Металлорежущий инструмент

Полезная модель относится к области обработки металлов резанием и может быть использована для нарезания резьбы, продольного точения, формирования канавок и отрезки. Техническим результатом является снижение вибрации, увеличение общей работоспособности инструмента, скорости резания. Металлорежущий инструмент содержит режущую пластину 1, державку 2, представляющую собой основание 3 с рабочей частью 4, в которой выполнен профилированный паз 5, профиль которого идентичен профилю режущей пластины 1, а также средство фиксации режущей пластины 1 в виде винта 6. Рабочая часть 4 выполнена вильчатой формы с возможностью охвата режущей пластины 1 по ее периметру. Винт 6 установлен вне зоны режущей пластины 1, таким образом, что при его повороте осуществляется фиксация режущей пластины 1 посредством встречного перемещения концевых участков (7, 8) рабочей части 4 друг к другу. Режущая пластина 1 выполнена в виде многогранника и снабжена преимущественно, по меньшей мере, восемью режущими кромками 9. Для осуществления разностороннего резания рабочая часть 4 державки 2 может быть выполнена с дополнительным противоположным профилированным пазом 5. С целью исключения концентрации нагрузок, возникающих в процессе резания, и равномерного распределения их по всей площади базирующих поверхностей, пазы 5 могут быть оснащены цилиндрическими прихватами, выполненными с возможностью взаимодействия с ответными углублениями цилиндрической формы на боковой поверхности режущей пластины 1. Профилированные пазы 5 базируются под углом резания относительно нижней плоскости рабочей части 4 державки 2. Режущая пластина 1 может быть выполнена из карбида вольфрама или металлорежущей керамики, а также может быть оснащена вставками 12, например, из кубического нитрида бора.

Полезная модель относится к области обработки металлов резанием и может быть использована для нарезания резьбы, продольного точения, формирования канавок и отрезки.

Из уровня техники известен сборный токарный резец, оснащенный механически закрепляемой сменной режущей многогранной канавочной пластиной с множеством режущих кромок, расположенных на окружности одного радиуса. Режущая пластина устанавливается вертикально в посадочном гнезде корпуса сборного токарного резца и своим торцом прижимается к опорной плоскости гнезда корпуса резца зажимным винтом, проходящим через отверстие пластины и ввинчивающимся в резьбовое отверстие корпуса резца (RU 2443509 C1 27.02.2012, B23B 27/04).

Недостатком данного известного из уровня техники инструмента является наличие отверстия в режущей пластине, что исключает возможность изготовления ее из хрупких высокотвердых материалов.

Кроме того, из уровня техники известен металлорежущий инструмент для обработки резанием, обточки, нарезания канавок, отрезки и нарезания резьбы. Инструмент содержит державку, представляющую собой основание с рабочей частью, и режущую пластину, имеющую ось ротационной симметрии, множество опорных участков и режущих частей с режущими кромками. Рабочая часть державки имеет гнездо под пластину, профиль которого идентичен профилю пластины, и в котором пластина устанавливается по двум опорным участкам. Базирование и закрепление пластины в гнезде осуществляется посредством нижней опорной стенки, верхней опорной стенки, базовой поверхности державки и винта, который проходит через сквозное отверстие в режущей пластине (RU 2317178 C1 20.02.2008, B23B 27/04).

К недостаткам указанного инструмента можно отнести высокий показатель вибрации, которая возникает вследствие базирования режущей пластины по двум поверхностям. В известном решении базирование режущей пластины реализуется при помощи крепежного винта и отверстия в самой пластине, что уменьшает ее прочностные характеристики. Кроме того, базирование и закрепление пластины в гнезде посредством выполненного в ней отверстия исключает возможность выполнения ее из хрупких высокотвердых материалов.

Наиболее близким решением к заявленной полезной модели по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является металлорежущий инструмент, содержит режущую пластину, державку, представляющую собой основание с рабочей частью, в которой выполнен профилированный паз, профиль которого идентичен профилю режущей пластины, а также средство фиксации режущей пластины в виде винта. Рабочая часть выполнена вильчатой формы с возможностью охвата режущей пластины по ее периметру. Указанный винт установлен вне зоны последней, таким образом, что при его повороте осуществляется фиксация режущей пластины посредством встречного перемещения концевых участков рабочей части друг к другу (US 20010022123 A1 20.09.2001, B23B 27/08).

Недостатком прототипа является его низкая производительность. Техническим результатом, на достижение которого направлена заявленная полезная модель, является увеличение производительности инструмента, которая достигается за счет сокращения количества проходов при металлообработке.

Указанный технический результат достигается посредством того, что металлорежущий инструмент, содержит режущую пластину, державку, представляющую собой основание с рабочей частью, в которой выполнен профилированный паз, профиль которого идентичен профилю режущей пластины, а также средство фиксации режущей пластины в виде винта, рабочая часть выполнена вильчатой формы с возможностью охвата режущей пластины по ее периметру, а указанный винт установлен вне зоны последней, таким образом, что при его повороте осуществляется фиксация режущей пластины посредством встречного перемещения концевых участков рабочей части друг к другу, при этом, согласно полезной модели, на державке выполнен дополнительный противоположно расположенный профилированный паз.

