RU2830575C2 - Cutting insert and tool for machining - Google Patents
Cutting insert and tool for machining Download PDFInfo
- Publication number
- RU2830575C2 RU2830575C2 RU2024101558A RU2024101558A RU2830575C2 RU 2830575 C2 RU2830575 C2 RU 2830575C2 RU 2024101558 A RU2024101558 A RU 2024101558A RU 2024101558 A RU2024101558 A RU 2024101558A RU 2830575 C2 RU2830575 C2 RU 2830575C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutting
- cutting insert
- coolant
- breaking
- chip
- Prior art date
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 228
- 238000003754 machining Methods 0.000 title abstract description 6
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 92
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 11
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
[1] Настоящее изобретение относится к режущей вставке для инструмента для механической обработки заготовки. Настоящее изобретение также относится к инструменту, имеющему такую режущую вставку. [1] The present invention relates to a cutting insert for a tool for machining a workpiece. The present invention also relates to a tool having such a cutting insert.
[2] Инструмент согласно изобретению может представлять собой, например, инструмент для рассверливания отверстий. Однако настоящее изобретение не ограничивается таким инструментом для рассверливания отверстий. Инструмент согласно изобретению, в который вставлена режущая вставка согласно изобретению, также может представлять собой режущий инструмент другого типа, например, токарный инструмент, сверлильный инструмент, фрезерный инструмент и т.д. Инструмент согласно изобретению предпочтительно используется в станке, таком как, например, центр обработки с ЧПУ. [2] The tool according to the invention may be, for example, a tool for drilling holes. However, the present invention is not limited to such a tool for drilling holes. The tool according to the invention, in which the cutting insert according to the invention is inserted, may also be a cutting tool of another type, for example a turning tool, a drilling tool, a milling tool, etc. The tool according to the invention is preferably used in a machine tool, such as, for example, a CNC machining center.
[3] Инструмент согласно изобретению дополнительно к режущей вставке имеет держатель режущей вставки для удержания режущей вставки. Предпочтительно, режущая вставка закреплена с возможностью отсоединения в держателе режущей вставки для обеспечения возможности ее замены в случае износа. [3] The tool according to the invention, in addition to the cutting insert, has a cutting insert holder for holding the cutting insert. Preferably, the cutting insert is detachably secured in the cutting insert holder to allow it to be replaced in the event of wear.
[4] Основной задачей таких инструментов является получение наилучшего возможного ломания стружки во избежание нежелательно длинных стружек во время обработки. Хорошие стружколомающие свойства не только приводят к увеличению срока службы режущих вставок, используемых в инструментах, но и оказывают положительное влияние на характер поверхности обрабатываемых заготовок. [4] The main objective of such tools is to achieve the best possible chip breaking in order to avoid undesirably long chips during processing. Good chip breaking properties not only lead to an increase in the service life of the cutting inserts used in the tools, but also have a positive effect on the surface character of the workpieces being processed.
[5] Для увеличения срока службы и повышения надежности процесса дополнительно необходимо обеспечить место обработки достаточным количеством охлаждающего/смазочного средства (для простоты называемого ниже «охлаждающим средством»). Соответственно, каналы для охлаждающего средства часто встроены в инструмент и/или режущую вставку. Они предназначены для обеспечения того, чтобы наиболее сильно нагруженные участки инструмента получали достаточную подачу охлаждающего средства в любое время во время использования. [5] To increase service life and improve process reliability, it is additionally necessary to provide the machining area with a sufficient supply of coolant/lubricant (for simplicity, referred to below as "coolant"). Accordingly, coolant channels are often integrated into the tool and/or cutting insert. They are designed to ensure that the most heavily loaded areas of the tool receive a sufficient supply of coolant at all times during use.
