RU2779738C2 - Unilateral three-way indexable cutting insert for milling, having large ratio of void volume to material volume, and milling cutter with insert for it - Google Patents
Unilateral three-way indexable cutting insert for milling, having large ratio of void volume to material volume, and milling cutter with insert for it Download PDFInfo
- Publication number
- RU2779738C2 RU2779738C2 RU2020113913A RU2020113913A RU2779738C2 RU 2779738 C2 RU2779738 C2 RU 2779738C2 RU 2020113913 A RU2020113913 A RU 2020113913A RU 2020113913 A RU2020113913 A RU 2020113913A RU 2779738 C2 RU2779738 C2 RU 2779738C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- insert
- edge
- cutting
- main
- tool
- Prior art date
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 141
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 239000011800 void material Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 238000003801 milling Methods 0.000 title abstract description 24
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 7
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 7
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000009966 trimming Methods 0.000 claims description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 9
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
[001] Настоящее изобретение относится к фрезам со вставкой и односторонним трехходовым индексируемым режущим вставкам для фрезерования (в дальнейшем в настоящем документе также называемым вставкой (вставками)) для них. В частности, оно относится к относительно небольшим таким вставкам и держателям инструмента, выполненным с возможностью осуществления операций фрезерования для обработки прямоугольных уступов.[001] The present invention relates to insert cutters and one-sided three-way indexable cutting inserts for milling (hereinafter also referred to as insert(s)) therefor. In particular, it relates to relatively small such inserts and tool holders capable of performing milling operations to machine rectangular shoulders.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION
[002] Для целей настоящего изобретения концевые фрезы теоретически могут быть разделены на две общие группы, а именно содержащие вставки фрезы и цельные концевые фрезы. [002] For the purposes of the present invention, end mills can theoretically be divided into two general groups, namely insert cutters and solid end mills.
[003] Содержащие вставки фрезы представляют собой фрезерные инструменты, которые содержат держатели инструмента с гнездами и сменные вставки, обычно индексируемые, выполненные с возможностью установки в эти гнезда. Преимущество содержащих вставки фрез состоит в том, что сменные вставки, которые выполнены из сравнительно дорогостоящего и более твердого материала, составляют относительно малую часть этого фрезерного инструмента. Держатели инструмента содержат хвостовик, который во время фрезерования прочно удерживается цангой или зажимным патроном.[003] Insert-containing cutters are milling tools that include tool holders with sockets and replaceable inserts, typically indexable, configured to fit into these sockets. The advantage of insert-containing milling cutters is that the replaceable inserts, which are made of a relatively expensive and harder material, constitute a relatively small part of this milling tool. Tool holders contain a shank that is held firmly by a collet or chuck during milling.
[004] В отличие от содержащих вставки фрез, которые регулярно требуют замены небольших вставок, а также менее регулярно требуют замены держателя инструмента, цельные концевые фрезы содержат выполненные за одно целое зубья, при этом после ее износа заменяют всю цельную концевую фрезу. Цельные концевые фрезы также содержат выполненный за одно целое хвостовик, который во время фрезерования прочно удерживается цангой или зажимным патроном. Соответственно, цельные концевые фрезы используют сравнительно намного более дорогостоящий материал, чем содержащие вставки фрезы. Несмотря на сравнительно более высокие затраты, одно из преимуществ цельных концевых фрез по сравнению с содержащими вставки фрезами состоит в том, что единый выполненный за одно целое корпус цельной концевой фрезы может быть изготовлен сравнительно меньшего диаметра (обычно менее 20 мм, при этом меньшие диаметры являются более популярными, например, диаметр, составляющий приблизительно 12 мм или менее), обеспечивающего возможность фрезерования в относительно меньших местоположениях, чем это возможно или практикуется с содержащими вставки фрезами.[004] In contrast to insert cutters, which regularly require replacement of small inserts, and also less regularly require replacement of the tool holder, solid end mills contain one-piece teeth, and after wear, the entire solid end mill is replaced. Solid end mills also include a one-piece shank that is held firmly by a collet or chuck during milling. Accordingly, solid end mills use a comparatively much more expensive material than insert end mills. Despite the relatively higher cost, one of the advantages of solid end mills over insert cutters is that a single integral body of a solid end mill can be made in a relatively smaller diameter (typically less than 20 mm, with smaller diameters being more popular, such as a diameter of about 12 mm or less), allowing milling at relatively smaller locations than is possible or practicable with cutters containing inserts.
[005] Соответственно, настоящее изобретение относится к вставкам и фрезам со вставками, которые имеют диапазон конструктивных признаков, делающих их функционально и экономически конкурентоспособными в отношении цельных концевых фрез при диаметрах резания инструмента (также называемых диаметром (диаметрами) резания), составляющих 20 мм и менее, в частности, находящихся в диапазоне от 9 до 16 мм. В частности, в диапазоне от 9 до 12 мм.[005] Accordingly, the present invention relates to inserts and insert cutters that have a range of design features that make them functionally and economically competitive with solid endmills at tool cutting diameters (also referred to as cutting diameter(s)) of 20 mm and less, in particular in the range from 9 to 16 mm. In particular, in the range from 9 to 12 mm.
[006] В представляющей интерес публикации US 2015/0202697 раскрыты трехходовая индексируемая вставка и держатель инструмента для фрезерования для обработки прямоугольных уступов. В параграфе [006] US 2015/0202697 of interest discloses a three-way indexable insert and milling tool holder for machining rectangular shoulders. Paragraph
[0006] этой публикации отмечено, что при фрезеровании для обработки прямоугольных уступов большая часть сил резания направлена в радиальном направлении, в котором жесткость инструмента является низкой, а в параграфе [0006] of this publication noted that when milling for rectangular shoulder machining, most of the cutting forces are directed in the radial direction, in which the tool rigidity is low, and in the paragraph
[0007] указано, что уменьшение размера режущих вставок предшествующего уровня техники приводит к их недостаточной прочности. Предложенное решение в основном относится к наклонным углам задней части.[0007] states that downsizing prior art cutting inserts results in insufficient strength. The proposed solution mainly refers to the oblique corners of the rear.
[007] В представляющей интерес публикации EP 3050655 раскрыты односторонние двухходовые индексируемые вставки для держателей инструмента малого диаметра.[007] EP 3050655 of interest discloses one-sided, two-way indexable inserts for small diameter tool holders.
[008] Задача настоящего изобретения состоит в предложении улучшенной трехходовой индексируемой режущей вставки для фрезерования и фрезы со вставкой для нее.[008] An object of the present invention is to provide an improved three-way indexable cutting insert for milling and a cutter with an insert therefor.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION
[009] В настоящем изобретении предложена односторонняя трехходовая индексируемая режущая вставка для операций фрезерования для обработки прямоугольных уступов для держателей инструмента малого диаметра. Три индексируемых положения обычно предпочтительны по сравнению с двумя индексируемыми положениями, раскрытыми в EP 3050655, к тому же, конструкция, выбранная в EP 3050655, умышленно была выбрана имеющей только два индексируемых положения, предположительно потому, что она представляла собой оптимальную конструкцию для держателей инструмента малого диаметра, представляемую этими изобретателями.[009] The present invention provides a single-sided, three-way indexable cutting insert for milling operations for machining rectangular shoulders for small diameter tool holders. Three index positions are generally preferred over the two index positions disclosed in EP 3050655, and the design chosen in EP 3050655 was deliberately chosen to have only two index positions, presumably because it was the optimal design for small tool holders. diameter represented by these inventors.
[0010] Примечательно, что трехходовые индексируемые режущие вставки во многих отношениях являются невыгодными по сравнению с двухходовыми индексируемыми режущими вставками. Во-первых, вследствие того, что погрешности при изготовлении имеют большее воздействие на эксцентриситет (благодаря острому углу, образованному упорными поверхностями инструмента), который приводит к большей неустойчивости во время механической обработки. Во-вторых, вследствие того, что большие размеры режущей вставки создают больший момент при приложении сил резания к режущей кромке, который также приводит к большей неустойчивости во время машинной обработки. В-третьих, и, возможно, это является наиболее существенным, поскольку трехходовые индексируемые вставки шире, они являются более проблематичными для конструирования для инструментов малого диаметра, как будет дополнительно объяснено ниже.[0010] Notably, three-way indexable cutting inserts are in many ways disadvantageous compared to two-way indexable cutting inserts. Firstly, due to the fact that manufacturing errors have a greater effect on eccentricity (due to the sharp angle formed by the stop surfaces of the tool), which leads to greater instability during machining. Secondly, due to the fact that the large dimensions of the cutting insert create a greater moment when applying cutting forces to the cutting edge, which also leads to greater instability during machining. Thirdly, and perhaps most significantly, since 3-way indexable inserts are wider, they are more problematic to design for small diameter tools, as will be further explained below.
[0011] Тем не менее, в настоящем изобретении предложено, что даже для фрез со вставками очень малого диаметра (то есть имеющих диаметр резания от 9 до 12 мм или, в частности, приблизительно 10 мм) трехходовая индексируемая вставка, например, в целом треугольной формы (по меньшей мере в отношении основных режущих кромок) может обеспечивать общее преимущество по сравнению с предшествующим уровнем техники. [0011] However, the present invention proposes that even for cutters with very small diameter inserts (i.e., having a cutting diameter of 9 to 12 mm, or in particular approximately 10 mm), a three-way indexable insert, e.g., generally triangular shape (at least in relation to the main cutting edges) may provide an overall advantage over the prior art.
[0012] Как упомянуто выше, трехходовые индексируемые вставки для операций фрезерования для обработки прямоугольных уступов сравнительно шире, чем, например, двухходовые индексируемые вставки типа, показанного в EP 3050655. Иначе говоря, они имеют относительно больший радиальный размер (то есть размер в направлении, перпендикулярном оси вращения при монтаже в держателе инструмента), ограничивающий их до традиционного использования с инструментами относительно большого диаметра. Причина этого заключается в том, что для обеспечения основной режущей кромки достаточного размера (основная режущая кромка для фрезы со вставкой для фрезерования для обработки прямоугольных уступов представляет собой кромку, которая обеспечивает эту операцию) и трехсторонней симметрии, радиальный размер вставки зависит от длины этой основной режущей кромки. Дело обстоит иначе в случае боковой несущей поверхности удлиненной вставки типа, показанного в EP 3050655, которая имеет радиальный размер, независимый от длины основной режущей кромки, и может быть минимально уменьшена в соответствии с минимальной прочностью стенки, требуемой вблизи ее отверстия для винта. Поскольку трехходовая индексируемая вставка не может иметь уменьшенный до минимума таким способом радиальный размер, инструмент, выполненный с возможностью удержания таких вставок, в своем сердечнике имеет уменьшенное количество материала. Такое уменьшение является менее существенным для сверел, которые имеют главным образом осевые силы или более большие диаметры, которые все еще имеют значительные размеры сердечника, но очень важно для настоящего изобретения, относящегося к фрезерным инструментам малого диаметра со значительными радиальными силами резания. Обратим внимание на фиг. 13 в EP 3050655, где можно видеть, что диаметр сердечника приблизительно соответствует ширине каждой из показанных режущих вставок. Следует понимать, что существует проблема, состоящая в том, что уменьшение диаметра сердечника может приводить к недопустимому изгибанию держателя инструмента. Хотя известны сверла относительно малого диаметра, следует понимать, что фрезы со вставками подвергаются воздействию более больших радиальных сил, чем сверла, вследствие характера фрезерной операции, содержащей неосевое перемещение держателя инструмента.[0012] As mentioned above, three-way indexable inserts for rectangular shoulder milling operations are comparatively wider than, for example, two-way indexable inserts of the type shown in EP 3050655. In other words, they have a relatively larger radial dimension (i.e. dimension in the direction axis of rotation when mounted in a tool holder), limiting them to conventional use with relatively large diameter tools. The reason for this is that in order to provide a main cutting edge of sufficient size (the main cutting edge for a cutter with a square shoulder milling insert is the edge that provides this operation) and three-sided symmetry, the radial size of the insert depends on the length of this main cutting edge. edges. This is not the case for the side bearing surface of an elongated insert of the type shown in EP 3050655, which has a radial dimension independent of the length of the main cutting edge and can be reduced to a minimum according to the minimum wall strength required near its screw hole. Since a three-way indexable insert cannot have its radial size reduced to a minimum in this way, a tool capable of holding such inserts has a reduced amount of material in its core. This reduction is less significant for drills that have mainly axial forces or larger diameters that still have significant core dimensions, but is very important for the present invention relating to small diameter milling tools with significant radial cutting forces. Let's pay attention to Fig. 13 in EP 3050655 where it can be seen that the core diameter approximates the width of each of the cutting inserts shown. It should be understood that there is a problem in that a reduction in core diameter can lead to unacceptable bending of the tool holder. While relatively small diameter drills are known, it should be understood that insert cutters are subject to greater radial forces than drills due to the nature of the milling operation involving off-axis movement of the tool holder.
