Патент на изобретение №2238176
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СБОРНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области металлообработки, резанию металлов. Инструмент содержит корпус, режущую пластину с отверстием, закрепленную в угловом гнезде корпуса посредством имеющего головку стержня с резьбой на конце, и втулку, размещенную в ступенчатом сквозном отверстии корпуса соосно со стержнем. Для повышения прочности инструмента за счет устранения изгиба режущей пластины и повышения надежности за счет устранения повреждений элементов конструкции, срезаемой стружкой, он снабжен кольцом, винтом и стружколомом, установленным на режущую пластину и выполненным в виде пластины с отверстием для прохода стержня, и торцевой поверхностью, предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления, наклоненной под углом к передней поверхности режущей пластины и обращенной в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины. При этом головка стержня размещена в выемке, выполненной в пластине стружколома со стороны его боковой поверхности, противоположной другой его боковой поверхности, контактирующей с передней поверхностью режущей пластины, кольцо выполнено в виде тора и установлено в сквозном ступенчатом отверстии корпуса со стороны первого торца втулки с возможностью смещения к оси стержня и взаимодействия с ним, причем ось стержня смещена относительно оси отверстия в режущей пластине в направлении вершины углового гнезда, кольцо установлено с возможностью контакта его тороидальной поверхности со стороны, противоположной вершине углового гнезда, с конической поверхностью дна сквозного ступенчатого отверстия, первым торцом втулки и стержнем, при этом винт установлен в корпусе и предназначен для предотвращения поворота втулки вокруг оси стержня при его завинчивании и выпадания втулки при переустановке режущей пластины за счет взаимодействия с выполненным на ней продольным пазом, причем в отверстии втулки со стороны второго торца выполнена резьба для взаимодействия с резьбовым концом стержня. Инструмент может быть выполнен в виде резца. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано при резании металлов. Известен сборный резец, содержащий державку, в гнезде которой на штифте установлены режущая и подвижная клинообразная опорная пластины, закрепляемые с помощью винта и нажимного элемента, причем последний расположен под углом к штифту, а его торец контактирует с поверхностью выемки, выполненной на штифте. При этом в опорной пластине выполнено отверстие с наклонной поверхностью, а между винтом и нажимным элементом помещен шарик, предназначенный для взаимодействия с упомянутой наклонной поверхностью. Причем штифт снабжен головкой, контактирующей с верхней поверхностью режущей пластины [1]. Однако такая конструкция не исключает заклинивание шарика, нажимного элемента и штифта в нерабочем положении при переустановках режущей пластины. Некоторое неудобство при переустановках вызывает введение нажимного элемента в выемку на штифте. Кроме того при точении сходящая по передней поверхности режущей пластины стружка повреждает головку штифта, что приводит к преждевременному выходу из строя и снижению эксплутационного ресурса инструмента. В таких условиях не обеспечивается стружколомание и стружкодробление, что затрудняет работу технологического оборудования. Известен сборный резец, в корпусе которого режущая пластина закреплена в угловом гнезде посредством стержня с головкой, возвратной пружины и нажимного элемента с угловым вырезом, размещенного в отверстии корпуса, причем ось упомянутого отверстия корпуса пересекает ось стержня. Сборный режущий инструмент снабжен втулкой, имеющей наклоненную к оси торцевую поверхность, и размещенной в корпусе соосно с упомянутым стержнем и гайкой, установленной на резьбе, которая выполнена на конце стержня. Торцевая наклонная поверхность втулки обращена в сторону угла гнезда в корпусе и предназначена для взаимодействия с угловым вырезом нажимного элемента, в котором выполнено отверстие, а боковая поверхность которого предназначена для взаимодействия со стержнем. Отверстие, в котором размещен нажимной элемент, ориентировано в сторону угла гнезда в корпусе и выполнено глухим. Инструмент с целью предотвращения выпадения втулки при переустановке режущей пластины снабжен винтом, размещенным в корпусе, и предназначенным для взаимодействия с пазом, выполненным на упомянутой втулке [2]. Однако