[6] Примеры инструментов для механической обработки со встроенными каналами для охлаждающего средства раскрыты в следующих документах: DE 102007023167 A1, DE 102010002669 A1, DE 102010021520 A1, DE 102010051377 A1, DE 202004008566 U1, EP 2146816 B1, EP 2148757 B1 и EP 2550126 B1. [6] Examples of machining tools with integrated coolant channels are disclosed in the following documents: DE 102007023167 A1, DE 102010002669 A1, DE 102010021520 A1, DE 102010051377 A1, DE 202004008566 U1, EP 2146816 B1, EP 2148757 B1 and EP 2550126 B1.
[7] Задачей настоящего изобретения является создание режущей вставки для инструмента для механической обработки и такого инструмента, в котором стружколомающие свойства и подача охлаждающего средства дополнительно улучшены. [7] The object of the present invention is to create a cutting insert for a tool for mechanical processing and such a tool in which the chip-breaking properties and the supply of coolant are further improved.
[8] Согласно изобретению эта задача решается с помощью режущей вставки, содержащей: [8] According to the invention, this problem is solved using a cutting insert containing:
- зажимную секцию, которая содержит по меньшей мере один канал для охлаждающего средства, выполненный в виде сквозного отверстия;- a clamping section which contains at least one channel for a cooling agent, made in the form of a through hole;
- режущую головку, имеющую по меньшей мере один режущий элемент, который содержит основную режущую кромку, переднюю поверхность резца, которая примыкает к основной режущей кромке, и стружколомающий геометрический элемент, который выступает от передней поверхности резца или введен в переднюю поверхность резца, и который выполнен с возможностью ломания стружки при механической обработке основной режущей кромкой; и- a cutting head having at least one cutting element that comprises a main cutting edge, a front surface of the cutter that is adjacent to the main cutting edge, and a chip-breaking geometric element that projects from the front surface of the cutter or is inserted into the front surface of the cutter and that is designed with the possibility of breaking chips during mechanical processing by the main cutting edge; and
- консольную часть, которая соединяет зажимную секцию с режущей головкой, и которая имеет меньший диаметр, чем зажимная секция;- a console section that connects the clamping section to the cutting head and which has a smaller diameter than the clamping section;
при этом часть режущей головки, содержащая стружколомающий геометрический элемент, по меньшей мере частично покрывает канал для охлаждающего средства на виде в плане спереди вдоль продольной оси режущей вставки.wherein the part of the cutting head containing the chip-breaking geometric element at least partially covers the channel for the coolant in a front plan view along the longitudinal axis of the cutting insert.
[9] В результате геометрической формы, которая обеспечена на указанном по меньшей мере одном режущем элементе, стружколомающие свойства режущей вставки согласно изобретению значительно улучшаются. Кроме того, геометрическое покрытие канала для охлаждающего средства участком режущей головки, на котором расположен стружколомающий геометрический элемент, обеспечивает оптимальную подачу охлаждающего средства. В отличие от того, что часто имеет место с режущими вставками известного уровня техники, тем самым обеспечивается достижение охлаждающим средством места, которое имеет важное значение для стружколомающих свойств режущей вставки. Это связано с тем, что большая часть охлаждающего средства, которое выпускается из канала для охлаждающего средства, последовательно воздействует на стружколомающий геометрический элемент напрямую и не разбрызгивается, как это часто бывает, за пределы режущего элемента режущей вставки или в боковом направлении мимо нее. [9] As a result of the geometric shape, which is provided on the said at least one cutting element, the chip-breaking properties of the cutting insert according to the invention are significantly improved. In addition, the geometric coating of the coolant channel with the section of the cutting head on which the chip-breaking geometric element is located ensures an optimal supply of coolant. In contrast to what is often the case with cutting inserts of the known art, this ensures that the coolant reaches the location that is important for the chip-breaking properties of the cutting insert. This is due to the fact that a large part of the coolant that is discharged from the coolant channel consistently acts on the chip-breaking geometric element directly and is not splashed, as is often the case, beyond the cutting element of the cutting insert or in the lateral direction past it.