[0013] Следовательно, в настоящем изобретении предложена фреза со вставкой для диаметров режущего инструмента, находящихся в диапазоне от 9 мм до 12 мм, и, в частности, диаметра режущего инструмента, составляющего приблизительно 10 мм, которую значительно труднее сконструировать, чем фрезы со вставками с большими диаметрами режущего инструмента, особенно при обеспечении трехходовых индексируемых вставок. [0013] Therefore, the present invention provides an insert cutter for cutting tool diameters ranging from 9 mm to 12 mm, and in particular a cutting tool diameter of approximately 10 mm, which is significantly more difficult to design than insert cutters. with large cutting tool diameters, especially when providing three-way indexable inserts.
[0014] В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предложена односторонняя трехходовая индексируемая режущая вставка, имеющая основную форму с положительным передним углом и объемное отношение VS/VF объема VS пустот и объема VF материала, заданного количеством материала режущей вставки, удовлетворяющее следующему условию: VS/VF ≥ 0,30.[0014] In accordance with a first aspect of the present invention, there is provided a one-sided three-way indexable cutting insert having a positive rake angle main shape and a volume ratio V S /V F of void volume V S and material volume V F given by the amount of material of the cutting insert, satisfying the following condition: V S / V F ≥ 0.30.
[0015] В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предложена односторонняя трехходовая индексируемая режущая вставка, имеющая основную форму с положительным передним углом и содержащая: наклонную поверхность; основную несущую поверхность, расположенную напротив наклонной поверхности; ось AI вставки, проходящую перпендикулярно к основной несущей поверхности и через центр указанной вставки, при этом ось вставки задает: направление вверх, проходящее от основной несущей поверхности к наклонной поверхности, направление вниз, противоположное направлению вверх, и направление наружу, перпендикулярное направлениям вверх и вниз и проходящее от оси вставки; высоту HI режущей вставки, измеряемую параллельно оси вставки и проходящую от основной несущей поверхности к наивысшей точке наклонной поверхности; периферийную поверхность, соединяющую наклонную поверхность и основную несущую поверхность; режущую кромку, образованную по пересечению периферийной поверхности и наклонной поверхности, при этом на виде, параллельном оси AI вставки, режущая кромка задает воображаемую описанную окружность CE кромки, имеющую описанный диаметр DE кромки; и отверстие для винта, открывающееся к наклонной и основной несущей поверхностям, при этом отверстие для винта содержит: нижнюю часть отверстия для винта, расположенную на пересечении с основной несущей поверхностью; верхнюю часть отверстия для винта, расположенную на пересечении со наклонной поверхностью; объем Vs пустот, вычисляемый как объем пустоты, проходящей от нижней части отверстия для винта к верхней части отверстия для винта; и окружность CS отверстия, на виде, параллельном оси AI вставки, заданную на пересечении наклонной поверхности и отверстия для винта, при этом окружность CS отверстия имеет диаметр DS отверстия; на виде, параллельном оси AI вставки, основная несущая поверхность задает воображаемую основную описанную окружность CB, имеющую основной диаметр DB; периферийная поверхность содержит: первую, вторую и третью упорные поверхности, которые на виде снизу по оси вставки проходят параллельно сторонам воображаемого равностороннего треугольника; режущая кромка содержит: точно три основные подкромки, которые представляют собой три самые длинные подкромки режущей кромки, и каждая из них на виде сверху, параллельном оси AI вставки, проходит по стороне воображаемого равностороннего треугольника и задает вписанную окружность CM кромки, имеющую вписанный диаметр DM кромки; причем: основной описанный диаметр DB меньше описанного диаметра DE кромки; и объемное отношение VS/VF объема VS пустот к объему VF материала, заданного количеством материала режущей вставки, удовлетворяет следующему условию: VS/VF ≥ 0,30.[0015] According to a second aspect of the present invention, there is provided a one-sided three-way indexable cutting insert having a positive rake main shape and comprising: an inclined surface; the main bearing surface, located opposite the inclined surface; an insert axis A I extending perpendicular to the main bearing surface and through the center of said insert, wherein the insert axis defines: an upward direction extending from the main bearing surface to the inclined surface, a downward direction opposite to the upward direction, and an outward direction perpendicular to the upward and down and extending from the axis of the insert; the height H I of the cutting insert, measured parallel to the axis of the insert and extending from the main bearing surface to the highest point of the inclined surface; a peripheral surface connecting the inclined surface and the main bearing surface; a cutting edge formed at the intersection of the peripheral surface and the inclined surface, while in a view parallel to the insert axis A I , the cutting edge defines an imaginary circumscribed circle C E of the edge having a circumscribed diameter D E of the edge; and a screw hole opening to the sloping and main bearing surfaces, wherein the screw hole comprises: a lower part of the screw hole located at an intersection with the main bearing surface; the top of the screw hole located at the intersection with the inclined surface; a void volume V s calculated as a void volume extending from the bottom of the screw hole to the top of the screw hole; and a hole circle C S , in a view parallel to the insert axis A I , defined at the intersection of the ramp and the screw hole, the hole circle C S having a hole diameter D S ; in a view parallel to the axis A I of the insert, the main bearing surface defines an imaginary main circumscribed circle C B having a main diameter D B ; the peripheral surface comprises: first, second and third thrust surfaces, which in the bottom view along the axis of the insert run parallel to the sides of an imaginary equilateral triangle; the cutting edge comprises: exactly three main sub-edges, which are the three longest sub-edges of the cutting edge, and each of them, in a plan view parallel to the insertion axis A I , passes along the side of an imaginary equilateral triangle and defines an inscribed circle C M of the edge having an inscribed diameter D M edges; moreover: the main circumscribed diameter D B is less than the circumscribed diameter D E of the edge; and the volume ratio V S /V F of the volume V S of voids to the volume V F of material given by the amount of material of the cutting insert satisfies the following condition: V S /V F ≥ 0.30.
[0016] Наличие основной формы с положительным передним углом обеспечивает возможность освобождения основной несущей поверхности вставки (то есть расположение на расстоянии от диаметра режущего инструмента, как показано на фиг. 9А), что является важным для настоящего изобретения, относящегося к фрезам со вставками сверхмалого диаметра.[0016] The presence of a main shape with a positive rake angle allows the main bearing surface of the insert to be released (i.e., located at a distance from the diameter of the cutting tool, as shown in Fig. 9A), which is important for the present invention related to cutters with ultra-small diameter inserts .
[0017] Кроме того, обеспечение возможности процесса прессования с минимально возможной механической обработкой, как раскрыто в EP 3050655B1 (параграф [0017] In addition, enabling the pressing process with the least possible machining, as disclosed in EP 3050655B1 (para.
[0034]), также способствует экономическому преимуществу настоящей конструкции. Следует отметить, что термин "основная форма с положительным передним углом", в частности, означает, что площади поперечного сечения вблизи основной несущей поверхности вставки меньше площадей поперечных сечений вдали от нее, но не требует, чтобы все периферийные поверхности были непрерывно скошены. Например, некоторые части этих поверхностей вставки могут проходить параллельно оси вставки. Один способ определения основной формы с положительным передним углом состоит в том, что основной описанный диаметр DB меньше описанного диаметра DE кромки. [0034]), also contributes to the economic advantage of the present design. It should be noted that the term "basic shape with a positive rake angle" specifically means that the cross-sectional areas near the main bearing surface of the insert are smaller than the cross-sectional areas away from it, but does not require all peripheral surfaces to be continuously chamfered. For example, some portions of these insertion surfaces may extend parallel to the insertion axis. One way to determine the main shape with a positive rake angle is that the main circumscribed diameter D B is smaller than the circumscribed diameter D E of the edge.
[0018] Количество материала самой вставки может быть уменьшено до минимума. Было обнаружено, что заданное выше объемное отношение VS/VF было успешно выполнено. Следует понимать, что размер вставки должен быть минимизирован, тогда как для конструкционной прочности необходим минимальный объем материала. Кроме того, уменьшение до минимума количества материала и обеспечение трех индексируемых положений могут обеспечивать экономическое преимущество.[0018] The amount of material of the insert itself can be reduced to a minimum. It was found that the above volume ratio V S /V F was successfully achieved. It should be understood that the size of the insert must be minimized, while a minimum volume of material is required for structural strength. In addition, minimizing the amount of material and providing three indexable positions can provide an economic advantage.
[0019] В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения предложена односторонняя трехходовая индексируемая режущая вставка, в которой отношение DS/DM диаметров толщин вставки для диаметра DS отверстия и вписанного диаметра DM кромки удовлетворяет следующему условию: DS/DM > 0,60. [0019] In accordance with a third aspect of the present invention, there is provided a one-sided three-way indexable cutting insert, wherein the ratio D S /D M of insert thickness diameters for hole diameter D S and inscribed edge diameter D M satisfies the following condition: D S /D M > 0 .60.
[0020] Этот аспект аналогичен приведенным выше аспектам в том, что он задает минимальный объем материала, необходимый для конструкционной прочности, хотя и другим способом. Исходя из чертежей следует отметить, что самая слабая конструкционная часть вставки представляет собой материал, расположенный приблизительно между диаметром DS отверстия и вписанным диаметром DMкромки. Соответственно, отношение DS/DM диаметров толщин вставки в соответствии с заданной выше величиной выполнено успешно. [0020] This aspect is similar to the above aspects in that it specifies the minimum amount of material required for structural strength, albeit in a different way. Based on the drawings, it should be noted that the weakest structural part of the insert is a material located approximately between the diameter D S of the hole and the inscribed diameter D M of the edge. Accordingly, the ratio D S /D M of the diameters of the insert thicknesses in accordance with the above value is successfully executed.
