RU2245226C2 - Builtup tool - Google Patents

Abstract

FIELD: metal working, namely by cutting.

SUBSTANCE: tool includes body; cutting tip having opening and mounted in angular seat of body by means of headed rod with threaded end; first and second sleeves arranged in stepped opening of body along the same axis as rod and mutually engaged by their end surfaces that are not normal to rod axis with possibility of shifting second sleeve towards axis of rod and engaging with it. End surface of first sleeve normal relative to rod axis engages with nut. In order to simplify change of cutting tip, tool is provided with washer placed on bottom through stepped opening of body. Flat end surface of said washer engages with end surface of second sleeve normal relative to rod axis. Mutually engaged not normal to rod axis end surfaces of first and second sleeves are cone ones. Not normal to rod axis end surface of first sleeve is in the form of cone recess. Rod axis is shifted relative to axis of opening of cutting tip to side of apex of angular seat of body. Not normal to rod axis end surfaces of first and second sleeves are placed with possibility of mutual engagement at side opposite relative to apex of angular seat. Tool may be in the form of cutter.

EFFECT: enhanced operational reliability of tool, simplified process of changing cutting tip.

2 cl, 2 dwg

Description

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

Известен сборный резец, содержащий державку, в гнезде которой на штифте установлены режущая и подвижная клинообразная опорная пластины, закрепляемые с помощью винта и нажимного элемента. Нажимной элемент расположен под углом к штифту, а его торец контактирует с поверхностью выемки, выполненной на штифте. В опорной пластине выполнено отверстие с наклонной поверхностью, а между винтом и нажимным элементом помещен шарик, предназначенный для взаимодействия с упомянутой наклонной поверхностью. При этом штифт выполнен с головкой, контактирующей с верхней поверхностью режущей пластины [1].Known prefabricated cutter containing a holder, in the socket of which on the pin there is a cutting and movable wedge-shaped support plate fixed with a screw and a pressure element. The pressing element is located at an angle to the pin, and its end is in contact with the surface of the recess made on the pin. A hole with an inclined surface is made in the base plate, and a ball is placed between the screw and the pressure member, designed to interact with said inclined surface. In this case, the pin is made with a head in contact with the upper surface of the cutting insert [1].

Однако такая конструкция не исключает заклинивание шарика, нажимного элемента и штифта в нерабочем положении при переустановках режущей пластины. Кроме того, некоторое неудобство при переустановках вызывает введение нажимного элемента в выемку на штифте.However, this design does not preclude jamming of the ball, pressure member and pin in the idle position when reinstalling the cutting insert. In addition, some inconvenience during reinstallations causes the introduction of the pressure element into the recess on the pin.

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. Ось упомянутого отверстия корпуса пересекает ось стержня, при этом сборный режущий инструмент снабжен втулкой, имеющей наклоненную к оси торцевую поверхность. Втулка размещена в корпусе соосно с упомянутым стержнем и гайкой, установленной на резьбе, выполненной на конце стержня. При этом торцевая наклонная поверхность втулки обращена в сторону вершины углового гнезда в корпусе и предназначена для взаимодействия с угловым вырезом нажимного элемента. В нажимном элементе выполнено отверстие, боковая поверхность которого предназначена для взаимодействия со стержнем. При этом отверстие, в котором размещен нажимной элемент, ориентировано в сторону вершины углового гнезда в корпусе и выполнено глухим, а инструмент снабжен винтом, размещенным в корпусе и предназначенным для взаимодействия с пазом, выполненным на упомянутой втулке [2].Known prefabricated cutter, in the housing of which the cutting plate is fixed in the corner nest by means of a rod with a head, a return spring and a pressure element with an angular cutout, located in the hole of the housing. The axis of the said opening of the body intersects the axis of the rod, while the assembled cutting tool is provided with a sleeve having an end surface inclined to the axis. The sleeve is housed coaxially with said shaft and a nut mounted on a thread made at the shaft end. In this case, the end inclined surface of the sleeve faces the top of the corner socket in the housing and is designed to interact with the corner cutout of the pressure element. A hole is made in the pressing element, the side surface of which is designed to interact with the rod. In this case, the hole in which the pressure element is placed is oriented towards the top of the corner socket in the housing and is blind, and the tool is equipped with a screw located in the housing and designed to interact with the groove made on the said sleeve [2].

