конечной точкой NE1, а второй профиль P2 может образовывать кривую погони со второй начальной точкой NS2, расположенной в окружном направлении перед второй конечной точкой NE2.In embodiments of the present invention in which N is 3, as shown in FIG. 6 and 7, the first profile P1 may form a chase curve with the first start point NS1 located in the circumferential direction ahead of the first end point NE1, and the second profile P2 may form a chase curve with the second start point NS2 located in the circumferential direction ahead of the second end point NE2. .
Термин «кривая погони» в описании и формуле ссылается на форму кривой, описанную в https://en.wikipedia.org/wiki/Pursuit_curve по состоянию на 2 июля 2019 года, то есть кривую, отслеживаемую преследователем при преследовании цели, при этом цель движется по прямой и всегда по касательной к преследователю.The term "pursuit curve" in the description and formula refers to the shape of the curve described in https://en.wikipedia.org/wiki/Pursuit_curve as of July 2, 2019, i.e. the curve tracked by the pursuer while pursuing the target, while the target moves in a straight line and always tangent to the pursuer.
Как показано на фиг. 1, канавка 44 головки и связанная с ней впадина 46 пересекаются вдоль линии GFB границы впадины и канавки. Как показано на фиг. 7, в поперечном сечении, взятом в третьей горизонтальной плоскости PH3, перпендикулярной первой оси А1 и пересекающей множество передних кромок 28, каждая впадина 46 пересекает свою связанную канавку 44 головки в точке IG пересечения впадины и канавки, причем граница GFB впадины и канавки содержит совокупность таких точек IG пересечения впадины и канавки в различных подобных горизонтальных плоскостях.As shown in FIG. 1, the
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая подобная точка IG пересечения впадины и канавки, за исключением собственно связанной точки NR перехода режущей кромки, может быть расположена в окружном направлении перед своей точкой NR перехода режущей кромки.In some embodiments of the present invention, each such trough-groove intersection point IG, with the exception of the associated cutting edge transition point NR itself, may be located in the circumferential direction in front of its cutting edge transition point NR.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вторая и третья горизонтальные плоскости PH2, PH3 могут совпадать.In addition, in some embodiments of the present invention, the second and third horizontal planes PH2, PH3 may coincide.
Как показано на фиг. 8, в поперечном сечении, взятом в третьей вертикальной плоскости PV3, содержащей первую ось А1 и пересекающей заднюю поверхность 36, задняя поверхность 36 может иметь вогнутый задний профиль PC.As shown in FIG. 8, in cross section taken in the third vertical plane PV3 containing the first axis A1 and intersecting the
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждый вогнутый задний профиль РС может иметь задний радиус РС в диапазоне от пятидесяти до ста пятидесяти процентов диаметра DC резания, то есть 0,50*DC < РС < 1,50*DC.In some embodiments of the present invention, each concave relief profile PC may have a relief radius PC in the range of fifty to one hundred and fifty percent of the cutting diameter DC, i.e., 0.50*DC < PC < 1.50*DC.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждый вогнутый задний профиль PC может иметь непрерывную кривизну и плавно проходить к первой оси A1.In addition, in some embodiments of the present invention, each concave rear profile PC may have a continuous curvature and smoothly extend towards the first axis A1.