[0021] В соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения предложена односторонняя трехходовая индексируемая режущая вставка с основными подкромками; в которой отношение LM/DE длин кромок для длины LM основной подкромки самой короткой из основных подкромок и описанного диаметра DE кромки, удовлетворяет следующему условию: LM/DE> 0,40. [0021] In accordance with a fourth aspect of the present invention, there is provided a one-sided three-way indexable cutting insert with major undercuts; in which the ratio L M /D E of the lengths of the edges for the length L M of the main under-edge of the shortest of the main under-edges and the circumscribed diameter D E of the edge satisfies the following condition: L M /D E > 0.40.
[0022] Наиболее предпочтительно, все основные подкромки могут быть одинаковой длины, в этом случае самая короткая основная подкромка может представлять собой любую основную подкромку.[0022] Most preferably, all base hem may be the same length, in which case the shortest base hem may be any base hem.
[0023] Следует понимать, что трудность использования вставок с большими отношениями LM/DE длин кромок увеличивается с увеличением значения отношения. Причина этого состоит в том, что радиальный размер является относительно большим, поскольку зависит от длины LM основной подкромки. Тем не менее, было обнаружено, что такая вставка может быть использована в соответствии с настоящим изобретением.[0023] It should be understood that the difficulty of using inserts with large edge length ratios L M /D E increases as the ratio value increases. The reason for this is that the radial dimension is relatively large because it depends on the length L M of the base hem. However, it has been found that such an insert can be used in accordance with the present invention.
[0024] В соответствии с пятым аспектом настоящего изобретения предложена односторонняя трехходовая индексируемая режущая вставка с основными подкромками, в которой описанный диаметр DE кромки удовлетворяет следующему условию: DE < 8 мм. [0024] According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a single-sided three-way indexable cutting insert with major under-edges, wherein the described edge diameter D E satisfies the following condition: D E < 8 mm.
[0025] Следует понимать, что уменьшение размера вставки также уменьшает размер стружки, которую может удалять такая вставка, что делает ее менее эффективной. Тем не менее, для размещения двух вставок в держателе инструмента малого диаметра резания требуется особенно небольшая вставка. И это несмотря на такой факт, что двухходовую индексируемую вставку аналогичного размера было бы намного проще размещать.[0025] It should be understood that reducing the size of the insert also reduces the size of chips that such an insert can remove, making it less effective. However, to accommodate two inserts in a small cutting diameter tool holder, a particularly small insert is required. This is despite the fact that a similarly sized two-way indexed insert would be much easier to place.
[0026] Поскольку режущая вставка в соответствии с настоящим изобретением является небольшой, было обнаружено, что деформация, вызываемая процессом спекания, находится в пределах приемлемых допусков, и можно обойтись без периферийного шлифования этой режущей вставки. Таким образом, вставка может быть снабжена неотшлифованной нижней частью поверхности. Как известно в данной области техники, отшлифованные поверхности могут быть идентифицированы посредством шлифовочных штрихов и линий разрыва, где плоская отшлифованная поверхность заканчивается и начинается неотшлифованная поверхность.[0026] Since the cutting insert according to the present invention is small, it has been found that the deformation caused by the sintering process is within acceptable tolerances, and circumferential grinding of this cutting insert can be dispensed with. Thus, the insert can be provided with a non-polished bottom surface. As is known in the art, sanded surfaces can be identified by sanding strokes and break lines where the flat sanded surface ends and the rough surface begins.
[0027] Хотя каждый из упомянутых выше основных конструктивных признаков (а именно, объемное отношение, отношение диаметров толщин вставки, отношение длин кромок и малый описанный диаметр DE кромки) предполагается по отдельности преимущественным, следует понимать, что настоящее изобретение представляет, что любая комбинация любых таких признаков на основной форме с положительным передним углом сделает одностороннюю трехходовую индексируемую вставку даже более преимущественной.[0027] Although each of the main design features mentioned above (namely, volume ratio, insertion diameter ratio, edge length ratio, and small circumscribed edge diameter D E ) is contemplated to be advantageous individually, it should be understood that the present invention provides that any combination any such features on a positive rake base shape will make a one-way three-way indexable insert even more advantageous.
[0028] Аналогично, любой из необязательных признаков, приведенных ниже, может быть применен к каждому приведенному выше аспекту.[0028] Likewise, any of the optional features below can be applied to each aspect above.
[0029] Следует понимать, что большее объемное отношение VS/VF использует меньше материала. Следовательно, предпочтительно, что объемное отношение удовлетворяет следующему условию: VS/VF > 0,35, или даже VS/VF > 0,40. Теоретически предполагается, что аппроксимированное максимальное объемное отношение для допустимых современных условий резания удовлетворяет следующему условию: VS/VF< 0,50. При этом наибольшее отношение, имеющее приемлемый запас прочности, будет составлять VS/VF < 0,45.[0029] It should be understood that a larger V S /V F volume ratio uses less material. Therefore, it is preferable that the volume ratio satisfies the following condition: V S /V F > 0.35, or even V S /V F > 0.40. Theoretically, it is assumed that the approximated maximum volumetric ratio for acceptable modern cutting conditions satisfies the following condition: V S /V F < 0.50. In this case, the largest ratio that has an acceptable margin of safety will be V S /V F < 0.45.
[0030] Аналогично, большее отношение DS/DM диаметров толщин вставки использует меньше материала. Следовательно, предпочтительно, что объемное отношение удовлетворяет следующему условию: DS/DM > 0,65. Теоретически предполагается, что аппроксимированное максимальное отношение диаметров толщин вставки для допустимых современных условий резания удовлетворяет следующему условию: DS/DM< 0,80. При этом наибольшее отношение, имеющее приемлемый запас прочности, будет составлять DS/DM < 0,75.[0030] Likewise, a larger ratio D S /D M of insert thickness diameters uses less material. Therefore, it is preferable that the volume ratio satisfies the following condition: D S /D M > 0.65. Theoretically, it is assumed that the approximate maximum ratio of insert diameters for acceptable modern cutting conditions satisfies the following condition: D S /D M < 0.80. In this case, the largest ratio that has an acceptable margin of safety will be D S /D M < 0.75.
[0031] Отношение LM/DE длин кромок обеспечивает возможность механической обработки с более большим размером стружки. Следовательно, предпочтительно, что отношение LM/DE длин кромок удовлетворяет следующему условию: LM/DE > 0,50, более предпочтительно, LM/DE > 0,55. Теоретически предполагается, что аппроксимированное максимальное отношение диаметров толщин вставки для допустимых современных условий резания удовлетворяет следующему условию: LM/DE < 0,70. При этом наибольшее отношение, имеющее приемлемый запас прочности, будет составлять LM/DE < 0,65.[0031] The ratio L M /D E of the edge lengths allows for larger chip sizes to be machined. Therefore, it is preferable that the edge length ratio L M /D E satisfies the following condition: L M /D E > 0.50, more preferably L M /D E > 0.55. Theoretically, it is assumed that the approximate maximum ratio of insert diameters for acceptable modern cutting conditions satisfies the following condition: L M /D E < 0.70. In this case, the largest ratio that has an acceptable margin of safety will be L M /D E < 0.65.
[0032] Следует понимать, что хотя заданный выше описанный диаметр DE кромки допускает неотшлифованную нижнюю часть поверхности, даже меньшие размеры более легко будут размещены в держателе инструмента. Соответственно, предпочтительно, описанный диаметр DE кромки удовлетворяет следующему условию: DE< 7 мм, или наиболее предпочтительно DE< 6,5 мм.[0032] It should be understood that although the given edge diameter D E described above allows for a non-ground bottom surface, even smaller sizes will more easily fit into the tool holder. Accordingly, preferably, the described edge diameter D E satisfies the following condition: D E < 7 mm, or most preferably D E < 6.5 mm.
[0033] Теоретически предполагается, что аппроксимированный минимальный выполнимый размер для такой трехходовой индексированной вставки, выполненной с возможностью обеспечения допустимых современных условий резания, удовлетворяет следующему условию: DE> 5 мм. При этом наибольший описанный диаметр DE кромки, имеющий приемлемый запас прочности, будет составлять DE > 5,5 мм.[0033] Theoretically, it is assumed that the approximate minimum feasible size for such a three-way indexed insert, made with the ability to provide acceptable modern cutting conditions, satisfies the following condition: D E > 5 mm. In this case, the largest described diameter D E of the edge, which has an acceptable margin of safety, will be D E > 5.5 mm.
[0034] Предпочтительно, по всей режущей кромке образован положительный наклонный угол.[0034] Preferably, a positive oblique angle is formed across the entire cutting edge.
[0035] Предпочтительно, режущая кромка содержит зачистную подкромку, расположенную между каждой парой смежных основных подкромок, при этом каждая из зачистных подкромок на виде сверху, параллельном оси AI вставки, образует прямой угол со смежной подкромкой из основных подкромок.[0035] Preferably, the cutting edge comprises a wiper edge disposed between each pair of adjacent baseline edges, with each of the topline wiper edges, in plan view parallel to the insert axis A I , forming a right angle with an adjacent base edge of the baseline edges.
[0036] Следует отметить, что определенный выше "прямой угол" в соответствии с настоящим изобретением не означает, что составляет точно 90,0°, но находится в пределах производственных допусков и приблизительно составляет 90° ± 2°, предпочтительно 90° ± 1° , а наиболее предпочтительно 90° ± 0,5°.[0036] It should be noted that the "right angle" defined above in accordance with the present invention does not mean exactly 90.0°, but is within manufacturing tolerances and is approximately 90° ± 2°, preferably 90° ± 1° , and most preferably 90° ± 0.5°.
[0037] Каждая зачистная подкромка имеет длину LW кромки, которая, предпочтительно, удовлетворяет следующему условию: 0,5 мм < LW < 1,5 мм.[0037] Each wiper has an edge length L W that preferably satisfies the following condition: 0.5 mm < L W < 1.5 mm.
[0038] Периферийная поверхность вставки может содержать нижнюю часть поверхности и верхнюю часть поверхности; при этом нижняя часть поверхности проходит вверх и наружу от основной несущей поверхности и содержит первую, вторую и третью боковые упорные поверхности; верхняя часть поверхности соединяет нижнюю часть поверхности и наклонную поверхность, при этом верхняя часть поверхности начинается в направлении вверх на минимальной высоте HU верхней поверхности над основной несущей поверхностью.[0038] The peripheral surface of the insert may comprise a lower surface and an upper surface; while the lower part of the surface extends upward and outward from the main bearing surface and contains the first, second and third side thrust surfaces; the upper part of the surface connects the lower part of the surface and the inclined surface, while the upper part of the surface starts in an upward direction at a minimum height H U of the upper surface above the main bearing surface.