Однако такая конструкция не исключает заклинивание сухаря, втулки и штифта в нерабочем положении при переустановках режущей пластины. Кроме того, некоторое неудобство при переустановках вызывает введение стержня в отверстие сухаря и втулки.However, this design does not preclude jamming of the cracker, bushing and pin in the idle position when reinstalling the cutting insert. In addition, some inconvenience during reinstallations causes the introduction of the rod into the hole of the cracker and the sleeve.

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. Причем на резьбе, выполненной на конце стержня, установлена гайка, взаимодействующая с перпендикулярной к оси стержня торцевой поверхностью первой втулки. В сквозном ступенчатом отверстии корпуса размещена первая втулка с наклонной к оси стержня торцевой поверхностью, обращенной в сторону угла гнезда, расположенная соосно со стержнем. В сквозном ступенчатом отверстии корпуса установлена вторая втулка с возможностью смещения к оси стержня и взаимодействия с ним, причем наклонные (неперпендикулярные) к оси стержня торцевые поверхности каждой из втулок контактируют. При завинчивании гайки режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям, и в угол гнезда в корпусе инструмента [3].The closest set of essential features (selected as a prototype) is a prefabricated cutter, in which the cutting insert is fixed in the corner nest by means of a rod with a hat. Moreover, on the thread made at the end of the rod, a nut is installed that interacts with the end surface of the first sleeve perpendicular to the axis of the rod. In the through step hole of the housing, a first sleeve is placed with an end surface inclined to the axis of the rod facing the corner of the socket, located coaxially with the rod. A second sleeve is installed in the through step hole of the housing with the possibility of displacement to the axis of the rod and interaction with it, and the end surfaces of each of the bushings inclined (non-perpendicular) to the axis of the rod are in contact. When tightening the nut, the cutting plate is pressed simultaneously along the supporting and lateral surfaces, and into the corner of the socket in the tool body [3].

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата, относится то, что:The reasons that impede the achievement of the required technical result include the fact that:

- не гарантируется ориентация расположения наклонных к оси стержня торцевых поверхностей первой и второй втулок в сторону вершины углового гнезда при переустановках режущей пластины;- the orientation of the location of the end surfaces of the first and second bushings inclined towards the axis of the rod is not guaranteed towards the top of the corner socket when reinstalling the cutting insert;

- технологически трудно выполнима качественная обработка плоской торцевой поверхности дна сквозного ступенчатого отверстия в корпусе, что приводит к заеданию второй втулки при переустановках режущей пластины.- it is technologically difficult to perform high-quality machining of the flat end surface of the bottom of the through step hole in the housing, which leads to jamming of the second sleeve when reinstalling the cutting insert.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является разработка сборного инструмента, обеспечивающего:The task to which the claimed invention is directed is the development of a prefabricated tool that provides:

- повышение надежности конструкции, ее эксплуатационного ресурса, прочности и жесткости режущей части инструмента за счет устранения изгиба режущей пластины путем прижатия ее по опорной и боковым поверхностям в угловом гнезде инструмента;- improving the reliability of the structure, its service life, strength and rigidity of the cutting part of the tool by eliminating the bending of the cutting plate by pressing it along the supporting and side surfaces in the corner socket of the tool;

- устранение заеданий и облегчение работы при переустановках режущей пластины.- elimination of jamming and facilitation of work when reinstalling the cutting insert.

