RU2555292C1 - Cutting tool - Google Patents
Cutting tool Download PDFInfo
- Publication number
- RU2555292C1 RU2555292C1 RU2014136816/02A RU2014136816A RU2555292C1 RU 2555292 C1 RU2555292 C1 RU 2555292C1 RU 2014136816/02 A RU2014136816/02 A RU 2014136816/02A RU 2014136816 A RU2014136816 A RU 2014136816A RU 2555292 C1 RU2555292 C1 RU 2555292C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutting tool
- contact surfaces
- axis
- radial holes
- holes
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Jigs For Machine Tools (AREA)
Abstract
Description
Область техники.The field of technology.
Настоящее изобретение относится к устройствам, используемым в процессе обработки материалов резанием, в том числе изделий из высокоуглеродистых сталей и титановых сплавов.The present invention relates to devices used in the processing of materials by cutting, including products from high carbon steels and titanium alloys.
Уровень техники.The level of technology.
В процессе обработки материалов резанием на режущий инструмент действуют значительные знакопеременные нагрузки и вибрации, передающиеся на элементы крепления инструмента к шпинделю станка. Особенно это актуально при обработке глубоких пазов в изделиях из титановых сплавов с большим вылетом режущей части инструмента. При этом стойкость и технологические возможности режущего инструмента во многом зависят от жесткости крепления инструмента в шпинделе станка, а также от демпфирующих свойств узлов крепления инструмента.During the processing of materials by cutting, the cutting tool is subject to significant alternating loads and vibrations transmitted to the fastening elements of the tool to the machine spindle. This is especially true when processing deep grooves in products made of titanium alloys with a large overhang of the cutting part of the tool. At the same time, the durability and technological capabilities of the cutting tool largely depend on the rigidity of the tool mount in the machine spindle, as well as on the damping properties of the tool mounts.
Обычно режущий инструмент крепят в шпинделе металлообрабатывающего станка с помощью крепежных элементов различных конструкций, имеющих, например, конусную поверхность. Они выполнены в виде отдельных элементов, соединяемых с корпусом режущего инструмента, или являются неотъемлемым элементом корпуса инструмента. Повысить жесткость крепления инструмента в определенной степени возможно за счет увеличения размера крепежного конуса и/или за счет увеличения базовой поверхности фланца крепежного элемента, контактирующей с базовой поверхностью шпинделя. Однако при этом существенно затрудняется автоматическая смена инструмента. Он становится громоздким, а для его изготовления требуется значительное количество металла.Typically, the cutting tool is mounted in the spindle of a metalworking machine using fasteners of various designs having, for example, a conical surface. They are made in the form of individual elements connected to the cutting tool body, or are an integral element of the tool body. To a certain extent, it is possible to increase the rigidity of the tool holder by increasing the size of the mounting cone and / or by increasing the base surface of the flange of the fastener in contact with the base surface of the spindle. However, this significantly complicates the automatic tool change. It becomes bulky, and its manufacture requires a significant amount of metal.
Известны, например, конструкции режущего инструмента, раскрытые в патенте США 5425603, имеющие корпус с рабочей частью, расположенной вокруг оси вращения. В корпусе выполнены гнезда, в которых расположены сменные неперетачиваемые пластины. Присоединение к шпинделю станка осуществляется с помощью промежуточного конуса.Known, for example, the design of the cutting tool disclosed in US patent 5425603, having a housing with a working part located around the axis of rotation. Nests are made in the housing, in which replaceable non-rotatable plates are located. Connection to the machine spindle is carried out using an intermediate cone.
Данная конструкция имеет не достаточную жесткость закрепления режущего инструмента, что существенно затрудняет ее использование при тяжелых режимах резания.This design does not have sufficient rigidity of fixing the cutting tool, which greatly complicates its use in heavy cutting conditions.
Известны также конструкции устройств для удержания хвостовика режущего инструмента, раскрытые, например, в патентах США 4981057, РФ 2108207 и 2106934, в которых показаны конструкции режущего инструмента, содержащего передний конец с резцом, обращенную назад опорную поверхность, контактирующую с опорной поверхностью узла приема режущего инструмента, трубчатый хвостовик, выполненный в виде конуса, отступающего от опорной поверхности. Трубчатый хвостовик может иметь выравнивающий паз, выполненный в стенке конуса, в котором выполнены разнесенные между собой прорези. В прорезях могут быть выполнены вогнутые контактные поверхности, взаимодействующие со стопорными элементами распорно-затягивающего устройства, служащего для удержания хвостовика режущего инструмента.Also known are devices for holding the shank of a cutting tool, disclosed, for example, in US Pat. , a tubular shank made in the form of a cone, retreating from the supporting surface. The tubular shank may have a leveling groove made in the wall of the cone, in which cuts are spaced apart. In the slots can be made concave contact surfaces that interact with the locking elements of the spacer-tightening device, which serves to hold the shank of the cutting tool.