такая конструкция не исключает заклинивания сухаря, втулки и штифта в нерабочем положении при переустановках режущей пластины. Неудобство при переустановках вызывает введение стержня в отверстие сухаря и втулки. Кроме того при точении сходящая по передней поверхности режущей пластины стружка повреждает головку штифта, что приводит к преждевременному выходу из строя и снижению эксплутационного ресурса инструмента. В таких условиях не обеспечивается стружколомание и стружкодробление, что затрудняет работу технологического оборудования. Наиболее близким по совокупности существенных признаков, выбранным в качестве прототипа, является сборный резец, в котором режущая пластина закреплена в угловом гнезде посредством стержня со шляпкой. В ступенчатом отверстии корпуса размещена первая втулка с наклонной к оси стержня торцевой поверхностью, обращенной в сторону угла гнезда, расположенная соосно со стержнем, и гайка, установленная на резьбе, выполненной на конце стержня. При этом в ступенчатом отверстии корпуса установлена вторая втулка с возможностью смещения к оси стержня и взаимодействия с ним, причем наклонные к оси торцевые поверхности каждой из втулок контактируют. При завинчивании гайки, режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента [3]. К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата, относится то, что не гарантируется ориентация расположения наклонных торцевых поверхностей первой и второй втулок в угол гнезда при переустановках режущей пластины. Кроме того, технологически трудновыполнима качественная обработка плоской торцевой поверхности дна ступенчатого отверстия в корпусе, что приводит к заеданию второй втулки, при переустановках режущей пластины. Кроме того, возможно выпадение втулок из сквозного ступенчатого отверстия при переустановках режущей пластины, что также затрудняет работу с инструментом. При точении сходящая по передней поверхности режущей пластины стружка повреждает головку штифта, что приводит к преждевременному выходу из строя, снижению надежности и эксплутационного ресурса инструмента. Также при этом не обеспечивается стружколомание и стружкодробление, что дополнительно затрудняет работу технологического оборудования. Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание инструмента, обеспечивающего: – устранение изгиба режущей пластины путем прижатия ее по опорной и боковым поверхностям в угловом гнезде; – устранение повреждений элементов конструкции инструмента срезаемой стружкой при точении; повышение его надежности и эксплутационного ресурса; – облегчение работы при переустановках режущей пластины; – стружкодробление при точении. При осуществлении изобретения поставленную задачу можно решить за счет достижения технического результата, который заключается в: – обеспечении стружкодробления за счет установки стружколома, что облегчает работу оператора и технологического оборудования; – устранении повреждения головки стержня срезаемой стружкой, сходящей по передней поверхности режущей пластины при точении, за счет размещения головки стержня в выемке, выполненной в пластине стружколома; – гарантировании ориентации усилия закрепления режущей пластины в направлении вершины углового гнезда и прижиме режущей пластины по опорной и боковым поверхностям с устранением ее изгиба, возникающего при ином направлении усилия закрепления; – устранении выпадения втулки при переустановках режущей пластины за счет установки винта, входящего в паз, выполненный на втулке; – повышении прочности инструмента за счет обеспечения рациональной схемы нагружения режущей пластины, при которой снижаются изгибные деформации и напряжения растяжения; повышении жесткости крепления режущей пластины за счет прижатия ее по опорной и боковым поверхностям в угловом гнезде, а также в повышении в целом прочностной надежности и эксплуатационного ресурса инструмента. Технический результат достигается тем, что в корпусе сборного инструмента выполнено угловое гнездо, в которое устанавливается режущая пластина с отверстием. Режущая пластина крепится посредством снабженного головкой стержня, на конце которого выполнена резьба. В сквозном ступенчатом отверстии корпуса размещена втулка, расположенная соосно со стержнем. На режущую пластину установлен стружколом в виде пластины с отверстием. Стружколом снабжен торцевой поверхностью, предназначенной для взаимодействия со срезаемой при точении стружкой, наклоненной под углом к передней поверхности режущей