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

- в гарантировании ориентации направления усилия закрепления режущей пластины и тем самым прижатия ее по опорной и боковым поверхностям в угловом гнезде;- in guaranteeing the orientation of the direction of the fixing force of the cutting insert and thereby pressing it along the supporting and side surfaces in the corner socket;

- в исключении заедания второй втулки, облегчении работы при переустановках режущей пластины, повышении надежности инструмента при его эксплуатации.- in the exclusion of jamming of the second sleeve, facilitating work when reinstalling the cutting insert, increasing the reliability of the tool during its operation.

Технический результат достигается тем, что в корпусе сборного инструмента, например резца, режущая пластина с отверстием закреплена в угловом гнезде посредством стержня со шляпкой и гайки, установленной на резьбе, выполненной на конце стержня. В сквозном ступенчатом отверстии корпуса соосно со стержнем размещена первая и вторая втулки, контактирующие неперпендикулярными к оси стержня торцевыми поверхностями, с возможностью смещения второй втулки к оси стержня и взаимодействия с ним. Неперпендикулярные к оси стержня контактирующие торцевые поверхности и первой и второй втулок выполнены коническими, причем коническая торцевая поверхность первой втулки выполнена в виде выемки. При этом перпендикулярный к оси стержня торец первой втулки взаимодействует с гайкой. Перпендикулярная к оси стержня торцевая поверхность второй втулки взаимодействует с плоской торцевой поверхностью шайбы, установленной на дне сквозного ступенчатого отверстия в корпусе. Ось стержня и сквозного ступенчатого отверстия в корпусе смещены относительно оси отверстия в режущей пластине в сторону вершины углового гнезда, а неперпендикулярные к оси стержня конические торцевые поверхности первой и второй втулок взаимодействуют друг с другом со стороны, противоположной вершине углового гнезда.The technical result is achieved by the fact that in the case of a prefabricated tool, for example a cutter, a cutting insert with a hole is fixed in the corner socket by means of a rod with a cap and a nut mounted on a thread made at the end of the rod. In the through step hole of the housing coaxially with the rod, the first and second bushings are placed, which contact the end surfaces non-perpendicular to the axis of the rod, with the possibility of displacing the second sleeve to the axis of the rod and interact with it. The contacting end surfaces of the first and second bushings that are not perpendicular to the axis of the rod are made conical, and the conical end surface of the first sleeve is made in the form of a recess. In this case, the end face of the first sleeve perpendicular to the axis of the rod interacts with the nut. The end surface of the second sleeve perpendicular to the axis of the rod interacts with the flat end surface of the washer mounted on the bottom of the through step hole in the housing. The axis of the rod and the through step hole in the body are offset relative to the axis of the hole in the cutting insert towards the top of the corner socket, and the conical end surfaces of the first and second bushings that are not perpendicular to the axis of the shaft interact with each other from the side opposite the top of the corner socket.

В отличие от прототипа в предлагаемой конструкции на дне сквозного ступенчатого отверстия установлена шайба, выполненная с плоской торцевой поверхностью, что исключает заедание второй втулки при ее взаимодействии с шайбой и обеспечивает повышение надежности инструмента. Первая и вторая втулки снабжены неперпендикулярными с оси стержня коническими торцевыми поверхностями, что облегчает сборку конструкции инструмента при переустановках режущей пластины. При этом коническая торцевая поверхность первой втулки выполнена в виде выемки, что обеспечивает возможность смещения второй втулки к оси стержня и взаимодействия с ним при креплении режущей пластины. При этом ось стержня и сквозного ступенчатого отверстия смещены в сторону вершина углового гнезда и неперпендикулярные к оси стержня конические торцевые поверхности первой и второй втулок взаимодействуют друг с другом со стороны, противоположной вершине углового гнезда. Этим достигается технический результат гарантирования ориентации усилия закрепления режущей пластины и ее прижатие в угловом гнезде по опорной и боковым поверхностям.In contrast to the prototype, a washer is installed on the bottom of the through-step hole in the proposed design, made with a flat end surface, which eliminates the jamming of the second sleeve when it interacts with the washer and provides increased tool reliability. The first and second bushings are provided with conical end surfaces that are not perpendicular to the axis of the shaft, which facilitates assembly of the tool structure during reinstallations of the cutting insert. In this case, the conical end surface of the first sleeve is made in the form of a recess, which makes it possible to displace the second sleeve to the axis of the rod and interact with it when fastening the cutting insert. In this case, the axis of the rod and the through-step hole are shifted toward the top of the corner socket and the conical end surfaces of the first and second bushings that are not perpendicular to the axis of the rod interact with each other from the side opposite the top of the corner socket. This achieves the technical result of guaranteeing the orientation of the fixing force of the cutting insert and its pressing in the corner socket along the supporting and side surfaces.