[10] При упомянутом геометрическом покрытии канала для охлаждающего средства стружколомающим геометрическим элементом, как это имеет место на виде сверху спереди, предполагается, что струя охлаждающего средства, выпускаемая из канала для охлаждающего средства, сталкивается с участками режущей головки и, таким образом, частично перенаправляется режущей головкой. Однако было обнаружено, что по сравнению с режущими вставками и инструментами, в которых струя охлаждающего средства разбрызгивается на переднюю часть совершенно свободно (то есть не перенаправленно) над лезвием, это приводит к значительному улучшению свойств образования стружки. В целом, в результате создания конфигурирации режущей вставки согласно изобретению может быть достигнуто улучшенное ломание стружки и более высокий уровень надежности процесса. [10] With the mentioned geometric coating of the coolant channel with a chip-breaking geometric element, as is the case in the top front view, it is assumed that the coolant jet emitted from the coolant channel collides with sections of the cutting head and is thus partially redirected by the cutting head. However, it has been found that, compared to cutting inserts and tools in which the coolant jet is sprayed onto the front part completely freely (i.e. not redirected) above the blade, this leads to a significant improvement in the chip formation properties. In general, as a result of creating the configuration of the cutting insert according to the invention, improved chip breaking and a higher level of process reliability can be achieved.
[11] Таким образом, вышеупомянутая задача решается в полном объеме. [11] Thus, the above-mentioned problem is solved in full.
[12] Предпочтительно, режущая вставка выполнена как единое целое, то есть цельной, так что зажимная секция, режущая головка и консольная часть соединены друг с другом за одно целое. [12] Preferably, the cutting insert is formed as a single piece, i.e., one-piece, so that the clamping section, the cutting head and the console portion are connected to each other as a single piece.
[13] Это повышает механическую прочность режущей вставки, что, в частности, обеспечивает преимущество, если размер режущей вставки является сравнительно небольшим. [13] This increases the mechanical strength of the cutting insert, which is particularly advantageous if the size of the cutting insert is relatively small.
[14] Согласно другой модификации предпочтительно, чтобы консольная часть не покрывала канал для охлаждающего средства на виде в плане спереди вдоль продольной оси режущей вставки. [14] According to another modification, it is preferable that the console portion does not cover the coolant channel in a front plan view along the longitudinal axis of the cutting insert.
[15] Это имеет преимущество в том, что струя охлаждающего средства, выпускаемая из канала для охлаждающего средства, выпускается из зажимной секции и свободно достигает режущей головки, не сталкивается с консольной частью и не перенаправляется ей. Соответственно, струя охлаждающего средства сохраняет большую часть своей кинетической энергии до места соударения со стружколомающим геометрическим элементом, который расположен на режущей головке. [15] This has the advantage that the coolant jet discharged from the coolant channel is discharged from the clamping section and freely reaches the cutting head, without colliding with the console section and being redirected by it. Accordingly, the coolant jet retains most of its kinetic energy until it hits the chip-breaking geometric element, which is located on the cutting head.
[16] Согласно другой модификации предусмотрено, что стружколомающий геометрический элемент отстоит от основной режущей кромки, и что первая часть передней поверхности резца проходит вдоль основной режущей кромки между стружколомающим геометрическим элементом и основной режущей кромкой. [16] According to another modification, it is provided that the chip-breaking geometric element is spaced from the main cutting edge, and that the first part of the front surface of the cutter extends along the main cutting edge between the chip-breaking geometric element and the main cutting edge.