пластины и обращенной в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины. При этом головка стержня, проходящего через отверстие в пластине стружколома, размещена в выемке, выполненной в стружколоме. Выемка выполнена со стороны боковой поверхности стружколома, противоположной другой его боковой поверхности, которая контактирует с передней поверхностью режущей пластины. Со стороны первого торца втулки в сквозном ступенчатом отверстии установлено кольцо в виде тора с возможностью смещения к оси стержня и взаимодействия с ним. Причем ось стержня смещена относительно оси отверстия в режущей пластине в направлении вершины углового гнезда. При этом со стороны, противоположной вершине углового гнезда, тороидальная поверхность кольца контактирует с конической поверхностью дна сквозного ступенчатого отверстия, первым торцом втулки и стержнем. Установленный в корпусе винт, предназначенный для предотвращения поворота втулки вокруг оси стержня при его завинчивании, а также выпадения втулки при переустановках режущей пластины, взаимодействует с продольным пазом, выполненным на втулке. В отверстии втулки со стороны второго торца выполнена резьба, с которой взаимодействует резьбовой конец стержня. При вращении головки и завинчивании резьбового конца стержня режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента. В отличие от прототипа в предлагаемой конструкции на режущей пластине с целью обеспечения стружкодробления при точении установлен стружколом в виде пластины с отверстием. Стружколом снабжен торцевой поверхностью, наклоненной под углом к передней поверхности режущей пластины, обращенной в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины, которая предназначена для взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления при точении. Размещение в выемке стружколома головки стержня защищает последнюю от повреждения стружкой при точении. Резьбовой конец стержня, скрепляющего конструкцию, взаимодействует с резьбой, выполненной во втулке, что исключает необходимость использования в конструкции гайки и тем самым способствует повышению надежности инструмента. Кроме того, на дне сквозного ступенчатого отверстия установлено торообразное кольцо, предназначенное для передачи радиальной составляющей усилия закрепления на стержень. Торообразное кольцо установлено с возможностью взаимодействия с коническим дном сквозного ступенчатого отверстия, первым торцем втулки и стержнем, причем ось стержня смещена к вершине углового гнезда, чем достигается технический результат гарантирования ориентации усилия зажима режущей пластины. При этом торообразная форма кольца исключает его заедание. В корпусе дополнительно установлен винт, предназначенный для предотвращения поворота втулки вокруг оси стержня при его завинчивании, а также выпадения втулки при переустановках режущей пластины. При этом винт взаимодействует с продольным пазом, выполненным на втулке, что обеспечивает возможность завинчивания стержня и облегчение работы при переустановках режущей пластины. На фиг.1 изображен сборный режущий инструмент; на фиг.2 – разрез по А-А на фиг.1 (повернуто). В корпусе 1 сборного инструмента, например резца, имеется угловое гнездо 2, в котором крепится режущая пластина 3 с отверстием посредством снабженного головкой 4 стержня 5, на конце 6 которого выполнена резьба 7. В сквозном ступенчатом отверстии 8 корпуса 1 соосно со стержнем 5 размещена втулка 9. При этом на режущую пластину 3 установлен стружколом 10 в виде пластины с отверстием 11, причем пластина стружколома 10 снабжена торцевой поверхностью 12, предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой. Торцевая поверхность 12 стружколома 10 наклонена под углом Конструкция сборного инструмента работает следующим образом. Режущую пластину 3 устанавливают в угловом гнезде 2 корпуса 1 и на ней размещают стружколом 10. При этом переднюю поверхность 13 режущей пластины 3 сопрягают с боковой поверхностью 18 стружколома 10. В отверстие 11 стружколома 10, отверстие режущей пластины 3 и сквозное ступенчатое отверстие 8 корпуса 1 вводят стержень 5. При этом головку 4 стержня 5, защищая ее от повреждения срезаемой стружкой при точении, размещают в выемке 16, выполненной в стружколоме 10 со стороны другой боковой поверхности 17 стружколома 10. Торцевую поверхность 12 стружколома 10 с целью обеспечения взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления располагают наклонно под углом При таком нагружении