На фиг.1 изображен сборный режущий инструмент, на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1 (повернуто).Figure 1 shows a precast cutting tool, figure 2 is a section along aa in figure 1 (rotated).

В корпусе 1 сборного инструмента, например резца, режущая пластина 2 с отверстием 3 закреплена в угловом гнезде 4 посредством стержня 5 со шляпкой 6 и гайки 7, установленной на резьбе 8, выполненной на конце 9 стержня 5. В сквозном ступенчатом отверстии 10 корпуса 1 соосно со стержнем 5 размещены первая 11 и вторая 12 втулки, контактирующие неперпендикулярными к оси 13 стержня 5 торцевыми поверхностями 14 и 15, с возможностью смещения второй втулки 12 к оси 13 стержня 5 и взаимодействия с ним. При этом перпендикулярная к оси 13 стержня 5 торцевая поверхность 16 первой втулки 11 взаимодействует с гайкой 7. На дне 17 сквозного ступенчатого отверстия 10 в корпусе 1 установлена шайба 18, которая контактирует плоской торцевой поверхностью 19 с перпендикулярной к оси 13 стержня 5 торцевой поверхностью 20 второй втулки 12. Неперпендикулярные к оси 13 стержня 5 контактирующие торцевые поверхности 14 и 15 первой 11 и второй 12 втулок выполнены коническими, причем неперпендикулярная к оси 13 стержня 5 коническая торцевая поверхность 14 первой втулки 11 выполнена в виде выемки. Ось 13 стержня 5 и сквозного ступенчатого отверстия 10 в корпусе 1 смещены относительно оси 21 отверстия 3 в режущей пластине 2 в сторону вершины углового гнезда 4. При этом неперпендикулярные к оси 13 стержня 5 конические торцевые поверхности 14 и 15 первой 11 и второй 12 втулок контактируют друг с другом со стороны, противоположной вершине углового гнезда 4.In the housing 1 of the assembled tool, for example, a cutter, the cutting insert 2 with the hole 3 is fixed in the corner socket 4 by means of a rod 5 with a cap 6 and a nut 7 mounted on a thread 8 made at the end 9 of the rod 5. In the through step hole 10 of the housing 1 is aligned with the rod 5, the first 11 and second 12 bushings are placed, which contact the end surfaces 14 and 15 non-perpendicular to the axis 13 of the rod 5, with the possibility of displacement of the second sleeve 12 to the axis 13 of the rod 5 and interaction with it. In this case, the end surface 16 of the first sleeve 11 perpendicular to the axis 13 of the rod 5 interacts with the nut 7. At the bottom 17 of the through-step hole 10, a washer 18 is installed in the housing 1, which contacts the flat end surface 19 with the end surface 20 perpendicular to the axis 13 of the rod 5 bushings 12. The contacting end surfaces 14 and 15 of the first 11 and second 12 bushings that are not perpendicular to the axis 13 of the rod 5 are conical, and the tapered end surface 14 of the first sleeve 11 that is not perpendicular to the axis of the rod 5 of the first sleeve 11 Nena in the form of a notch. The axis 13 of the rod 5 and the through step hole 10 in the housing 1 are displaced relative to the axis 21 of the hole 3 in the cutting insert 2 toward the top of the corner socket 4. In this case, the conical end surfaces 14 and 15 of the first 11 and second 12 bushings that are not perpendicular to the axis of the rod 5 are in contact with each other from the side opposite the top of the corner socket 4.