[17] Таким образом, может быть обеспечен положительный угол резания, посредством чего могут быть дополнительно улучшены стружколомающие свойства. Это, в частности, обеспечивает преимущество для инструментов для рассверливания отверстий или других режущих инструментов, в которых обычно образуется очень тонкая стружка. Без упомянутого положительного угла резания в сочетании с стружколомающим геометрическим элементом согласно изобретению такая тонкая стружка в противном случае не ломалась бы достаточно надежным образом. Это может приводить к появлению царапин на поверхности режущего элемента и, следовательно, также к появлению царапин на передней поверхности резца, в результате чего износ, в конечном итоге, увеличивается, а срок службы режущей вставки сокращается. [17] In this way, a positive cutting angle can be achieved, whereby the chip-breaking properties can be further improved. This is particularly advantageous for boring tools or other cutting tools, in which very thin chips are usually formed. Without the mentioned positive cutting angle in combination with the chip-breaking geometric element according to the invention, such thin chips would otherwise not be broken in a sufficiently reliable manner. This can lead to scratches on the surface of the cutting element and thus also to scratches on the front surface of the cutter, as a result of which the wear ultimately increases and the service life of the cutting insert is reduced.
[18] Согласно другой модификации режущий элемент дополнительно содержит вспомогательную режущую кромку, которая ориентирована поперек основной режущей кромки, при этом вторая часть передней поверхности резца проходит вдоль вспомогательной режущей кромки между стружколомающим геометрическим элементом и вспомогательной режущей кромкой. [18] According to another modification, the cutting element additionally comprises an auxiliary cutting edge which is oriented transversely to the main cutting edge, wherein the second part of the front surface of the cutter extends along the auxiliary cutting edge between the chip-breaking geometric element and the auxiliary cutting edge.
[19] В данном случае термин «поперек» описывает ориентацию двух режущих кромок под углом, который не равен 0°. Две режущие кромки (основная и вспомогательная режущие кромки) предпочтительно ориентированы под острым углом или прямым углом относительно друг друга. В принципе, однако, также возможна ориентация под тупым углом относительно друг друга. [19] In this case, the term "transversely" describes the orientation of two cutting edges at an angle that is not equal to 0°. The two cutting edges (the main and secondary cutting edges) are preferably oriented at an acute angle or a right angle relative to each other. In principle, however, an orientation at an obtuse angle relative to each other is also possible.
[20] Стружколомающий геометрический элемент согласно ранее упомянутой модификации, полностью охвачен передней поверхностью резца как в направлении основной режущей кромки, так и в направлении вспомогательной режущей кромки, что обеспечивает вышеупомянутые преимущества (положительный угол резания, улучшенное ломание стружки и, следовательно, увеличенный срок службы). [20] The chip-breaking geometric element according to the previously mentioned modification is completely covered by the front surface of the cutter both in the direction of the main cutting edge and in the direction of the auxiliary cutting edge, which provides the above-mentioned advantages (positive cutting angle, improved chip breaking and, consequently, increased service life).
[21] Предпочтительно, как основная режущая кромка, так и вспомогательная режущая кромка в каждом случае выполнены прямолинейными (не изогнутыми). [21] Preferably, both the main cutting edge and the secondary cutting edge in each case are straight (not curved).
[22] Согласно другой модификации предусмотрено, что консольная часть проходит по существу вдоль продольной оси режущей вставки, а режущий элемент выступает в поперечном направлении относительно него, в боковом направлении от режущей головки. [22] According to another modification, it is envisaged that the console portion extends substantially along the longitudinal axis of the cutting insert, and the cutting element projects in the transverse direction relative to it, in the lateral direction from the cutting head.
[23] Предпочтительно диаметр консольной части или ее поперечная протяженность (протяженность в поперечном направлении относительно продольной оси режущей вставки) выполнены с меньшими, чем соответствующий диаметр или соответствующая поперечная протяженность режущей головки и зажимной секции. [23] Preferably, the diameter of the console portion or its transverse extent (extension in the transverse direction relative to the longitudinal axis of the cutting insert) is made smaller than the corresponding diameter or the corresponding transverse extent of the cutting head and the clamping section.