[0039] Следует понимать, что более большая минимальная высота HU верхней части поверхности предусматривает более большую высоту нижней части поверхности. Нижняя часть поверхности обеспечивает несущую функцию, и, следовательно, увеличенная до максимума ее высота обеспечивает более большую устойчивость вставке при установке в гнезде. Напротив, для режущей функции необходим достаточный размер верхней части поверхности. Следовательно, предпочтительно, что минимальная высота HU верхней части поверхности удовлетворяет следующему условию: 0,50HI ≤ HU ≤ 0,80HI, а наиболее предпочтительно 0,60HI ≤ HU ≤ 0,75HI.[0039] It should be understood that a larger minimum top surface height H U provides for a larger bottom surface height. The lower part of the surface provides a load-bearing function and, therefore, maximizing its height provides greater stability to the insert when installed in the socket. On the contrary, a sufficient size of the upper part of the surface is necessary for the cutting function. Therefore, it is preferable that the minimum height H U of the upper part of the surface satisfies the following condition: 0.50H I ≤ H U ≤ 0.80H I , and most preferably 0.60H I ≤ H U ≤ 0.75H I .
[0040] Указанная по меньшей мере одна нависающая часть может представлять собой одну непрерывную нависающую часть, проходящую по всей периферии вставки или может представлять собой множество нависающих частей.[0040] The at least one overhang may be one continuous overhang extending around the entire periphery of the insert or may be a plurality of overhangs.
[0041] Предпочтительно, когда режущая кромка содержит одну или более зачистных подкромок, часть периферийной поверхности, расположенная между каждой зачистной подкромкой и основной несущей поверхностью, лишена нависающей части.[0041] Preferably, when the cutting edge comprises one or more wiper edges, the portion of the peripheral surface located between each wiper edge and the main bearing surface is devoid of an overhang.
[0042] Предпочтительно, когда режущая кромка содержит одну или более зачистных подкромок, часть периферийной поверхности, расположенная между каждой основной подкромкой и основной несущей поверхностью, может содержать нависающую часть.[0042] Preferably, when the cutting edge includes one or more wiper sub-edges, the portion of the peripheral surface located between each main sub-edge and the main bearing surface may include an overhang.
[0043] Предпочтительно, когда режущая кромка содержит основные подкромки и зачистные подкромки, первый отводной угол, измеряемый в первой точке одной из основных подкромок, больше второго отводного угла, измеряемого во второй точке той же основной подкромки, при этом вторая точка расположена ближе первой точки к зачистной подкромке, которая образует прямой угол с указанной основной подкромкой. Отводные углы могут постепенно уменьшаться вдоль основной подкромки от первой области, расположенной вблизи первой зачистной подкромки, которая не образует прямой угол с указанной основной подкромкой, ко второй области, расположенной вблизи второй зачистной подкромки, которая образует прямой угол с указанной основной подкромкой.[0043] Preferably, when the cutting edge comprises main undercuts and wiper underedges, the first retraction angle, measured at the first point of one of the main underedges, is greater than the second retraction angle, measured at the second point of the same main underedge, while the second point is located closer than the first point to a wiper hem that forms a right angle with the specified main hem. The lead-off angles can gradually decrease along the main sub-edge from the first area located near the first trimming sub-edge, which does not form a right angle with the specified main sub-edge, to the second area located near the second trimming sub-edge, which forms a right angle with the specified main sub-edge.
[0044] Предпочтительно, режущая вставка может иметь вращательную симметрию на 120° вокруг оси вставки. Иначе говоря, режущая вставка может иметь три идентичные стороны.[0044] Preferably, the cutting insert may have 120° rotational symmetry about the insert axis. In other words, the cutting insert may have three identical sides.
[0045] Режущая вставка может содержать три основные подкромки идентичного размера.[0045] The cutting insert may comprise three main undercuts of identical size.
[0046] В соответствии с одним предпочтительным примером каждая основная подкромка имеет длину LM кромки, которая удовлетворяет следующему условию: 3 мм < LM < 4 мм.[0046] In accordance with one preferred example, each main under-edge has an edge length L M that satisfies the following condition: 3 mm < L M < 4 mm.
[0047] Наиболее предпочтительно, основная несущая поверхность является отшлифованной. В варианте осуществления изобретения только основная несущая поверхность режущей вставки является отшлифованной. Это является наиболее экономичным для производства вставки. Следует понимать, что во всех случаях является преимущественным, когда нижняя часть поверхности является неотшлифованной.[0047] Most preferably, the main bearing surface is sanded. In an embodiment of the invention, only the main bearing surface of the cutting insert is ground. This is the most economical insert production. It should be understood that in all cases it is advantageous when the lower part of the surface is not sanded.
[0048] Предпочтительно, для большей устойчивости отводной угол θ упорной поверхности удовлетворяет следующему условию: 2° ≤ θ ≤ 6°.[0048] Preferably, for greater stability, the retraction angle θ of the thrust surface satisfies the following condition: 2° ≤ θ ≤ 6°.
[0049] Для обеспечения надлежащих рабочих характеристик ширина WL контактного участка режущей кромки, измеряемая перпендикулярно оси вставки и взятая в любом положении вдоль режущей кромки, удовлетворяет следующему условию: WL ≤ 0,14мм. Предпочтительно, ширина WL контактного участка удовлетворяет следующему условию: 0,02 мм ≤ WL ≤ 0,14мм, и даже более предпочтительно 0,03 мм ≤WL ≤ 0,11 мм, а наиболее предпочтительно 0,04 мм ≤ WL ≤ 0,08мм.[0049] To ensure proper performance, the width W L of the contact area of the cutting edge, measured perpendicular to the axis of the insert and taken at any position along the cutting edge, satisfies the following condition: W L ≤ 0.14mm. Preferably, the contact area width W L satisfies the following condition: 0.02 mm ≤ W L ≤ 0.14 mm, and even more preferably 0.03 mm ≤ W L ≤ 0.11 mm, and most preferably 0.04 mm ≤ W L ≤ 0.08mm.
[0050] В соответствии с шестым аспектом настоящего изобретения предложен держатель инструмента, содержащий: два гнезда, содержащих посадочную упорную поверхность, резьбовое отверстие гнезда, открывающееся к посадочной упорной поверхности; и первую и вторую боковые упорные поверхности, которые являются прямыми и ориентированы под острым углом друг к другу на виде сверху посадочной упорной поверхности; при этом каждая первая боковая упорная поверхность проходит в направлении наружу и вперед; каждая вторая боковая упорная поверхность проходит в направлении наружу и назад; диаметр DT инструмента удовлетворяет следующему условию: DT<11 мм.[0050] According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a tool holder, comprising: two pockets comprising a seating abutment surface, a threaded hole of the seat opening towards the seating abutment surface; and first and second side abutments that are straight and oriented at an acute angle to each other in a plan view of the seat abutment; wherein each first side stop surface extends outward and forward; every other side stop surface extends outward and backward; tool diameter D T satisfies the following condition: D T <11 mm.
[0051] В соответствии с седьмым аспектом настоящего изобретения предложен держатель инструмента, содержащий: задний конец, передний конец, периферию инструмента, проходящую от заднего конца к переднему концу; ось вращения, проходящую через центр держателя инструмента и задающую направление вперед, проходящее от заднего конца к переднему концу, направление назад, противоположное направлению вперед, и направление наружу, перпендикулярное к оси вращения и направленное от оси вращения к периферии инструмента; часть хвостовика, проходящую вперед от заднего конца; и режущую часть, проходящую вперед от части хвостовика к переднему концу, при этом режущая часть имеет диаметр DT инструмента на переднем конце и точно две расположенные на расстоянии по окружности выемки, проходящие назад от пересечения переднего конца и периферии инструмента; при этом каждая из указанных выемок содержит гнездо, образованное на пересечении переднего конца и периферии инструмента; а каждое из двух гнезд содержит: посадочную упорную поверхность; резьбовое отверстие гнезда, открывающееся к посадочной упорной поверхности; и первую и вторую боковые упорные поверхности, которые являются прямыми и ориентированы под острым углом друг к другу на виде сверху посадочной упорной поверхности; при этом каждая первая боковая упорная поверхность проходит в направлении наружу и вперед; каждая вторая боковая упорная поверхность проходит в направлении наружу и назад; а диаметр DT инструмента удовлетворяет следующему условию: DT<11 мм.[0051] According to a seventh aspect of the present invention, a tool holder is provided, comprising: a rear end, a front end, a tool periphery extending from a rear end to a front end; a rotation axis passing through the center of the tool holder and defining a forward direction extending from the rear end to the front end, a backward direction opposite to the forward direction, and an outward direction perpendicular to the rotation axis and directed from the rotation axis to the tool periphery; part of the shank extending forward from the rear end; and a cutting portion extending forward from the shank portion to the front end, the cutting portion having a tool diameter D T at the front end and exactly two circumferentially spaced recesses extending rearward from the intersection of the front end and the periphery of the tool; wherein each of these recesses contains a socket formed at the intersection of the front end and the periphery of the tool; and each of the two sockets contains: landing thrust surface; a threaded hole of the nest opening to the landing thrust surface; and first and second side abutments that are straight and oriented at an acute angle to each other in a plan view of the seat abutment; wherein each first side stop surface extends outward and forward; every other side stop surface extends outward and backward; and the diameter D T of the tool satisfies the following condition: D T <11 mm.
[0052] Не предполагается, что были изготовлены держатели инструментов таких малых диаметров (с двумя гнездами, открывающимися в радиальном направлении, увеличивающими неустойчивость переднего конца этого держателя инструмента во время фрезерной операции и выполненными с возможностью размещения относительно широкой трехходовой индексируемой вставки).[0052] It is not believed that tool holders of such small diameters (with two pockets opening in the radial direction, increasing the instability of the front end of this tool holder during milling operation and adapted to accommodate a relatively wide three-way indexable insert) were made.
[0053] Кроме того, следует понимать, что держатели инструмента в соответствии с настоящим изобретением относятся только к гнездам на переднем конце держателя инструмента. Вероятно, что дополнительные гнезда будут расположены сзади упомянутых выше гнезд для выполнения, например, фрезы кукурузного типа. Для конкретики, обсуждение точно двух гнезд относится к расположенным по окружности на расстоянии гнездам, находящимся на переднем конце держателя инструмента.[0053] In addition, it should be understood that the tool holders in accordance with the present invention refer only to the sockets at the front end of the tool holder. It is likely that additional pockets will be located behind the pockets mentioned above for making, for example, a corn-type cutter. To be specific, discussion of exactly two sockets refers to spaced circumferentially spaced sockets located at the front end of the tool holder.
[0054] Предпочтительно, острый угол боковых упорных поверхностей гнезда составляет 60°.[0054] Preferably, the acute angle of the side abutments of the socket is 60°.
[0055] Предпочтительно, первая боковая упорная поверхность короче второй боковой упорной поверхности. Например, это может обеспечивать прохождение режущей кромки вперед от переднего конца держателя инструмента для того, чтобы обеспечивать функцию обработки наклонных поверхностей.[0055] Preferably, the first side abutment is shorter than the second side abutment. For example, this may allow the cutting edge to extend forward from the front end of the tool holder in order to provide a ramping function.
[0056] Предпочтительно, вторая боковая упорная поверхность содержит углубление и, таким образом, имеет первую и вторую боковые упорные части поверхности. Следует понимать, что на второй боковой упорной поверхности, которая расположена дальше от переднего конца, чем первая боковая упорная поверхность, обеспечено больше пространства для упорных поверхностей. Что, тем самым, также обеспечивает, например, функцию обработки наклонных поверхностей.[0056] Preferably, the second side abutment surface comprises a recess and thus has first and second side abutment surface portions. It should be understood that on the second side abutment surface, which is located farther from the front end than the first side abutment surface, more space is provided for the abutment surfaces. Which, therefore, also provides, for example, the function of processing inclined surfaces.