Конструкция сборного инструмента работает следующим образом.The design of the precast tool works as follows.

В корпусе 1 в угловом гнезде 4 устанавливается режущая пластина 2 с отверстием 3, в которое вводится стержень 5, снабженный шляпкой 6. После этого в сквозном ступенчатом отверстии 10 корпуса 1 последовательно размещается шайба 18, вторая втулка 12 и первая втулка 11, надеваемые на стержень 5. На резьбовом конце 9 стержня 5 устанавливается гайка 7, которая поджимает торец 16 первой втулки 11 в направлении к режущей пластине 2. При осевом смещении втулки 11 при завинчивании гайки 7 происходит смещение к оси 13 стержня 5 второй втулки 12, которая взаимодействует со стержнем 5. Одновременно вторая втулка 12 взаимодействует перпендикулярной к оси 13 стержня 5 поверхностью 20 с плоской торцевой поверхностью 19 шайбы 18, а неперпендикулярной к оси 13 стержня 5 конической торцевой поверхностью 14 с неперпендикулярной к оси 13 стержня 5 конической торцевой поверхностью 15 первой втулки 11. Причем неперпендикулярной к оси 13 стержня 5 коническая торцевая поверхность 14 первой втулки 11, выполненная в виде выемки, контактирует с неперпендикулярная к оси 13 стержня 5 конической торцевой поверхностью 15 второй втулки 12 со стороны, противоположной вершине углового гнезда 4. При этом вторая втулка 12 увлекает с собой верхнюю часть стержня 5, прижимающего шляпкой 6 режущую пластину 2 по опорной поверхности 22 и боковым поверхностям 23 в угловом гнезде 4. Таким образом, режущая пластина 2 одновременно прижимается в направлении вершины углового гнезда 4 к опорной 22 и боковым 23 поверхностям углового гнезда 4.In the housing 1, in the angular socket 4, a cutting insert 2 is installed with an opening 3 into which a rod 5 is inserted, equipped with a hat 6. After that, a washer 18, a second sleeve 12 and a first sleeve 11 are put on the rod sequentially placed in the through step hole 10 of the housing 1 5. A nut 7 is installed on the threaded end 9 of the rod 5, which compresses the end 16 of the first sleeve 11 towards the cutting plate 2. When the sleeve 11 is axially displaced while screwing the nut 7, the second sleeve 12 is displaced to the axis 13 of the shaft 5, which interacts with the rod 5. At the same time, the second sleeve 12 interacts with the surface 20 perpendicular to the axis 13 of the rod 5 with the flat end surface 19 of the washer 18, and the conical end surface 14 that is not perpendicular to the axis 5 of the rod 5 with the conical end surface 15 of the first sleeve 11 that is not perpendicular to the axis 5 of the rod 5 Moreover, the conical end surface 14 of the first sleeve 11, which is not perpendicular to the axis 13 of the rod 5, made in the form of a recess, is in contact with the conical end surface 15 of the second sleeve 5 that is not perpendicular to the axis 13 of the second sleeve 12 with side opposite to the top of the corner seat 4. In this case, the second sleeve 12 carries with it the upper part of the shaft 5, which presses with a hat 6 the cutting plate 2 along the supporting surface 22 and the side surfaces 23 in the corner socket 4. Thus, the cutting plate 2 is simultaneously pressed in the direction the tops of the corner socket 4 to the supporting 22 and side 23 surfaces of the corner socket 4.