[24] Согласно другой модификации канал для охлаждающего средства ориентирован параллельно продольной оси режущей вставки. [24] According to another modification, the coolant channel is oriented parallel to the longitudinal axis of the cutting insert.
[25] Струя охлаждающего средства, которая выпускается из канала для охлаждающего средства, который расположен в зажимной секции, в результате проходит параллельно вдоль консольной части и ударяется в режущий элемент, параллельный продольной оси режущей вставки, в области стружколомающего геометрического элемента. [25] The coolant jet, which is discharged from the coolant channel, which is located in the clamping section, as a result passes parallel along the console portion and hits the cutting element parallel to the longitudinal axis of the cutting insert, in the area of the chip-breaking geometric element.
[26] При такой ориентации струи охлаждающего средства и отдельных компонентов режущей вставки относительно друг друга дополнительно предпочтительно, чтобы зажимная секция имела на своей внешней стороне по меньшей мере одну зажимную поверхность, которая ориентирована параллельно продольной оси режущей вставки. [26] With such orientation of the coolant jet and the individual components of the cutting insert relative to each other, it is additionally preferable for the clamping section to have on its outer side at least one clamping surface which is oriented parallel to the longitudinal axis of the cutting insert.
[27] Согласно другой модификации предпочтительно, чтобы стружколомающий геометрический элемент имел приподнятый геометрический элемент, который выступает от передней поверхности резца. [27] According to another modification, it is preferable that the chip-breaking geometric element has a raised geometric element that projects from the front surface of the cutter.
[28] Стружколомающий геометрический элемент выступает в этом случае вверх от передней поверхности резца. Таким образом, стружколомающие свойства дополнительно улучшаются. [28] In this case, the chip-breaking geometric element projects upward from the front surface of the cutter. Thus, the chip-breaking properties are further improved.
[29] Согласно другой модификации предпочтительно, чтобы часть режущей головки, содержащая стружколомающий геометрический элемент на виде в плане спереди вдоль продольной оси режущей вставки покрывала по меньшей мере 10% поперечного сечения канала для охлаждающего средства. [29] According to another modification, it is preferable that the part of the cutting head comprising the chip-breaking geometric element in a front plan view along the longitudinal axis of the cutting insert covers at least 10% of the cross-section of the coolant channel.
[30] Это покрытие обеспечивает возможность снабжения охлаждающим/смазочным средством, как уже упоминалось, по меньшей мере одного режущего элемента, в частности, стружколомающего геометрического элемента и передней поверхности резца, которые расположены в нем, оптимальным образом. [30] This coating makes it possible to supply, as already mentioned, at least one cutting element, in particular the chip-breaking geometric element and the front surface of the cutter, which are located therein, with a cooling/lubricating agent in an optimal manner.
[31] Кроме того, предпочтительно, чтобы часть режущей головки, содержащая стружколомающий геометрический элемент, на виде в плане спереди вдоль продольной оси режущей вставки покрывала по меньшей мере 10% поперечного сечения канала для охлаждающего средства, но не более 80% поперечного сечения канала для охлаждающего средства. [31] It is further preferred that the portion of the cutting head comprising the chip-breaking geometric element, in a front plan view along the longitudinal axis of the cutting insert, covers at least 10% of the cross-section of the coolant channel, but not more than 80% of the cross-section of the coolant channel.
[32] Если бы режущая головка покрывала более 80% поперечного сечения канала для охлаждающего средства, надлежащее охлаждение и смазывание по меньшей мере одного режущего элемента больше не обеспечивалось бы, поскольку большая часть охлаждающего средства уже заранее сталкивается с режущей головкой в другом месте. [32] If the cutting head covered more than 80% of the cross-section of the coolant channel, proper cooling and lubrication of at least one cutting element would no longer be ensured, since most of the coolant would already collide with the cutting head elsewhere in advance.