Далее рассмотрим фиг. 9 и 10, на которых изображен поворотный режущий инструмент 48 согласно настоящему изобретению, содержащий режущую головку 20 и хвостовик 50 с продольной осью L.Next, consider Fig. 9 and 10, which show a
Хвостовик 50 содержит N канавок 52 хвостовика, чередующихся в окружном направлении с N поясков 54, причем каждая канавка 52 хвостовика может проходить по спирали вдоль продольной оси L.The
Как показано на фиг. 9 и 10, режущая головка 20 может иметь нижнюю поверхность 56, обращенную назад в осевом направлении, хвостовик 50 может иметь опорную поверхность 58, перпендикулярную продольной оси L, а режущая головка 20 может быть установлена с возможностью снятия на хвостовик 50 таким образом, чтобы нижняя поверхность 56 соприкасалась с опорной поверхностью 58.As shown in FIG. 9 and 10, the cutting
Вариант, в котором режущую головку 20 устанавливают на хвостовик 50 с возможностью снятия, позволяет изготавливать режущую головку 20 из достаточно твердого материала, например, из карбида вольфрама, а хвостовик 50 из менее твердого и менее дорогого материала, например, из быстрорежущей стали. Хвостовик 50 можно использовать повторно после утилизации изношенной или поврежденной режущей головки 20.The embodiment in which the cutting
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая канавка 44 головки может пересекать нижнюю поверхность 56 и взаимодействовать с одной из канавок 52 хвостовика.In some embodiments, implementation of the present invention, each
Кроме того, в некоторых вариантах настоящего изобретения нижняя поверхность 56 может быть перпендикулярна первой оси A1, опорная поверхность 58 может быть перпендикулярна продольной оси L, а первая ось A1 может быть соосна продольной оси L.In addition, in some embodiments of the present invention, the
Как показано на фиг. 2, нижняя поверхность 56 находится на втором расстоянии d2 в осевом направлении назад от концевой точки PT, а первое расстояние d1 может превышать семьдесят процентов второго расстояния d2, то есть d1 > 0,70*d2.As shown in FIG. 2, the
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения режущая головка 20 может содержать установочный выступ 60, отходящий в осевом направлении назад от нижней поверхности 56.In some embodiments, implementation of the present invention, the cutting
В других вариантах осуществления настоящего изобретения (не показанных на фигурах) режущая головка 20 и хвостовик 50 могут входить в состав неразъемной конструкции, и каждая канавка 44 головки может сливаться с одной из канавок 52 хвостовика.In other embodiments of the present invention (not shown in the figures), the cutting
Как показано на фиг. 9-10, промежуточная часть 22 режущей головки 20 может содержать N поверхностей 62 передачи крутящего момента, обращенных в направлении DR вращения, хвостовик 50 может содержать N приводных выступов 64, причем каждый приводной выступ 64 содержит приводную поверхность 66, обращенную в направлении DR вращения, и каждая поверхность 62 передачи крутящего момента может соприкасаться с одной из приводных поверхностей 66.As shown in FIG. 9-10, the
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первое расстояние d1 может составлять менее девяноста процентов второго расстояния d2, то есть d1<0,90*d2.In some embodiments of the present invention, the first distance d1 may be less than ninety percent of the second distance d2, i.e. d1<0.90*d2.
В вариантах настоящего изобретения, в которых N равно 3, величина первого расстояния d1, меньшая девяноста процентов второго расстояния d2, обеспечивает достаточное пространство для зацепления множества приводных выступов 64 с режущей головкой 20, не препятствуя плавному движению стружки между впадинами 46 и канавками 52 хвостовика.In embodiments of the present invention in which N is 3, a first distance d1 less than ninety percent of the second distance d2 provides sufficient space for the plurality of actuating lugs 64 to engage with the cutting
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая поверхность 62 передачи крутящего момента может пересекать одну из периферийных поверхностей 26.In some embodiments of the present invention, each
В вариантах осуществления настоящего изобретения, в которых N равно 3, как показано на фиг. 1-3, каждая впадина 46 может пересекать одну из поверхностей 62 передачи крутящего момента в радиально крайней точке NO впадины.In embodiments of the present invention in which N is 3, as shown in FIG. 1-3, each
В некоторых вариантах настоящего изобретения, как показано на фиг. 3, три радиально крайние точки NO впадины могут определять воображаемую вторую окружность С2 со вторым диаметром D2, превышающим семьдесят процентов диаметра DC резания, то есть D2 > 0,70*DC.In some embodiments of the present invention, as shown in FIG. 3, the three radially extreme points NO of the valley can define an imaginary second circle C2 with a second diameter D2 greater than seventy percent of the cutting diameter DC, that is, D2 > 0.70*DC.