Указанные выше конструкции крепежных элементов режущего инструмента не обеспечивают достаточной жесткости его закрепления в приемных устройствах шпинделей станков, а также имеют не достаточные демпфирующие свойства. Это не позволяет использовать инструмент для обработки, например, глубоких пазов в изделиях из титана и его сплавов.The above constructions of the fastening elements of the cutting tool do not provide sufficient rigidity of its fastening in the receiving devices of the machine spindles, and also do not have sufficient damping properties. This does not allow the use of tools for processing, for example, deep grooves in products made of titanium and its alloys.
Настоящее изобретение направлено на создание конструкции режущего инструмента с крепежными элементами, позволяющими использовать его для работы в тяжелых условиях при обработке изделий из высокоуглеродистых сталей и титановых сплавов, за счет повышения жесткости закрепления и демпфирующих свойств крепежных элементов инструмента в приемных устройствах шпинделей металлообрабатывающих станков.The present invention is directed to creating a design of a cutting tool with fasteners that allow it to be used under severe conditions when machining products from high carbon steels and titanium alloys by increasing the rigidity of the fastening and damping properties of the fasteners of the tool in the receiving devices of the spindles of metalworking machines.
Указанный технический результат достигается посредством совокупности признаков, приведенных в соответствующих пунктах формулы изобретения. В частности предложен режущий инструмент, крепежный элемент которого имеет полый конус с четырьмя радиально расположенными отверстиями в его стенке, в которых контактные поверхности, взаимодействующие с фиксирующими элементами приемного устройства патрона шпинделя станка, выполнены с различными углами наклона к базовой поверхности крепежного элемента режущего инструмента, контактирующей с опорной поверхностью приемного устройства шпинделя станка.The specified technical result is achieved through a combination of features described in the relevant claims. In particular, a cutting tool is proposed, the fastening element of which has a hollow cone with four radially located holes in its wall, in which the contact surfaces interacting with the fixing elements of the receiving device of the machine spindle chuck are made with different angles of inclination to the base surface of the fastening element of the cutting tool in contact with the bearing surface of the receiving spindle of the machine.
Сущность изобретения.SUMMARY OF THE INVENTION
В соответствии с настоящим изобретением предложена конструкция режущего инструмента, имеющего:In accordance with the present invention, there is provided a design of a cutting tool having:
корпус с рабочей частью, расположенной вокруг оси вращения, и коническим полым хвостовиком, который содержит коническую часть с внутренней проточкой, выполненной вдоль оси вращения,a housing with a working part located around the axis of rotation, and a conical hollow shaft, which contains a conical part with an internal groove made along the axis of rotation,
базовую поверхность, перпендикулярную оси вращения и обращенную в обратную сторону относительно рабочей части, и четыре разнесенных по окружности радиальных отверстия, выполненные в конической части в направлении к оси вращения и имеющие контактные поверхности, расположенные под наклоном к базовой поверхности для взаимодействия с элементами приемного устройства шпинделя станка,a base surface perpendicular to the axis of rotation and facing in the opposite direction relative to the working part, and four radial holes spaced around the circumference, made in the conical part in the direction of the axis of rotation and having contact surfaces inclined to the base surface for interaction with the elements of the spindle receiving device machine tool
причем углы наклона контактных поверхностей соответственно для первой и второй пары диаметрально расположенных радиальных отверстий попарно равны и не равны между парами.moreover, the inclination angles of the contact surfaces, respectively, for the first and second pairs of diametrically spaced radial holes are equal in pairs and not equal between the pairs.
Согласно одному предпочтительному варианту углы наклона контактных поверхностей для первой пары диаметрально расположенных радиальных отверстий меньше, чем углы наклона второй пары.According to one preferred embodiment, the angles of inclination of the contact surfaces for the first pair of diametrically spaced radial holes are smaller than the angles of inclination of the second pair.