[0057] Предпочтительно, отверстие инструмента проходит через материал держателя инструмента и открывается на первом конце к одному из гнезд, и на втором конце - к другому из гнезд. Следует понимать, что, предпочтительно, для конструкционной прочности держатель инструмента по своему центру имеет материал. Тем не менее, для размещения двух вставок в очень ограниченном пространстве, таком, как это необходимо для режущего диаметра инструмента, приблизительно составляющего 10 мм, используют один из указанных конструктивных признаков.[0057] Preferably, the opening of the tool extends through the material of the tool holder and opens at the first end to one of the sockets, and at the second end to the other of the sockets. It should be understood that, preferably, for structural strength, the tool holder has a material at its center. However, to accommodate the two inserts in a very limited space, such as needed for a tool cutting diameter of approximately 10 mm, one of these design features is used.
[0058] Предпочтительно, отверстие инструмента открывается в гнездо в местоположении между первой и второй боковыми упорными поверхностями. Таким образом, угол, связанный с режущей кромкой по существу треугольной формы, может проходить в отверстие инструмента.[0058] Preferably, the tool opening opens into a pocket at a location between the first and second side abutments. Thus, the angle associated with the substantially triangular cutting edge can extend into the tool hole.
[0059] Предпочтительно, на виде сверху каждой посадочной упорной поверхности материал проходит вдоль переднего конца от части первой боковой упорной поверхности, ближайшей к оси инструмента, к периферии инструмента. По отдельности изобретательские признаки, добавленные к настоящей конструкции, состояли в добавлении материала в указанном местоположении для компенсации недостатка конструкционной прочности, обусловленного отверстием инструмента.[0059] Preferably, in a plan view of each seating abutment, the material extends along the front end from the portion of the first side abutment closest to the tool axis to the periphery of the tool. Individually, the inventive features added to the present design were to add material at a specified location to compensate for the lack of structural strength caused by the tool hole.
[0060] Предпочтительно, на виде сверху каждой посадочной упорной поверхности стенка выемки, проходящая вблизи гнезда, изгибается таким образом, что проходит в направлениях вперед и вниз на переднем конце. Хотя это может уменьшать пространство выемки, предполагается, что это дает общее преимущество для компенсации недостатка конструкционной прочности, обусловленного отверстием инструмента.[0060] Preferably, in a top view of each seating abutment surface, the wall of the recess extending near the seat is bent such that it extends in the forward and downward directions at the front end. While this may reduce the recess space, it is believed to provide an overall advantage in compensating for the lack of structural strength caused by the tool bore.
[0061] Предпочтительно, держатель инструмента лишен какой-либо упорной поверхности, проходящей по периферии инструмента. Для того, чтобы способствовать фрезерованию уступов, все упорные поверхности, предпочтительно, расположены внутри периферии инструмента.[0061] Preferably, the tool holder is devoid of any abutment surface extending along the periphery of the tool. In order to facilitate shoulder milling, all abutting surfaces are preferably located within the periphery of the tool.
[0062] Предпочтительно, диаметр DT инструмента настолько мал, насколько это возможно для того, чтобы конкурировать с цельными концевыми фрезами. При описанных выше признаках был успешно испытан диаметр DT инструмента, удовлетворяющий условию DT<10 мм. Следует понимать, что диаметр инструмента, измеряемый на переднем конце держателя инструмента, незначительно меньше диаметра DC режущего инструмента. Теоретически предполагается, что аппроксимированный минимальный диаметр инструмента удовлетворяет условию DT > 9 мм.[0062] Preferably, the diameter D T of the tool is as small as possible in order to compete with solid end mills. With the features described above, a tool diameter D T satisfying the condition D T <10 mm was successfully tested. It should be understood that the diameter of the tool, measured at the front end of the tool holder, is slightly smaller than the diameter D C of the cutting tool. Theoretically, it is assumed that the approximate minimum tool diameter satisfies the condition D T > 9 mm.
[0063] Еще одна мера, предпринятая для размещения двух вставок в таком малом диаметре, состоит в регулировке их положения относительно друг друга. Хотя для обеих вставок, как правило, предпочтительно, чтобы их наклонные поверхности были в целом выровнены, в случае держателя инструмента малого диаметра это невозможно (например потому, что вставки будут соприкасаться). Предпочтительное решение в соответствии с настоящим изобретением состоит в выравнивании вставок таким образом, что часть периферийной поверхности каждой вставки является смежной с друг с другом. Что касается этого признака, его также можно описать, например, в отношении гнезд держателя инструмента следующим образом.[0063] Another measure taken to accommodate two inserts in such a small diameter is to adjust their position relative to each other. While it is generally preferred for both inserts that their sloped surfaces be generally aligned, this is not possible in the case of a small diameter tool holder (eg because the inserts will touch). A preferred solution according to the present invention is to align the inserts such that a portion of the peripheral surface of each insert is adjacent to each other. With regard to this feature, it can also be described, for example, in relation to the sockets of the tool holder as follows.
[0064] На виде переднего конца, который параллелен оси AR вращения: первая воображаемая линия удлинения, проходящая от переднего края одной из посадочных упорных поверхностей, может быть параллельна второй воображаемой линии удлинения, проходящей от переднего края другой посадочной упорной поверхности; центральная плоскость PC инструмента задана параллельно оси AR вращения и расположена между первой и второй линиями удлинения таким образом, что каждая посадочная упорная поверхность обращена к центральной плоскости PC инструмента; первое посадочное расстояние DS1 задано от первой линии удлинения к центральной плоскости PC инструмента; второе посадочное расстояние DS2 задано от второй линии удлинения к центральной плоскости PC инструмента; причем общее расстояние DS3 , которое представляет собой сумму первого посадочного расстояния DS1 и второго посадочного расстояния DS2 , удовлетворяет следующему условию: DS3 < 0,35DT. Предпочтительно, общее расстояние DS3 удовлетворяет следующему условию: DS3 < 0,30DT. Предпочтительно, минимальный размер составляет DS3 > 0,20DT.[0064] In a front end view that is parallel to axis A R of rotation: a first imaginary extension line extending from the front edge of one of the seat abutments may be parallel to a second imaginary extension line extending from the front edge of the other seat abutment surface; the center plane P C of the tool is set parallel to the axis A R of rotation and is located between the first and second lines of extension so that each landing abutment surface faces the center plane P C of the tool; the first seating distance D S1 is defined from the first extension line to the center plane P C of the tool; the second seating distance D S2 is set from the second extension line to the center plane P C of the tool; moreover, the total distance D S3 , which is the sum of the first landing distance D S1 and the second landing distance D S2 , satisfies the following condition: D S3 < 0.35D T . Preferably, the total distance D S3 satisfies the following condition: D S3 < 0.30D T . Preferably, the minimum dimension is D S3 > 0.20D T .
[0065] Предпочтительно, каждая посадочная упорная поверхность проходит параллельно оси AR вращения.[0065] Preferably, each landing abutment surface runs parallel to the axis A R of rotation.
[0066] Предпочтительно, каждое гнездо образовано и ориентировано в держателе инструмента идентично.[0066] Preferably, each socket is formed and oriented identically in the tool holder.
[0067] Предпочтительно, отверстие гнезда аналогично может быть сравнительно более большим в поперечном сечении по сравнению с расстоянием до боковых упорных поверхностей. Это можно увидеть на основании диаметра отверстия гнезда и расстояний до боковых поверхностей и понять с учетом размеров в соответствии с настоящим изобретением.[0067] Preferably, the socket opening can similarly be relatively larger in cross section compared to the distance to the side abutments. This can be seen from the bore diameter of the socket and the distances to the side surfaces, and can be understood in terms of dimensions in accordance with the present invention.
[0068] Предпочтительно, ось винта может быть смещена от центра посадочной упорной поверхности, то есть может находиться незначительно ближе к тому месту, где первая и вторая боковые упорные поверхности расположены ближе всего друг к другу, таким образом, что винт, удерживающий режущую вставку в гнезде, будет сдвигать эту режущую вставку к первой и второй поперечным упорным поверхностям.[0068] Preferably, the axis of the screw may be offset from the center of the seating abutment, i.e., may be slightly closer to where the first and second side abutments are closest to each other, such that the screw holding the cutting insert in socket, will move this cutting insert to the first and second transverse thrust surfaces.
[0069] В соответствии с восьмым аспектом настоящего изобретения предложена фреза со вставкой, содержащая держатель инструмента в соответствии с шестым или седьмым аспектом и по меньшей мере одну вставку в соответствии с любым аспектом от первого до пятого, установленную на нем.[0069] In accordance with an eighth aspect of the present invention, there is provided an insert cutter comprising a tool holder according to a sixth or seventh aspect and at least one insert according to any of the first to fifth aspects mounted thereon.
[0070] В соответствии с девятым аспектом настоящего изобретения предложена фреза со вставкой, содержащая: держатель инструмента в соответствии с любым из предыдущих аспектов; и[0070] According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a cutter with an insert, comprising: a tool holder according to any of the previous aspects; and
режущую вставку в соответствии с любым из предыдущих аспектов, которая установлена в одно из гнезд держателя инструмента, при этом одна из основных подкромок вставки расположена снаружи диаметра DT инструмента и задает диаметр DC режущего инструмента; причем на виде сбоку фрезы со вставкой указанная основная подкромка проходит параллельно оси AR вращения. Каждое из гнезд может иметь установленную в нем вставку в соответствии с любым из предыдущих аспектов. Предпочтительно, каждая из вставок, установленных в каждое из гнезд, является идентичной.a cutting insert according to any of the previous aspects, which is installed in one of the sockets of the tool holder, wherein one of the main sub-edges of the insert is located outside the diameter D T of the tool and defines the diameter D C of the cutting tool; moreover, in the side view of the cutter with the insert, the specified main under-edge runs parallel to the axis A R of rotation. Each of the sockets may have an insert installed therein in accordance with any of the previous aspects. Preferably, each of the inserts installed in each of the sockets is identical.