[33] В другой модификации предусмотрено, что центральная ось канала для охлаждающего средства ориентирована параллельно участку поверхности стружколомающего геометрического элемента или расположена в одной плоскости с этим участком поверхности. [33] Another modification provides that the central axis of the channel for the coolant is oriented parallel to the surface section of the chip-breaking geometric element or is located in the same plane with this surface section.
[34] В результате этого струя охлаждающего средства ударяется об указанный участок поверхности стружколомающего геометрического элемента в параллельном направлении или даже по касательной. Это приводит к оптимальному охлаждению и смазыванию по меньшей мере одного режущего элемента. Удаление стружки также улучшается за счет такой ориентации струи охлаждающего средства. [34] As a result, the coolant jet strikes the specified surface area of the chip-breaking geometric element in a parallel direction or even tangentially. This results in optimal cooling and lubrication of at least one cutting element. Chip removal is also improved by this orientation of the coolant jet.
[35] Согласно другой модификации сечение канала для охлаждающего средства является некруглым. Разумеется, поперечное сечение канала для охлаждающего средства также может быть выполнено круглым (кольцевым). [35] According to another modification, the cross-section of the coolant channel is non-circular. Of course, the cross-section of the coolant channel can also be made circular (annular).
[36] В результате некруглой конфигурации, например, в результате эллиптической или овальной конфигурации поперечного сечения канала для охлаждающего средства, струя охлаждающее средства может быть еще лучше ориентирована относительно по меньшей мере одного режущего элемента. [36] As a result of a non-circular configuration, for example as a result of an elliptical or oval configuration of the cross-section of the coolant channel, the coolant jet can be even better oriented relative to at least one cutting element.
[37] Согласно другой модификации поперечное сечение канала для охлаждающего средства на первом конце, обращенном в сторону от режущей головки канала для охлаждающего средства больше, чем на втором конце, обращенном к режущей головке канала для охлаждающего средства. Канал для охлаждающего средства может в соответствии с этим вариантом осуществления быть выполнен, например, конически сужающимся. В качестве альтернативы, канал для охлаждающего средства может быть выполнен во внутренней его части в виде углубленного отверстия с участками разного диаметра. [37] According to another modification, the cross-section of the coolant channel at the first end facing away from the cutting head of the coolant channel is larger than at the second end facing the cutting head of the coolant channel. The coolant channel may, in accordance with this embodiment, be made, for example, conically tapering. Alternatively, the coolant channel may be made in its inner part as a recessed opening with sections of different diameters.
[38] Уменьшение диаметра канала для охлаждающего средства от его первого конца ко второму концу приводит к эффекту сопла, посредством которого скорость выпуска из канала для охлаждающего средства может быть увеличена. Это также является преимуществом в отношении улучшенного удаления стружки. [38] The reduction in the diameter of the coolant channel from its first end to its second end results in a nozzle effect, by means of which the discharge velocity from the coolant channel can be increased. This is also an advantage in terms of improved chip removal.
[39] Конечно, признаки, которые были упомянуты выше и которые будут объяснены ниже, могут быть использованы не только в комбинации, изложенной в каждом случае, но также в других комбинациях или по отдельности, не выходя за рамки объема настоящего изобретения. [39] Of course, the features mentioned above and which will be explained below can be used not only in the combination set forth in each case, but also in other combinations or separately, without departing from the scope of the present invention.