Согласно другому предпочтительному варианту диаметры радиальных отверстий для последующих за первой парой диаметрально расположенных радиальных отверстий не равны диаметрам первой пары отверстий или отверстия, последующие за первой парой отверстий смещены вдоль оси в направлении от рабочей части режущего инструмента.According to another preferred embodiment, the diameters of the radial holes for the diametrically spaced radial holes subsequent to the first pair are not equal to the diameters of the first pair of holes or holes, subsequent to the first pair of holes are offset along the axis from the working part of the cutting tool.
Согласно другому предпочтительному варианту контактные поверхности выполнены криволинейными и расположены, например, по винтовой линии к оси режущего инструмента.According to another preferred embodiment, the contact surfaces are curved and arranged, for example, along a helical line to the axis of the cutting tool.
Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.
Для лучшего понимания, но только в качестве примера, изобретение будет описано с отсылками к приложенным чертежам, на которых изображены варианты использования предложенного технического решения. В соответствии с настоящим изобретением предложена конструкция режущего инструмента 10. Его конструкцию рассмотрим на примере торцово-цилиндрической фрезы со сменными неперетачиваемыми пластинами 22, так как при использовании этого инструмента на рабочую часть действуют наибольшие нагрузки, передающиеся на узел крепления инструмента к станку.For a better understanding, but only as an example, the invention will be described with reference to the attached drawings, which depict options for using the proposed technical solution. In accordance with the present invention, a design of a cutting tool 10 is proposed. We will consider its construction by the example of a face-cylindrical cutter with replaceable non-turning inserts 22, since when using this tool, the largest loads are transmitted to the working unit of the tool to the machine.
При этом, в частности, на чертежах изображены:In this case, in particular, the drawings show:
на фиг. 1 показан вид сбоку на режущий инструмент;in FIG. 1 shows a side view of a cutting tool;
на фиг. 2 показан вид сверху на режущий инструмент, изображенный на фиг. 1;in FIG. 2 shows a top view of the cutting tool shown in FIG. one;
на фиг. 3 показан разрез по линии I-I хвостовика режущего инструмента, изображенного на фиг. 1;in FIG. 3 shows a section along line I-I of the shank of the cutting tool shown in FIG. one;
на фиг. 4 показан разрез по линии II-II хвостовика режущего инструмента, изображенного на фиг. 1;in FIG. 4 shows a section along line II-II of the shank of the cutting tool shown in FIG. one;
на фиг. 5 показан разрез по линии I-I хвостовика режущего инструмента, изображенного на фиг. 1, размещенного в приемном устройстве шпинделя станка;in FIG. 5 shows a section along line I-I of the shank of the cutting tool shown in FIG. 1 located in the receiving device of the machine spindle;
на фиг. 6 показан разрез по линии II-II хвостовика режущего инструмента, изображенного на фиг. 1, размещенного в приемном устройстве шпинделя станка.in FIG. 6 shows a section along the line II-II of the shank of the cutting tool shown in FIG. 1 located in the receiving device of the machine spindle.
Подробное описание чертежей.Detailed description of the drawings.
Рассмотрим фиг. 1-4, где изображен режущий инструмент и элементы конструкции конического полого хвостовика, служащего для присоединения инструмента к шпиндельному устройству станка.Consider FIG. 1-4, which shows the cutting tool and structural elements of the conical hollow shank, used to connect the tool to the spindle device of the machine.
Режущий инструмент 10, имеет:The cutting tool 10 has:
корпус 12 с рабочей частью 16, расположенной вокруг оси вращения 18, и коническим полым хвостовиком 14, который содержит коническую часть 24 с внутренней проточкой 26, выполненной вдоль оси вращения 18,the housing 12 with the working part 16 located around the axis of
базовую поверхность 28, перпендикулярную оси вращения 18 и обращенную в обратную сторону относительно рабочей части 16, и четыре разнесенных по окружности радиальных отверстия 30, 32, 34, 36, выполненные в конической части 24 в направлении к оси вращения 18 и имеющие контактные поверхности 38, 40, 42, 44, расположенные под наклоном к базовой поверхности 28 для взаимодействия с элементами 46 приемного устройства шпинделя станка,a
причем углы наклона контактных поверхностей 38, 42 и 40, 44 соответственно α1, α3 и α2, α4 для первой 30, 34 и второй 32, 36 пары диаметрально расположенных радиальных отверстий попарно равны и не равны между парами.moreover, the inclination angles of the
Согласно одному предпочтительному варианту углы наклона контактных поверхностей α1, α3 для первой пары 30, 34 диаметрально расположенных радиальных отверстий меньше, чем углы наклона α2, α4 второй 32, 36 пары.According to one preferred embodiment, the inclination angles of the contact surfaces α1, α3 for the
Согласно другому предпочтительному варианту диаметры радиальных отверстий 32, 36 для последующих за первой парой 30, 34 диаметрально расположенных радиальных отверстий не равны диаметрам первой пары отверстий или отверстия, последующие за первой парой отверстий смещены вдоль оси 18 в направлении от рабочей части режущего инструмента 10.According to another preferred embodiment, the diameters of the
Согласно другому предпочтительному варианту контактные поверхности 38, 40, 42, 44 выполнены криволинейными и расположены, например, по винтовой линии к оси 18 режущего инструмента 10.According to another preferred embodiment, the
Предложенное изобретение работает следующим образом.The proposed invention works as follows.