[0071] В соответствии с десятым аспектом настоящего изобретения предложена фреза со вставкой, содержащая: держатель инструмента, содержащий: задний конец, передний конец, периферию инструмента, проходящую от заднего конца к переднему концу; ось вращения, проходящую через центр держателя инструмента и задающую направление вперед, проходящее от заднего конца к переднему концу, направление назад, противоположное направлению вперед, и направление наружу, перпендикулярное к оси вращения и направленное от оси вращения к периферии инструмента; часть хвостовика, проходящую вперед от заднего конца; и режущую часть, проходящую вперед от части хвостовика к переднему концу, при этом режущая часть имеет диаметр DT инструмента на переднем конце и точно две расположенные на расстоянии по окружности выемки, проходящие назад от пересечения переднего конца и периферии инструмента; при этом каждая из указанных выемок содержит гнездо, образованное на пересечении переднего конца и периферии инструмента и имеющее установленную в нем режущую вставку; каждое гнездо открывается в направлении наружу таким образом, что основная подкромка каждой режущей вставки проходит за периферию инструмента для задания диаметра DC режущего инструмента; при этом каждая из режущих вставок содержит идентичную режущую кромку, образованную вдоль пересечения периферийной поверхности с ее наклонной поверхностью; каждая режущая кромка на виде, параллельном оси AI вставки, задает воображаемую описанную окружность CE кромки, имеющую описанный диаметр DE кромки; причем отношение RIM фрезы со вставкой, заданное как (DE+DE)/DC, удовлетворяет следующему условию: RIM >0,9.[0071] According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a cutter with an insert, comprising: a tool holder comprising: a rear end, a front end, a tool periphery extending from a rear end to a front end; a rotation axis passing through the center of the tool holder and defining a forward direction extending from the rear end to the front end, a backward direction opposite to the forward direction, and an outward direction perpendicular to the rotation axis and directed from the rotation axis to the tool periphery; part of the shank extending forward from the rear end; and a cutting portion extending forward from the shank portion to the front end, the cutting portion having a tool diameter D T at the front end and exactly two circumferentially spaced recesses extending rearward from the intersection of the front end and the periphery of the tool; wherein each of these recesses contains a socket formed at the intersection of the front end and the periphery of the tool and having a cutting insert installed therein; each seat opens outwardly such that the main under-edge of each cutting insert extends beyond the tool periphery to define the cutting tool diameter D C ; wherein each of the cutting inserts comprises an identical cutting edge formed along the intersection of the peripheral surface with its inclined surface; each cutting edge in a view parallel to the axis A I of the insert defines an imaginary circumscribed circle C E of the edge having a circumscribed diameter D E of the edge; moreover, the ratio R IM of the cutter with the insert, given as (D E +D E )/D C , satisfies the following condition: R IM >0.9.
[0072] Предпочтительно, отношение RIM фрезы со вставкой удовлетворяет следующему условию: RIM >1,0. Предпочтительно, минимальный размер составляет DS3< 1,4.[0072] Preferably, the insert cutter ratio R IM satisfies the following condition: R IM >1.0. Preferably, the minimum dimension is D S3 < 1.4.
[0073] Предпочтительно, на виде переднего конца, который параллелен оси AR вращения, периферийная поверхность каждой вставки является смежной к части периферийной части другой вставки.[0073] Preferably, in a front end view that is parallel to the rotation axis A R , the peripheral surface of each insert is adjacent to a portion of the peripheral portion of the other insert.
[0074] Предпочтительно, общее расстояние DS3 больше высоты HI режущей вставки. [0074] Preferably, the total distance D S3 is greater than the height H I of the cutting insert.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[0075] Для лучшего понимания настоящей заявки и также для того, чтобы показать, как указанный предмет может быть выполнен на практике, теперь будет выполнена ссылка на сопутствующие чертежи, на которых:[0075] For a better understanding of the present application, and also in order to show how the subject can be made in practice, reference will now be made to the accompanying drawings, in which:
на фиг. 1А показан вид сбоку фрезы со вставкой, содержащей держатель инструмента и вставки в соответствии с настоящим изобретением, повернутый для того, чтобы показать вид сбоку одной из указанных вставок;in fig. 1A is a side view of a cutter with an insert comprising a tool holder and inserts in accordance with the present invention, rotated to show a side view of one of said inserts;
на фиг. 1В показан вид сбоку фрезы со вставкой по фиг. 1А, повернутый для того, чтобы показать вид спереди одной из указанных вставок;in fig. 1B is a side view of the cutter with the insert of FIG. 1A rotated to show a front view of one of said inserts;
на фиг. 1C показан вид спереди с торца фрезы со вставкой, показанной на фиг. 1В;in fig. 1C is a front end view of the cutter with the insert shown in FIG. 1B;
на фиг. 2 показан перспективный вид одной из вставок, показанных на фиг. 1А;in fig. 2 is a perspective view of one of the inserts shown in FIG. 1A;
на фиг. 3 показан вид сверху вставки по фиг. 2;in fig. 3 shows a plan view of the insert of FIG. 2;
на фиг. 4А показан вид в разрезе, выполненный по линии IVA , показанной на фиг. 3;in fig. 4A is a sectional view taken along line IVA of FIG. 3;
на фиг. 4В показан вид в разрезе, выполненный по линии IVB, показанной на фиг. 3;in fig. 4B is a sectional view taken along line IVB shown in FIG. 3;
на фиг. 4С показан вид в разрезе, выполненный по линии IVC, показанной на фиг. 3;in fig. 4C is a sectional view taken along the IVC line shown in FIG. 3;
на фиг. 5А показан вид сбоку вставки по фиг. 2;in fig. 5A is a side view of the insert of FIG. 2;
на фиг. 5В показан вид сверху вставки по фиг. 5А;in fig. 5B is a plan view of the insert of FIG. 5A;
на фиг. 5С показан вид снизу вставки по фиг. 5А;in fig. 5C shows a bottom view of the insert of FIG. 5A;
на фиг. 6 показан вид в разрезе, выполненный по линии VI-VI, показанной на фиг. 5В;in fig. 6 is a sectional view taken along line VI-VI of FIG. 5V;
на фиг. 7А показан вид сбоку держателя инструмента фрезы со вставкой по фиг. 1А, повернутый для того, чтобы показать вид сбоку одного из гнезд;in fig. 7A is a side view of the cutter tool holder with the insert of FIG. 1A rotated to show a side view of one of the sockets;
на фиг. 7В показан вид сбоку держателя инструмента по фиг. 7А, повернутого для того, чтобы показать вид спереди одного из гнезд;in fig. 7B is a side view of the tool holder of FIG. 7A rotated to show a front view of one of the sockets;
на фиг. 7C показан вид спереди с торца держателя инструмента по фиг. 7A;in fig. 7C is a front end view of the tool holder of FIG. 7A;
на фиг. 7D показан перспективный вид части держателя инструмента, показанного на фиг. 7A;in fig. 7D is a perspective view of a portion of the tool holder shown in FIG. 7A;
на фиг. 8А показан перспективный вид гнезда держателя инструмента по фиг. 7A;in fig. 8A is a perspective view of the tool holder seat of FIG. 7A;
на фиг. 8В показан вид сбоку гнезда по фиг. 8А;in fig. 8B is a side view of the socket of FIG. 8A;
на фиг. 8С показан вид сверху (то есть по оси) гнезда, показанного на фиг. 8А, который также представляет собой вид сверху посадочной упорной поверхности указанного гнезда;in fig. 8C is a plan view (ie, axial view) of the socket shown in FIG. 8A, which is also a plan view of the landing abutment of said seat;
на фиг. 9A показан вид вставок, показанный на фиг. 1C, без держателя инструмента и винтов, схематично изображающий описанную окружность диаметра резания инструмента;in fig. 9A is a view of the inserts shown in FIG. 1C, without tool holder and screws, schematically depicting the circumscribed circle of the cutting diameter of the tool;
на фиг. 9В показан вид сбоку вставок, показанных на фиг. 9А, также соответствующий ориентации вставок, как показано на фиг. 1В; иin fig. 9B is a side view of the inserts shown in FIG. 9A, also corresponding to the orientation of the inserts as shown in FIG. 1B; and
на фиг. 9С показан вид сбоку вставок, показанных на фиг. 9В, и винтов для установки их в держатель инструмента, повернутый таким образом, чтобы соответствовать ориентации вставок, как показано на фиг. 1А.in fig. 9C is a side view of the inserts shown in FIG. 9B and screws for fitting them into a tool holder rotated to match the orientation of the inserts as shown in FIG. 1A.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0076] На фиг. 1А-1С проиллюстрирована фреза 10 со вставкой, выполненная с возможностью выполнения операций фрезерования для обработки прямоугольных уступов. [0076] FIG. 1A-1C illustrate an
[0077] Фреза 10 со вставкой содержит держатель 12 инструмента, режущие вставки 14 и винты 16 для закрепления режущих вставок 14 в держателе 12 инструмента.[0077] The
[0078] Фреза 10 со вставкой выполнена с возможностью вращения вокруг оси AR вращения, которая проходит в продольном направлении через ее центр.[0078] The
[0079] Ось AR вращения задает противоположные по оси направление DF вперед и направление DR назад, а также противоположные вращательные режущее и нережущее направления DK, DN. [0079] The rotation axis A R defines the forward axis direction D F and the reverse direction D R as well as the opposite rotational cutting and non-cutting directions D K , D N .
[0080] Держатель 12 инструмента содержит задний конец 13А, передний конец 13В и периферию 13С инструмента, проходящую между ними.[0080] The
[0081] Держатель 12 инструмента дополнительно содержит часть 18 хвостовика и режущую часть 20, проходящую перед ней. [0081] The
[0082] Режущая часть 20 содержит точно две выемки 21. Каждая выемка 21 содержит гнездо 22, образованное на пересечении переднего конца 13В и периферии 13С инструмента.[0082] The cutting
[0083] В данных примерах режущие вставки 14, винты 16 и гнезда 22 являются идентичными, следовательно, признаки, описанные в отношении одного, рассматриваются применимыми ко всем.[0083] In these examples, the cutting inserts 14, screws 16, and
[0084] Теперь будет описана режущая вставка 14 со ссылкой на фиг. 2-6.[0084] The cutting
[0085] Режущая вставка 14 представляет собой одностороннюю трехходовую индексируемую режущую вставку, имеющую основную форму с положительным передним углом. Она содержит наклонную поверхность 24, основную несущую поверхность 26, периферийную поверхность 28, отверстие 30 для винта и режущую кромку 32.[0085] The cutting
[0086] Ось AI вставки (фиг. 6) проходит перпендикулярно к основной несущей поверхности 26 и через центр вставки 14. Ось AI вставки обеспечена для того, чтобы способствовать заданию направлений и признаков режущей вставки 14. В общем, хотя является наиболее предпочтительным, чтобы отверстие для винта в соответствии с настоящим изобретением было расположено в центре вставки и перпендикулярно к основной несущей поверхности, что приводит к тому, что ось вставки также проходит через центр отверстия для винта, следует понимать, что возможно, что отверстие для винта может быть наклонено или не совершенно центрировано относительно режущей вставки, что приводит к тому, что ось отверстия для винта (не показана) не соосна с осью AI вставки (несмотря на то, что в настоящем предпочтительном примере они соосны). Тем не менее, учитывая, что настоящее изобретение стремится минимизировать использование материала, несомненно, для целей конструкционной прочности предпочтительным является перпендикулярное и центрированное отверстие для винта, показанное в примере. Следовательно, в данном примере ось AI вставки также проходит через центр отверстия 30 для винта. [0086] Insert axis A I (FIG. 6) extends perpendicular to
[0087] Со ссылкой на фиг. 6, отверстие 30 для винта может содержать нижнюю часть 31 отверстия для винта, которая открывается к основной несущей поверхности 26, и верхнюю часть 33 отверстия для винта. [0087] With reference to FIG. 6, the
[0088] На фиг. 5В показана окружность CS отверстия, задающая диаметр DS отверстия.[0088] FIG. 5B shows the hole circle C S defining the hole diameter D S .