[40] Приведенный в качестве примера вариант осуществления изобретения проиллюстрирован на фигурах, на которых: [40] An exemplary embodiment of the invention is illustrated in the figures, in which:
на фиг. 1 показан вид в перспективе приведенного в качестве примера варианта осуществления режущей вставки согласно изобретению;Fig. 1 shows a perspective view of an exemplary embodiment of a cutting insert according to the invention;
на фиг. 2 показан вид сбоку приведенного в качестве примера варианта осуществления инструмента согласно изобретению с режущей вставкой согласно изобретению и держателем режущей вставки, который проиллюстрирован схематически и в разрезе;Fig. 2 shows a side view of an exemplary embodiment of a tool according to the invention with a cutting insert according to the invention and a cutting insert holder, which is illustrated schematically and in section;
на фиг. 3 показан частичный вид режущей головки режущей вставки согласно изобретению по фиг. 1;Fig. 3 shows a partial view of the cutting head of the cutting insert according to the invention of Fig. 1;
на фиг. 4 показан подробный вид режущего элемента режущей головки, показанного на фиг. 3;Fig. 4 shows a detailed view of the cutting element of the cutting head shown in Fig. 3;
на фиг. 5 показан вид сверху спереди режущей вставки, проиллюстрированной на фиг. 1; иFig. 5 shows a top front view of the cutting insert illustrated in Fig. 1; and
на фиг. 6 показана деталь, изображенная по фиг. 5.Fig. 6 shows the detail depicted in Fig. 5.
[41] На фиг. 1 и 3-6 показан приведенный в качестве примера вариант осуществления режущей вставки согласно настоящему изобретению на различных видах. Вся режущая вставка обозначена как 10. На фиг. 2 показан приведенный в качестве примера варианту осуществления инструмента согласно настоящему изобретению, который содержит режущую вставку и связанный с ней держатель режущей вставки. Весь инструмент обозначен как 100. [41] Fig. 1 and 3-6 show an exemplary embodiment of a cutting insert according to the present invention in different views. The entire cutting insert is designated as 10. Fig. 2 shows an exemplary embodiment of a tool according to the present invention, which includes a cutting insert and an associated cutting insert holder. The entire tool is designated as 100.
[42] Режущая вставка 10, показанная на фиг. 1, представляет собой режущую вставку для инструмента для рассверливания отверстий. Режущая вставка 10 имеет зажимную секцию 12, режущую головку 14 и консольная часть 16. Режущая вставка 10 выполнена как единое целое. Таким образом, она содержит одну деталь, причем зажимная секция 12, режущая головка 14 и консольная часть 16 соединены друг с другом за одно целое. Режущая головка 10 предпочтительно изготовлена полностью из твердого металла. [42] The cutting insert 10 shown in Fig. 1 is a cutting insert for a tool for boring holes. The cutting insert 10 has a clamping section 12, a cutting head 14 and a console portion 16. The cutting insert 10 is formed as a single unit. Thus, it comprises a single part, wherein the clamping section 12, the cutting head 14 and the console portion 16 are connected to each other as a single unit. The cutting head 10 is preferably made entirely of hard metal.
[43] Зажимная секция 12 служит для зажима режущей вставки 10 в держателе 18 режущей вставки (см. фиг. 2). В приведенном в качестве примера варианте осуществления, показанном в этом случае, зажимная секция выполнена цилиндрической. Соответственно, элемент 20 для приема режущей вставки, предусмотренный в держателе 18 режущей вставки, также имеет цилиндрическое поперечное сечение. Однако очевидно, что зажимная секция 12 и элемент 20 для приема режущей вставки могут иметь любые другие формы поперечного сечения (например, прямоугольную, квадратную, овальную или сложную форму). [43] The clamping section 12 serves to clamp the cutting insert 10 in the cutting insert holder 18 (see Fig. 2). In the exemplary embodiment shown in this case, the clamping section is cylindrical. Accordingly, the cutting insert receiving element 20 provided in the cutting insert holder 18 also has a cylindrical cross-section. However, it is obvious that the clamping section 12 and the cutting insert receiving element 20 may have any other cross-sectional shapes (e.g. rectangular, square, oval or complex).