При таком нагружении значительно уменьшаются изгибные деформации режущей пластины под действием сил резания в процессе металлообработки, снижается уровень внутренних напряжений и вероятность разрушения режущей пластины, а также исключается заедание при переустановках режущей пластины, повышается надежность и эксплуатационный ресурс режущего инструмента.With such loading, the bending deformations of the cutting insert under the action of cutting forces during metalworking are significantly reduced, the level of internal stresses and the probability of destruction of the cutting insert are reduced, and jamming during reinstallations of the cutting insert is eliminated, and the reliability and service life of the cutting tool are increased.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION

1. А.С. 778940 СССР, МКИ 3 В 23 В 27/16. Сборный резец / Артамонов Е.В., Некрасов Ю.И., Смолин Н.И. - Заявл. 06.12.1978; Опубл. 15.11.80, Бюл. №1.1. A.S. 778940 USSR, MKI 3 V 23 V 27/16. Combined tool / Artamonov E.V., Nekrasov Yu.I., Smolin N.I. - Declared. 12/06/1978; Publ. 11/15/80, Bull. No. 1.

2. Патент РФ 2094178, МПК 6 В 23 В 27/16. Сборный режущий инструмент / Некрасов Ю.И., Маа Д.П. - Заявл. 05.06.1996; Опубл. 27.10.97, Бюл. №30.2. RF patent 2094178, IPC 6 V 23 V 27/16. Prefabricated cutting tool / Nekrasov Yu.I., Maa D.P. - Declared. 06/05/1996; Publ. 10/27/97, Bull. No. 30.

3. Свидетельство РФ на полезную модель 24655. Сборный режущий инструмент / Некрасов Ю.И., Некрасов Р.Ю. - Заявл. 15.03.2002; Опубл. 20.08.2002, Бюл. №23 (прототип).3. RF certificate for utility model 24655. Combined cutting tool / Nekrasov Yu.I., Nekrasov R.Yu. - Declared. 03/15/2002; Publ. 08/20/2002, Bull. No. 23 (prototype).

Claims (2)

1. Сборный инструмент, содержащий корпус, режущую пластину с отверстием, закрепленную в угловом гнезде корпуса посредством стержня со шляпкой и резьбой на конце, первую и вторую втулки, размещенные в ступенчатом отверстии корпуса соосно со стержнем и контактирующие неперпендикулярными к оси стержня торцевыми поверхностями с возможностью смещения второй втулки к оси стержня и взаимодействия с ним, при этом перпендикулярная к оси стержня торцевая поверхность первой втулки взаимодействует с гайкой, отличающийся тем, что он снабжен шайбой, установленной на дне сквозного ступенчатого отверстия корпуса и контактирующей плоской торцевой поверхностью с перпендикулярной к оси стержня торцевой поверхностью второй втулки, при этом контактирующие неперпендикулярные к оси стержня торцевые поверхности первой и второй втулок выполнены коническими, неперпендикулярная к оси стержня торцевая поверхность первой втулки выполнена в виде конической выемки, ось стержня смещена относительно оси отверстия в режущей пластине в сторону вершины углового гнезда корпуса, а неперпендикулярные к оси стержня торцевые поверхности первой и второй втулок установлены с возможностью взаимодействия друг с другом со стороны, противоположной вершине углового гнезда.1. A prefabricated tool comprising a housing, a cutting insert with a hole fixed in a corner housing socket by means of a rod with a cap and thread on the end, first and second bushings placed in a stepped housing opening coaxially with the shaft and contacting end surfaces non-perpendicular to the axis of the shaft with the possibility of displacement of the second sleeve to the axis of the shaft and interaction with it, while the end surface of the first sleeve perpendicular to the axis of the shaft interacts with a nut, characterized in that it is provided with a washer, mounted on the bottom of the through step hole of the housing and a contacting flat end surface with an end surface perpendicular to the axis of the shaft of the second sleeve, while the contacting end surfaces of the first and second bushings that are not perpendicular to the axis of the shaft are made conical, the end surface of the first sleeve that is not perpendicular to the axis of the shaft is made in the form of a conical recesses, the axis of the rod is offset relative to the axis of the hole in the cutting insert towards the top of the corner of the housing, and e to the axis of the rod end faces of the first and second sleeves are arranged to interact with each other on the side opposite top corner slot. 2. Сборный инструмент по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в виде резца.2. The assembly tool according to claim 1, characterized in that it is made in the form of a cutter.

Images