[0089] Ось AI вставки задает противоположные направления DU, DD вверх и вниз, а также, как показано в примере на фиг. 5С, противоположные радиальные направления DI, DO внутрь и наружу. Не подразумевается, что радиальное направление DO наружу задает одно конкретное направление, но оно задает все возможные направления наружу на 360° от оси AI вставки, в примере показаны четыре таких направления. Это также верно в противоположном направлении, в отношении радиального направления DI внутрь, хотя показан только один такой пример. Это также верно для направлений DI, DO внутрь и наружу, показанных в отношении фрезы 10 со вставкой по фиг. 1С.[0089] Insertion axis A I defines opposite directions D U , D D up and down, and as shown in the example of FIG. 5C, opposite radial directions D I , D O in and out. The outward radial direction D O is not intended to define one particular direction, but it defines all possible outward directions 360° from the insert axis A I , four such directions are shown in the example. This is also true in the opposite direction, with respect to the radial inward direction of D I , although only one such example is shown. This is also true for the inward and outward directions D I , D O shown with respect to the
[0090] Как показано, например, на фиг. 4А-4С и 6, предпочтительно, наклонная поверхность 24 может иметь наклон внутрь и вниз от режущей кромки для образования острого внутреннего угла α для целей образования стружки. Острый внутренний угол α, образованный между наклонной поверхностью 24 и периферийной поверхностью 28, также называется положительным наклонным углом. Такой положительный угол компенсирует ориентацию посадочных упорных поверхностей, которые в этом неограничивающем, но предпочтительном примере проходят параллельно оси AR вращения и, следовательно, сами по себе не обеспечивают положительный угол резания. [0090] As shown, for example, in FIG. 4A-4C and 6, preferably, the
[0091] Как показано, основная несущая поверхность 26 в целом является плоской, но следует понимать, что это определение не исключает возможные включения небольших закругленных переходных кромок между периферийной поверхностью и основной несущей поверхностью, как показано, например, на фиг. 7 в EP 3050655. В показанном варианте осуществления изобретения, предусмотрена фаска 27 (фиг. 5А и 5С). Для целей настоящих спецификации и формулы изобретения, основная несущая поверхность 26 рассматривается самой нижней поверхностью, то есть не содержащей какие-либо наклонные или закругленные области. Таким образом, на фиг. 5С показано, что основная несущая поверхность 26 на виде, параллельном оси AI вставки, задает воображаемую основную описанную окружность CB , имеющую основной диаметр DB.[0091] As shown, the
[0092] Со ссылкой на фиг. 2 и 6, периферийная поверхность 28 содержит нижнюю часть 34 поверхности и верхнюю часть 36 поверхности. Нижняя часть 34 поверхности является неотшлифованной и проходит вверх и наружу от основной несущей поверхности 26, а также содержит первую, вторую и третью боковые упорные поверхности 38A, 38B, 38C (третья боковая упорная поверхность 38С показана только схематично на фиг. 2, поскольку эта сторона не видна). Далее в настоящем документе эти идентичные боковые упорные поверхности будут идентифицированы в общем как "боковая упорная поверхность (поверхности) 38".[0092] With reference to FIG. 2 and 6, the
[0093] Как показано на фиг. 5С, боковые упорные поверхности 38 лежат на сторонах воображаемой пирамиды, вершина которой находится на оси AI вставки в точке под основной несущей поверхностью 26. Стороны самой основной несущей поверхности 26 образуют стороны воображаемого первого равностороннего треугольника T1.[0093] As shown in FIG. 5C, the side abutment surfaces 38 lie on the sides of an imaginary pyramid whose apex is on the insertion axis A I at a point below the
[0094] Со ссылкой на фиг. 6, основная форма с положительным передним углом режущей вставки 14 означает, что нижняя часть 34 поверхности образует первый тупой внутренний угол β1 с основной несущей поверхностью 26. С левой стороны вставки 14, как показано на фиг. 6, изображена секция через периферийную поверхность 28 у части зачистной подкромки, которая образует второй тупой внутренний угол β2, больший первого тупого внутреннего угла β1. [0094] With reference to FIG. 6, the positive rake basic shape of the cutting
[0095] Каждая из боковых упорных поверхностей 38 в целом является плоской. Для конкретики, на фиг. 3 показана преувеличенная схематичная выпуклость 40. Выпуклость 40, как правило, происходит в результате процесса спекания. Поскольку вставки в соответствии с настоящим изобретением являются небольшими, деформация, приводящая к такой выпуклости 40, является допустимо малой для того, чтобы боковая упорная поверхность 38 не требовала шлифования. В общем, такие выпуклости и вогнутости (не показаны, которые для целей настоящей спецификации могут рассматриваться как направленные внутрь "выпуклости") измеряются как максимальное расстояние от плоскости, соединяющей смежные углы вставки, до такой выпуклости. [0095] Each of the
[0096] Таким образом, утверждается, что вставка имеет неотшлифованную нижнюю часть 34 поверхности. Несмотря на то, что, например, на фиг. 2, показана линия 42 разрыва, это представляет собой только следствие этого конкретного чертежа, показывающего линию кривизны. Фактический продукт, который не был отшлифован, не имеет заметной линии и плавно переходит от в целом плоской части к радиусу. [0096] Thus, the insert is said to have an unpolished
[0097] Верхняя часть 36 поверхности содержит по меньшей мере одну нависающую часть 44 (показано в примерах на фиг. 4А и 4B). [0097] The
[0098] Со ссылкой на фиг. 2, режущая вставка 14 может содержать три идентичные угловые кромки 46A, 46B, 46C (далее в настоящем документе в общем называемых "угловой кромкой (кромками) 46"), и три идентичных прямых основных подкромки 48A, 48B, 48C (далее в настоящем документе в общем называемых “основной подкромкой (подкромками) 48”). Предпочтительно, три идентичные зачистные подкромки 47A, 47B, 47C (далее в настоящем документе в общем называемые “зачистной подкромкой (подкромками) 47”) проходят под прямыми углами между угловыми кромками 46 и основными подкромками 48 (то есть проходят только под прямым углом в направлении по часовой стрелке, как показано на виде сверху, таким образом, как показано на фиг. 3). [0098] With reference to FIG. 2, the cutting
[0099] Со ссылкой на фиг. 5В, показана воображаемая описанная окружность CE кромки, имеющая описанный диаметр DE кромки. Воображаемая описанная окружность CE кромки представляет собой окружность минимального диаметра, которая окружает всю режущую кромку 32, содержащую основные подкромки 48, угловые кромки 46 и зачистные подкромки 47.[0099] With reference to FIG. 5B shows an imaginary circumscribed circle C E having a circumscribed edge diameter D E . The imaginary circumscribed circle C E of the edge is a circle of minimum diameter that surrounds the
[00100] Три основные подкромки 48 проходят по стороне второго воображаемого равностороннего треугольника T2 и задают вписанную окружность CM кромки, имеющую вписанный диаметр DM кромки.[00100] The three main under-
[00101] Размеры различных признаков показаны следующим образом: каждая угловая кромка 46 может иметь радиус R (фиг. 5С); каждая основная подкромка 48 может иметь длину LM основной подкромки, измеряемую от точки перехода радиуса к пересечению с зачистной подкромкой (фиг. 1В, 5В); каждая зачистная подкромка 47 может иметь длину LW зачистной кромки, измеряемую от точки перехода радиуса к пересечению с основной подкромкой (фиг. 5В); и ширина WL контактного участка режущей кромки показана на фиг. 4В. [00101] The dimensions of the various features are shown as follows: each
[00102] Со ссылкой на фиг. 6, объем VS пустот режущей вставки 14 задан границами отверстия 30 для винта. В частности, высота HS отверстия для винта задана от основной несущей поверхности 26 к верхнему краю 49 отверстия 30 для винта (также обозначено на фиг. 4). Иначе говоря, объем VS пустот вычисляют как объем пустоты, проходящей от нижней части отверстия 30 для винта, заданной на нижней плоскости PL , перпендикулярной к оси AI вставки, к верхней части отверстия 30 для винта, заданной на верхней плоскости PT , перпендикулярной к пересечению отверстия 30 для винта и наклонной поверхности 24, то есть на высоте верхнего края 49. Более точно, верхний край 49 отверстия для винта находится на пересечении изогнутого угла 51 и наклонной поверхности 24.[00102] With reference to FIG. 6, the void volume V S of the cutting
[00103] Объем VF материала представляет собой объем реального материала, из которого изготовлена режущая вставка 14. [00103] The material volume V F is the volume of the actual material from which the cutting
[00104] Каждая боковая упорная поверхность 38 проходит вверх и наружу от основной несущей поверхности 26 под тупым внутренним углом β1, показанным на фиг. 6.[00104] Each
[00105] Высота HI режущей вставки проходит от основной несущей поверхности 26 к наивысшей точке наклонной поверхности 24 (отмечая, что режущая кромка 32 представляет собой часть наклонной поверхности).[00105] The height H I of the cutting insert extends from the
[00106] На фиг. 4С показано, что по меньшей мере показанная часть лишена нависающей части 44, тогда как на фиг. 4А и 4В показаны части, которые имеют нависающую часть. Указанная по меньшей мере одна нависающая часть 44 имеет самую низкую точку 60 на минимальной высоте HU верхней части поверхности над основной несущей поверхностью 26.[00106] FIG. 4C shows that at least the portion shown is devoid of the
[00107] Верхняя часть 36 поверхности (фиг. 6А) начинается в направлении вверх на минимальной высоте HU верхней части поверхности над основной несущей поверхностью 26, при этом минимальная высота HU верхней части поверхности измеряется параллельно оси AI вставки.[00107] The top surface 36 (FIG. 6A) begins in an upward direction at a minimum top surface height H U above the
[00108] На фиг. 4А показан первый отводной угол μ1. На фиг. 4В показан второй отводной угол μ2. Первый отводной угол μ1 больше второго отводного угла μ2. Больший первый отводной угол μ1 предусмотрен для тех случаев, когда область основной подкромки используется для операций обработки наклонных поверхностей, и требуется больший отвод. Однако область той же основной подкромки, показанная на фиг. 4В, никогда не используется для операций обработки наклонных поверхностей и может иметь предпочтительный меньший отводной угол, который обеспечивает большую конструкционную прочность. Хотя были показаны только две секции, следует понимать, что изменение отводных углов может быть постепенным.[00108] FIG. 4A shows the first retract angle μ 1 . In FIG. 4B shows a second retraction angle μ 2 . The first retraction angle μ 1 is greater than the second retraction angle μ 2 . A larger first retraction angle μ 1 is provided for those cases where the main under-edge area is used for sloping operations and a larger retraction is required. However, the area of the same base hem shown in FIG. 4B is never used for sloping operations and may be preferred with a smaller take-off angle which provides greater structural strength. Although only two sections have been shown, it should be understood that the change in retract angles may be gradual.