В качестве примера рассмотрим предпочтительный вариант исполнения предложенного изобретения, где в конической части хвостовика 24 режущего инструмента 10 выполнено четыре радиальных отверстия 30, 32, 34 и 36, причем углы наклона контактных поверхностей 38, 42 и 40, 44 соответственно для первой 30, 34 и второй 32, 36 пары диаметрально расположенных радиальных отверстий попарно равны и меньше для первой пары, то есть соблюдается соотношение (α2=α4)>(α1=α3).As an example, we consider a preferred embodiment of the proposed invention, where in the conical part of the
Режущий инструмент 10 с собранной рабочей частью 16 устанавливают вручную или с помощью манипулятора в приемное устройство 52 шпинделя станка (фиг. 5, 6).The cutting tool 10 with the assembled working part 16 is installed manually or using a manipulator in the
При этом коническая часть 24 хвостовика 14 располагается в коническом отверстии 48 устройства 52, а его наружная базовая поверхность 28 контактирует с внутренней базовой поверхностью 54 этого устройства.While the
При этом во внутреннюю проточку 26 конической части 24 входит полый выступ 56 приемного устройства 52, в котором расположены толкатель 50 и распорные элементы 46, предназначенные для передачи усилия затягивания на контактные поверхности 38, 40, 42, 44 отверстий 30, 32, 34 и 36 конической части 24 хвостовика 14.In this case, a
При перемещении толкателя 50 вдоль оси 18 в направлении от режущего инструмента 10 распорные элементы 46 перемещаются в радиальном направлении и воздействуют на контактные поверхности 38, 40, 42, 44 отверстий 30, 32, 34 и 36 конической части 24 хвостовика 14.When moving the
Так как углы наклона α2 и α4 соответственно контактных поверхностей 40 и 44 больше углов наклона α1 и α3 первой пары отверстий 30 и 34, то при взаимодействии распорных элементов 46 с соответствующими контактными поверхностями на них будут возникать различные усилия, соответствующие углу наклона.Since the tilt angles α2 and α4, respectively, of the
Причем усилия, передающиеся через контактные поверхности 38 и 42 диаметрально распложенных отверстий 30 и 34, будут больше, чем усилия, передающиеся на контактные поверхности 40 и 44 отверстий 32 и 36, что позволяет наиболее надежно обеспечить силовое замыкание между контактной поверхностью 28 конуса 14 и контактной поверхностью 54 приемного устройства 52, а затем за счет деформации осуществить силовое замыкание конической части 24 хвостовика 14 с надежным запиранием ее в конусе 48 приемного устройства 52.Moreover, the forces transmitted through the
Во время обработки, например, глубоких пазов в изделиях из титановых сплавов на удлиненную рабочую часть режущего инструмента 10 действуют значительные переменные повторяющиеся усилия, передающиеся на конический хвостовик 14, который, во-первых, надежно закреплен в приемном устройстве 52 шпинделя станка, а, во-вторых, имеет высокие демпфирующие свойства, обусловленные различными усилиями закрепления, действующими на контактных поверхностях отверстий конической части 24 хвостовика 14. Это позволяет снизить низкочастотные вибрации за счет эффекта, подобного неравномерному расположению режущих элементов на рабочей части режущего инструмента.During the processing of, for example, deep grooves in titanium alloy products, the elongated working part of the cutting tool 10 is affected by significant variable repetitive forces transmitted to the
При использовании предпочтительного варианта изобретения с контактными поверхностями 38, 40, 42 и 44, выполненными криволинейными и расположенными, например, по винтовой линии к оси 18 режущего инструмента 10, демпфирующие свойства соединения хвостовика и приемного устройства шпинделя станка возрастают за счет торсионных усилий, возникающих в соединении.When using the preferred embodiment of the invention with
Таким образом, предложенная конструкция режущего инструмента, позволяет использовать его для работы в тяжелых условиях при обработке изделий из высокоуглеродистых сталей и титановых сплавов, за счет повышения жесткости закрепления и демпфирующих свойств крепежных элементов инструмента в приемных устройствах шпинделей металлообрабатывающих станков.Thus, the proposed design of the cutting tool allows you to use it for working in difficult conditions when processing products from high carbon steels and titanium alloys, by increasing the rigidity of the fastening and damping properties of the fasteners of the tool in the receiving devices of the spindles of metalworking machines.