Вариант, в котором воображаемая вторая окружность С2 имеет второй диаметр D2, превышающий семьдесят процентов диаметра DC резания, способствует увеличению объема впадины и эффективному отведению стружки.The option in which the imaginary second circle C2 has a second diameter D2 greater than seventy percent of the cutting diameter DC contributes to an increase in the volume of the cavity and efficient chip removal.
Хотя настоящее изобретение было описано с определенной степенью детализации, различные изменения и модификации могут быть выполнены без отклонения от сути или объема изобретения, заявленного в нижеследующей формуле.Although the present invention has been described in some detail, various changes and modifications can be made without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the following claims.
Claims (49)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US62/741,000 | 2018-10-04 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021105614A RU2021105614A (en) | 2022-11-14 |
RU2795861C2 true RU2795861C2 (en) | 2023-05-12 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0632250Y2 (en) * | 1988-11-02 | 1994-08-24 | 三菱マテリアル株式会社 | Drill |
WO2012070640A1 (en) * | 2010-11-26 | 2012-05-31 | 株式会社タンガロイ | Small-diameter drill |
US8801344B2 (en) * | 2009-06-08 | 2014-08-12 | MAPAL Fabrik für Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG | Drill bit |
RU2566700C2 (en) * | 2011-03-03 | 2015-10-27 | Бик Тул Ко., Лтд. | Drill |
WO2018075921A1 (en) * | 2016-10-21 | 2018-04-26 | Kyocera Sgs Precision Tools, Inc. | Drills and methods of using the same |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0632250Y2 (en) * | 1988-11-02 | 1994-08-24 | 三菱マテリアル株式会社 | Drill |
US8801344B2 (en) * | 2009-06-08 | 2014-08-12 | MAPAL Fabrik für Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG | Drill bit |
WO2012070640A1 (en) * | 2010-11-26 | 2012-05-31 | 株式会社タンガロイ | Small-diameter drill |
RU2566700C2 (en) * | 2011-03-03 | 2015-10-27 | Бик Тул Ко., Лтд. | Drill |
WO2018075921A1 (en) * | 2016-10-21 | 2018-04-26 | Kyocera Sgs Precision Tools, Inc. | Drills and methods of using the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI786325B (en) | Cutting head having tip portion with radially extending front cutting edges provided with both negative and positive rake angles, and rotary cutting tool | |
JP6589506B2 (en) | Drill and drill head | |
CA2578787C (en) | Helical flute end mill with multi-section cutting edge | |
JPWO2009034633A1 (en) | Throw-away tip for radius cutter, and throw-away type radius cutter equipped with the tip | |
JP6287592B2 (en) | Small diameter end mill | |
JP2006110683A (en) | End mill | |
JPWO2017122557A1 (en) | Thread cutter | |
JP5224902B2 (en) | Total type rotary cutting tool, groove cutting apparatus and groove cutting method | |
RU2795861C2 (en) | Cutting head containing end part with radially oriented front cutting edges with negative and positive rake angles, and rotating cutting tool | |
JP5958614B2 (en) | Ball end mill | |
CN109420790B (en) | Solid end mill with complex clearance surface | |
JP3955798B2 (en) | Rotary cutting tool | |
JP4930313B2 (en) | Reamer | |
JP6902284B2 (en) | Cutting tools | |
RU2377101C1 (en) | Annular reversing drill tool | |
JP2003025127A (en) | Drill | |
CN218836212U (en) | Gas turbine wheel groove semi-finish milling cutter with anti-tipping design | |
JP2024515236A (en) | a rotatable cutting head having a distal portion with radially extending cutting edges and defining a cutting profile having concave and convex cutting subportions; | |
JP4779546B2 (en) | Drilling tool | |
JP6819187B2 (en) | Ball end mill | |
CN103691997A (en) | Hard alloy integral type expansion-extrusion countersink for machining deep hole | |
KR20230162657A (en) | A rotary cutting head having a tip section with three radially extending cutting edges forming a straight, rotatable profile. | |
JP2003025124A (en) | Drill | |
JP2019214110A (en) | End mill | |
JP2009154231A (en) | Solid reamer |