В частном случае выполнения металлорежущего инструмента режущая пластина выполнена из хрупкого высокотвердого материала, например, керамического материала.

Концевые участки рабочей части могут содержать прихваты. Прихваты, преимущественно, выполнены цилиндрическими, взаимодействующими с ответными цилиндрическими углублениями в боковой поверхности режущей пластины.

Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, где на:

- фиг.1 показан изометрический вид металлорежущего инструмента;

- фиг.2 - вид сбоку металлорежущего инструмента с местным разрезом;

- фиг.3 - изометрический вид металлорежущего инструмента;

- фиг.4 - изометрический вид режущей пластины;

- фиг.5 - вид сбоку режущей пластины;

- фиг.6 - схема работы инструмента.

Металлорежущий инструмент содержит режущую пластину 1, державку 2, представляющую собой основание 3 с рабочей частью 4, в которой выполнен профилированный паз 5, профиль которого идентичен профилю режущей пластины 1, а также средство фиксации режущей пластины 1 в виде винта 6. Рабочая часть 4 выполнена вильчатой формы с возможностью охвата режущей пластины 1 по ее периметру. Винт 6 установлен вне зоны режущей пластины 1, таким образом, что при его повороте осуществляется фиксация режущей пластины 1 посредством встречного перемещения концевых участков (7, 8) рабочей части 4 друг к другу.

Режущая пластина 1 выполнена в виде многогранника и снабжена преимущественно, по меньшей мере, восемью режущими кромками 9.

Для осуществления разностороннего резания рабочая часть 4 державки 2 выполнена с дополнительным противоположным профилированным пазом 5.

С целью исключения концентрации нагрузок, возникающих в процессе резания, и равномерного распределения их по всей площади базирующих поверхностей, пазы 5 могут быть оснащены цилиндрическими прихватами 10, выполненными с возможностью взаимодействия с ответными углублениями 11 цилиндрической формы на боковой поверхности режущей пластины 1.

Профилированные пазы 5 базируются под углом резания относительно нижней плоскости рабочей части 4 державки 2.

Режущая пластина 1 может быть выполнена из карбида вольфрама или металлорежущей керамики, а также может быть оснащена вставками 12, например, из кубического нитрида бора.

Заявленный металлорежущий инструмент работает следующим образом.

Первоначально осуществляют базирование режущей пластины 1 в профилированном пазу 5 рабочей части 4 державки 2 и фиксацию ее в указанном профилированном пазу 5 посредством прижатия друг к другу концевых частей 7, 8 рабочей части 4 винтом 6, а также, в частности, путем совмещения прихватов 10 в пазу 5 с ответными углублениями 11 пластины 1. Далее режущий инструмент закрепляют в револьверной головке станка (на чертеже не показан).

Базирование режущей пластины 1, для левостороннего или правостороннего резания, в одном из профилированных пазов 5 выбирают в зависимости от направления выточек на чертеже обрабатываемой детали 13.

Резание осуществляют путем линейного перемещения режущего инструмента относительно вращающейся детали 13 с формированием необходимого профиля поверхности.

Из вышесказанного следует, что заявленный металлорежущий инструмент, оснащен системой базирования и фиксации режущей пластины в рабочей части державки с такой конструкцией, которая посредством базирования режущей пластины по 4 поверхностям помогает снизить показатель вибрации и обеспечить возможность выполнения режущей пластины сплошной из высокотвердых хрупких материалов, которые характеризуются повышенной износостойкостью и способностью значительно повысить скорость обработки деталей, что в результате увеличивает производительность.

Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности, неизвестной на дату приоритета из уровня техники, необходимых признаков, достаточной для получения требуемого синергетического (сверхсуммарного) технического результата.

Свойства, регламентированные в заявленной полезной модели отдельными признаками, общеизвестны из уровня техники и не требуют дополнительных пояснений.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для использования в области обработки металлов резанием;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте формулы полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в материалах заявки известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов-

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Исходя из изложенного, заявленный объект, по мнению заявителя, соответствует требованиям условий патентоспособности: "новизна" и "промышленная применимость" по действующему законодательству.

1. Металлорежущий инструмент, содержащий режущую пластину, державку, представляющую собой основание с рабочей частью, в которой выполнен профилированный паз, профиль которого идентичен профилю режущей пластины, а также средство фиксации режущей пластины в виде винта, отличающийся тем, что рабочая часть выполнена вильчатой формы с возможностью охвата режущей пластины по ее периметру, а указанный винт установлен вне зоны последней, таким образом, что при его повороте осуществляется фиксация режущей пластины посредством встречного перемещения концевых участков рабочей части друг к другу, отличающийся тем, что на державке выполнен дополнительный противоположно расположенный профилированный паз.

2. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что режущая пластина выполнена из хрупкого высокотвердого материала, например керамического материала.