Хотя настоящее изобретение была описано с определенной степенью детализации, различные изменения и ее модификации могут быть выполнены без отхода от существа и объема изобретения, изложенных в приведенной ниже формуле изобретения. Например, предложенная конструкция может быть реализована в виде инструментальной оправки, в которой крепится съемная режущая часть.Although the present invention has been described with a certain degree of detail, various changes and its modifications can be made without departing from the essence and scope of the invention set forth in the claims below. For example, the proposed design can be implemented in the form of a tool holder, in which a removable cutting part is mounted.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014136816/02A RU2555292C1 (en) | 2014-09-10 | 2014-09-10 | Cutting tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014136816/02A RU2555292C1 (en) | 2014-09-10 | 2014-09-10 | Cutting tool |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2555292C1 true RU2555292C1 (en) | 2015-07-10 |
Family
ID=53538343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014136816/02A RU2555292C1 (en) | 2014-09-10 | 2014-09-10 | Cutting tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2555292C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1613250A1 (en) * | 1988-04-04 | 1990-12-15 | Предприятие П/Я А-7631 | Tool unit |
| SU1657278A1 (en) * | 1988-07-04 | 1991-06-23 | Предприятие П/Я В-2190 | Quickly mounted instrumental assembly |
| RU2106934C1 (en) * | 1994-04-08 | 1998-03-20 | Кеннаметал Инк. | Tool head shank attachment device |
| US20110067536A1 (en) * | 2009-09-23 | 2011-03-24 | Kennametal Inc. | Off-Axis Spring Held Clamping Unit |
-
2014
- 2014-09-10 RU RU2014136816/02A patent/RU2555292C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1613250A1 (en) * | 1988-04-04 | 1990-12-15 | Предприятие П/Я А-7631 | Tool unit |
| SU1657278A1 (en) * | 1988-07-04 | 1991-06-23 | Предприятие П/Я В-2190 | Quickly mounted instrumental assembly |
| RU2106934C1 (en) * | 1994-04-08 | 1998-03-20 | Кеннаметал Инк. | Tool head shank attachment device |
| US20110067536A1 (en) * | 2009-09-23 | 2011-03-24 | Kennametal Inc. | Off-Axis Spring Held Clamping Unit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8690500B2 (en) | Tool interface | |
| US6186712B1 (en) | Tool holder | |
| RU2617462C2 (en) | Left-side and right-side cutting tool | |
| EP3222376A1 (en) | A blade, a tool and method of grooving a metallic workpiece | |
| RU2572945C2 (en) | Cutting tool with regulating ring installed of shank | |
| IT9048581A1 (en) | ROTATING TOOL HOLDER. | |
| JP4216807B2 (en) | Cutting tool | |
| WO2018110681A1 (en) | Chatter-preventing structure for work machine | |
| CN209272507U (en) | Centreless lathe cutter head | |
| US9789547B2 (en) | Cutting tool, particularly a boring bar, as well as a process for machining a number of bores | |
| RU2555292C1 (en) | Cutting tool | |
| US10371230B2 (en) | Damping apparatus | |
| HU231168B1 (en) | Cutting tool, particularly boring bar and process for machining a plurality of bores | |
| JP2015213968A (en) | Play regulation mechanism for drilling tool | |
| IL257158A (en) | Machine tool, in particular reaming tool for the fine machining of bores | |
| US2547522A (en) | Floating toolholder | |
| JP2010179447A (en) | Cylindrical drilling tool | |
| US20170266734A1 (en) | Drilling tool | |
| TWM479170U (en) | Chuck with balance adjusting structure | |
| TWI672186B (en) | Vertical and horizontal saw for cutting machinery | |
| WO2024135726A1 (en) | Spindle balancer | |
| KR101535566B1 (en) | Holder for fixing cutting tool | |
| KR101951197B1 (en) | Boring machine using a lathe | |
| KR20110109169A (en) | Turret for machine tool capable of long shaft inside diameter machining | |
| JP6326276B2 (en) | Crankshaft mirror tool holding device |