значительно уменьшаются изгибные деформации режущей пластины под действием сил резания в процессе металлообработки, снижается уровень внутренних напряжений и вероятность разрушения пластины, повышается прочность, и жесткость режущей части сборного инструмента. Установка стружколома обеспечивает стружкодробление и облегчение работы технологического оборудования. Размещение головки стержня в выемке стружколома защищает головку от повреждения, в результате чего повышается надежность и эксплуатационный ресурс сборного инструмента. Установка винта в корпусе инструмента предотвращает выпадение втулки при переустановках режущей пластины и облегчает работу с инструментом. Источники информации 1. А.С. 778940 СССР, МКИ 3 В 23 В 27/16. Сборный резец /Е.В. Артамонов, Ю.И. Некрасов, Н.И. Смолин; ТюмГНГУ, – заявл. 06.12.78; опубл. 15.11.80, бюл. № 1. 2. Патент 2094178 РФ, МПК 6 В 23 В 27/16. Сборный инструмент /Ю.И. Некрасов, Д.П. Маа; ТюмГНГУ, – заявл. 05.06.96; опубл. 27.10.97, бюл. № 30. 3. СПМ 24655 РФ, МПК 7 В 23 В 27/16. Сборный режущий инструмент /Ю.И. Некрасов, Р.Ю. Некрасов; ТюмГНГУ, – заявл. 15.03.02; опубл. 20.08.02, бюл. № 23 (прототип). Формула изобретения
1. Сборный инструмент, содержащий корпус, режущую пластину с отверстием, закрепленную в угловом гнезде корпуса посредством имеющего головку стержня с резьбой на конце, и втулку, размещенную в сквозном ступенчатом отверстии корпуса соосно со стержнем, отличающийся тем, что он снабжен кольцом, винтом и стружколомом, установленным на режущую пластину и выполненным в виде пластины с отверстием для прохода стержня, и торцевой поверхностью, предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления, наклоненной под углом к передней поверхности режущей пластины и обращенной в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины, при этом головка стержня размещена в выемке, выполненной в пластине стружколома со стороны его боковой поверхности, противоположной другой его боковой поверхности, контактирующей с передней поверхностью режущей пластины, кольцо выполнено в виде тора и установлено в сквозном ступенчатом отверстии корпуса со стороны первого торца втулки с возможностью смещения к оси стержня и взаимодействия с ним, причем ось стержня смещена относительно оси отверстия в режущей пластине в направлении вершины углового гнезда, кольцо установлено с возможностью контакта его тороидальной поверхности со стороны, противоположной вершине углового гнезда, с конической поверхностью дна сквозного ступенчатого отверстия, первым торцем втулки и стержнем, при этом винт установлен в корпусе и предназначен для предотвращения поворота втулки вокруг оси стержня при его завинчивании и выпадания втулки при переустановке режущей пластины за счет взаимодействия с выполненным на ней продольным пазом, причем в отверстии втулки со стороны второго торца выполнена резьба для взаимодействия с резьбовым концом стержня. 2. Сборный инструмент по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в виде резца. РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 17.04.2005
Извещение опубликовано: 10.12.2006 БИ: 34/2006
|
||||||||||||||||||||||||||
к передней поверхности 13 режущей пластины 3 и обращена в сторону вершины 14 и главной режущей кромки 15 режущей пластины 3. При этом головка 4 стержня 5 размещена в выемке 16, выполненной в стружколоме 10 со стороны его боковой поверхности 17, противоположной другой его боковой поверхности 18, которая взаимодействует с передней поверхностью 13 режущей пластины 3. Со стороны первого торца 19 втулки 9 в сквозном ступенчатом отверстии 8 установлено кольцо 20, выполненное в виде тора, с возможностью смещения к оси 21 стержня 5 и взаимодействия с ним. Причем ось 21 стержня 5 смещена относительно оси 22 отверстия в режущей пластине 3 в направлении вершины углового гнезда 2. Тороидальная поверхность кольца 20 контактирует со стороны, противоположной вершине углового гнезда 2 с конической поверхностью дна 23 сквозного ступенчатого отверстия 8, а также с первым торцом 19 втулки 9 и стержнем 5. Установленный в корпусе 1 винт 24, предназначенный для предотвращения поворота втулки 9 вокруг оси 21 стержня 5 при его завинчивании, а также выпадения втулки 9 при переустановках режущей пластины 3, взаимодействует с продольным пазом 25, выполненным на втулке 9. В отверстии 26 втулки 9 со стороны второго торца 27, выполнена резьба 28, с которой взаимодействует резьбовой конец 6 стержня 5.