[00109] Теперь со ссылкой на фиг. 7А-8С, на которых показано гнездо 22, содержащее посадочную упорную поверхность 62, резьбовое отверстие 64 гнезда, открывающееся к посадочной упорной поверхности 62 и задающее минимальную вписанную окружность IP отверстия гнезда и связанный минимальный диаметр DP отверстия гнезда, первую и вторую боковые упорные поверхности 66A, 66B, ориентированные под острым углом друг к другу на виде сверху (то есть на виде, показанном на фиг. 8С) посадочной упорной поверхности 62.[00109] Now with reference to FIG. 7A-8C, which show a
[00110] Как показано на фиг. 7В, каждая первая боковая упорная поверхность 66А проходит в направлении (DO, DF) наружу и вперед; а каждая вторая боковая упорная поверхность 66В проходит в направлении (DO, DR) наружу и назад.[00110] As shown in FIG. 7B, each first
[00111] Вторая боковая упорная поверхность 66В содержит углубление 67. Использование углубления 67 способствует заданию контактных точек вставки 14 и гнезда 22. Отметим, что эти контактные точки показаны на фиг. 8А с помощью штриховых линий.[00111] The second
[00112] Аналогично, отверстие 64 гнезда может быть сравнительно большим в поперечном сечении по сравнению с расстоянием до боковых упорных поверхностей. Это можно увидеть исходя из диаметра DP отверстия гнезда и расстояний от отверстия 64 гнезда до боковых упорных поверхностей 66А, 66В.[00112] Likewise, the
[00113] Предпочтительно, первая и вторая боковые упорные поверхности 66A, 66B, как правило, ориентированы под тем же тупым внутренним углом β1, что и упорные поверхности 38 вставки.[00113] Preferably, the first and
[00114] Предпочтительно, ось AS винта может быть смещена от центра посадочной упорной поверхности 62, то есть может находиться незначительно ближе к тому месту, где указанные боковые поверхности расположены ближе всего друг к другу (то есть к области, обозначенной в целом 68) таким образом, что винт, удерживающий режущую вставку в гнезде, будет сдвигать эту режущую вставку к этим поперечным поверхностям.[00114] Preferably, the axis A S of the screw may be offset from the center of the
[00115] Со ссылкой на фиг. 7С, первая воображаемая линия L1 удлинения, проходящая от передней кромки 72 одной из посадочных упорных поверхностей 62, может быть параллельна второй воображаемой линии L2 удлинения, проходящей от передней кромки 74 другой посадочной упорной поверхности 62. Центральная плоскость PC инструмента содержит ось AR вращения и расположена между первой и второй линиями L1,L2 удлинения таким образом, что каждая посадочная упорная поверхность 62 обращена к центральной плоскости PC инструмента. Первое посадочное расстояние DS1 задано от первой линии L1 удлинения к центральной плоскости PC инструмента. Второе посадочное расстояние DS2 задано от второй линии L2 удлинения к центральной плоскости PC инструмента. Общее расстояние DS3 представляет собой сумму первого посадочного расстояния DS1 и второго посадочного расстояния DS2. В некоторых вариантах осуществления изобретения первое посадочное расстояние DS1 и второе посадочное расстояние DS2 равны друг другу. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления изобретения две посадочные упорные поверхности 62 имеют вращательную симметрию на 180° вокруг оси AR вращения инструмента на виде спереди инструмента 12, как видно из фиг. 7С. [00115] With reference to FIG. 7C, a first imaginary extension line L 1 extending from the leading edge 72 of one of the seating surfaces 62 may be parallel to a second imaginary extension line L 2 extending from the leading edge 74 of the
[00116] Со ссылкой на фиг. 1С, общее расстояние DS3 больше высоты HIрежущей вставки. Следует понимать, что вставки не могут оставаться с выровненными наклонными поверхностями, поскольку при заданных размерах недостаточно пространства. Также следует понимать, что если вставки расположены таким образом, что их периферийные поверхности удалены друг от друга, вместо настоящего расположения (то есть, если вставка на правой стороне фиг. 7С была бы перемещена к низу страницы, а вставка на левой стороне - к верху страницы), тогда конструкционная прочность держателя инструмента для гнезда 22 будет ослаблена (поскольку меньше материала будет поддерживать вставку). Напротив, если вставки 14 перемещены в противоположном направлении, в выемках может быть недостаточно пространства для удаления стружки. Соответственно, в наиболее предпочтительной компоновке периферийные поверхности вставок смежны друг с другом. [00116] With reference to FIG. 1C, the total distance D S3 is greater than the height H I of the cutting insert. It should be understood that the inserts cannot remain with aligned sloped surfaces because there is not enough space for the given dimensions. It should also be understood that if the inserts are positioned so that their peripheral surfaces are spaced apart, instead of the present location (that is, if the insert on the right side of Fig. 7C were moved to the bottom of the page and the insert on the left side to the top page), then the structural strength of the tool holder for
[00117] Со ссылкой на фиг. 9А и 9В, следует отметить, что на таком виде режущие вставки действительно достигают общего радиального положения. Единственная причина того, что они не касаются друг друга в соответствии с показанным на фиг. 9В, состоит в том, что они имеют основную форму с положительным передним углом и такое их расположение, как показано на фиг. 9А (то есть режущие кромки не являются смежными, а периферийная поверхность каждой вставки расположена вблизи части периферийной части другой вставки). Применение таких признаков представляет собой один способ установки относительно больших вставок (относительно диаметра держателя инструмента) в относительно малую описанную окружность CC режущего диаметра. Отношение для этих признаков описано выше.[00117] With reference to FIG. 9A and 9B, it should be noted that in this view the cutting inserts do reach a common radial position. The only reason they do not touch each other as shown in FIG. 9B is that they have a basic shape with a positive rake angle and their arrangement as shown in FIG. 9A (that is, the cutting edges are not adjacent, and the peripheral surface of each insert is located near a portion of the peripheral portion of the other insert). The use of such features is one way of fitting relatively large inserts (relative to the diameter of the tool holder) into a relatively small circumscribed circle C C of the cutting diameter. The relationship for these features is described above.
[00118] Благодаря близкому расположению вставок 14, возвращаясь к фиг. 8А-8С, обеспечено отверстие 70 инструмента.[00118] Due to the proximity of the
[00119] Для компенсации ослабления, вызываемого этим отверстием, на переднем конце 13В был добавлен материал 76.[00119]
[00120] При установке винт 16 закрепляет режущую вставку 14 таким образом, что основная несущая поверхность 26 упирается в посадочную упорную поверхность 62, одна из упорных поверхностей 38 упирается в первую поперечную поверхность 66А, а смежная упорная поверхность 38 упирается во вторую поперечную поверхность 66В в двух ее частях. Следует понимать, что режущая вставка 14 может быть перепозиционирована в гнезде 22 три раза, и что точное обозначение, какая конкретно из упорных поверхностей находится в контакте в любое заданное время, не является важным.[00120] When installed, the
[00121] Отметим, например, на основании фиг. 1А, что верхняя часть 36 поверхности не находится в контакте с держателем 12 инструмента, и, следовательно, вставки с незначительно различными режущими кромками могут быть установлены в один и тот же держатель 12 инструмента.[00121] Note, for example, based on FIG. 1A that the
[00122] Гнездо 22 или, более точно, каждая посадочная упорная поверхность 62, проходит параллельно или приблизительно параллельно оси AR вращения, как лучше всего показано на фиг. 7А.[00122] The
[00123] На фиг. 1В показан пример фрезы 10 со вставкой, в которой одна из прямых режущих кромок (например, вторая прямая кромка 47А) выполняет зачистную функцию и выступает только на небольшое зачистное расстояние DW от держателя инструмента. В этом примере первая основная подкромка 48А представляет собой основную режущую кромку для обеспечения операций фрезерования для обработки прямоугольных уступов. [00123] FIG. 1B shows an example of a
[00124] Поскольку для обеспечения более большой вставки и, в частности, более большой основной подкромки были использованы различные технологии, для сравнительно очень небольшой режущей вставки достижима сравнительно большая глубина AP резания. [00124] Because different technologies have been used to provide a larger insert, and in particular a larger main undercut, a relatively large depth of cut A P is achievable for a relatively very small cutting insert.
[00125] Наконец, отметим, что посредством небольшой части третьей подкромки 48С (фиг. 1В) может быть обеспечена функция обработки наклонных поверхностей.[00125] Finally, note that by means of a small portion of the third sub-edge 48C (FIG. 1B), the ramp function can be provided.
Claims (54)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201762592687P | 2017-11-30 | 2017-11-30 | |
| US62/592,687 | 2017-11-30 | ||
| PCT/IL2018/051280 WO2019106657A1 (en) | 2017-11-30 | 2018-11-26 | Single-sided three-way indexable milling insert having high void volume to material volume ratio and insert mill therefor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020113913A RU2020113913A (en) | 2021-12-30 |
| RU2779738C2 true RU2779738C2 (en) | 2022-09-12 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2011140316A (en) * | 2009-03-05 | 2013-04-10 | Секо Тулз Аб | TOOL FOR MILLING grooves AND PLATE FOR MILLING grooves FOR IT |
| EP2954964A1 (en) * | 2013-09-06 | 2015-12-16 | Tungaloy Corporation | Mounting device for cutting tool, tool body, and cutting tool |
| US20160375506A1 (en) * | 2014-06-02 | 2016-12-29 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | Cutting insert and milling cutter |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2011140316A (en) * | 2009-03-05 | 2013-04-10 | Секо Тулз Аб | TOOL FOR MILLING grooves AND PLATE FOR MILLING grooves FOR IT |
| EP2954964A1 (en) * | 2013-09-06 | 2015-12-16 | Tungaloy Corporation | Mounting device for cutting tool, tool body, and cutting tool |
| US20160375506A1 (en) * | 2014-06-02 | 2016-12-29 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | Cutting insert and milling cutter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102046314B (en) | Cutting inserts with wiper edges | |
| CN102548694B (en) | Cutting insert, cutting tool, and method of manufacturing a cut product using the cutting tool | |
| US9555489B2 (en) | Cutting insert and indexable cutting tool | |
| KR101983861B1 (en) | Cutting insert with grooved surface defining plural support surfaces | |
| EP3199284B1 (en) | An indexable cutting insert for an end mill tool and an end mill tool provided with such an insert | |
| KR102611593B1 (en) | Cutting inserts and tool bodies for milling tools | |
| CN101668606A (en) | Cutting insert cutting eight ways, and tool holder for same | |
| US20100179555A1 (en) | Cutting Insert, Cutting Tool, and Cutting Method Using the Cutting Tool | |
| SE520997C2 (en) | Reversible cutter with grooved coupling surface against the holder and central material portion for fasteners | |
| EP3694667B1 (en) | Square-shaped cutting insert having curved secondary and corner cutting edges, and rotary cutting tool | |
| KR20060014045A (en) | Cutting insert with elliptical cutting edge | |
| EP3034215A1 (en) | Cutting insert and drilling tool | |
| JP2014083667A (en) | Cutting insert and tip replaceable cutting tool | |
| US11285548B2 (en) | Single-sided three-way indexable milling insert having high void volume to material volume ratio and insert mill therefor | |
| RU2779738C2 (en) | Unilateral three-way indexable cutting insert for milling, having large ratio of void volume to material volume, and milling cutter with insert for it | |
| CN112313025A (en) | Tangential cutting inserts and milling tools | |
| TWI787381B (en) | Single-sided three-way indexable cutting insert and insert mill therefor | |
| RU2779739C2 (en) | Unilateral three-way indexable cutting plate for milling, having large ratio of void volume to material volume, and milling cutter containing plate for it | |
| CN111417482B (en) | Single-sided four-way indexable positive cutting insert and insert-type milling cutter used therefor | |
| RU2773661C2 (en) | Cutting insert of square shape with curved additional and angular cutting edges, and rotating cutting tool | |
| JP2023501080A (en) | Cutting insert and cutting tool assembly including the same |