[44] Элемент 20 для приема режущей вставки, который предусмотрен в держателе 18 режущей вставки, предпочтительно выполнен в виде чашеобразного принимающего элемента, в который режущая вставка 10 может быть введена с передней стороны. Для фиксации режущей вставки 10 в принимающем элементе 20 для режущей вставки могут быть предусмотрены винты или другие крепежные средства. В собранном состоянии зажимная секция 12 режущей вставки 10 предпочтительно примыкает вдоль ее окружности и ее торцевой задней стороной 22 к соответствующим противоположным опорным поверхностям в принимающем элементе 20 для режущей вставки. Вместо сплошной опоры также может быть предусмотрена частичная опора по окружности зажимной секции 12. [44] The element 20 for receiving the cutting insert, which is provided in the holder 18 of the cutting insert, is preferably designed as a cup-shaped receiving element, into which the cutting insert 10 can be inserted from the front side. For fixing the cutting insert 10 in the receiving element 20 for the cutting insert, screws or other fastening means can be provided. In the assembled state, the clamping section 12 of the cutting insert 10 preferably adjoins along its circumference and with its end rear side 22 to the corresponding opposite support surfaces in the receiving element 20 for the cutting insert. Instead of a continuous support, a partial support can also be provided along the circumference of the clamping section 12.
[45] Держатель 18 режущей вставки схематически показан на фиг. 2. Держатель 18 режущей вставки может быть обычным держателем инструмента. Аналогично, держатель 18 режущей вставки также может быть частью механического инструмента, в котором используется режущая вставка 10. Например, в последнем случае держатель 18 режущей вставки представляет собой зажимной патрон, встроенный непосредственно в механический инструмент. [45] The cutting insert holder 18 is shown schematically in Fig. 2. The cutting insert holder 18 may be a conventional tool holder. Likewise, the cutting insert holder 18 may also be part of a mechanical tool in which the cutting insert 10 is used. For example, in the latter case, the cutting insert holder 18 is a chuck built directly into the mechanical tool.
[46] Режущая головка 14 имеет в приведенном в качестве примера варианте осуществления, показанном в этом примере, пять режущих элементов 24, которые выступают в боковом направлении из режущей головки 14. Каждый из этих режущих элементов 24 имеет основную режущую кромку 26 и вспомогательную режущую кромку 28, которая примыкает к основной режущей кромке 26 и проходит в поперечном направлении относительно нее (см. фиг. 3, 4). Основная режущая кромка 26 и вспомогательная режущая кромка 28 в показанном приведенном в качестве примера варианте осуществления выполнены в виде линейных режущих кромок. Основная и вспомогательная кромки 26, 28 соединены внутри прижимной поверхностью 30, которую можно видеть, в частности, в деталях, проиллюстрированных на фиг. 4. [46] The cutting head 14 has, in the exemplary embodiment shown in this example, five cutting elements 24 which project laterally from the cutting head 14. Each of these cutting elements 24 has a main cutting edge 26 and a secondary cutting edge 28 which is adjacent to the main cutting edge 26 and extends in the transverse direction relative to it (see Figs. 3, 4). The main cutting edge 26 and the secondary cutting edge 28 in the shown exemplary embodiment are designed as linear cutting edges. The main and secondary edges 26, 28 are connected internally by a pressing surface 30, which can be seen, in particular, in the details illustrated in Fig. 4.
[47] На передней поверхности 30 резца расположен стружколомающий геометрический элемент 32, который на практике также часто называют направляющим стружку уступом. [47] On the front surface 30 of the cutter there is a chip-breaking geometric element 32, which in practice is also often called a chip-guiding shoulder.
[48] Стружколомающий геометрический элемент 32 выполнен с возможностью ломания стружки (не показана) при механической обработке основной режущей кромкой 26. Это осуществляется по существу посредством деформации стружки. Стружка, образующая при механической обработке на главной режущей кромке 26, перенаправляется посредством стружколомающего геометрического элемента 32, в результате чего она еще сильнее изгибается и, таким образом, вынуждена ломаться. [48] The chip-breaking geometric element 32 is designed to break chips (not shown) during mechanical processing by the main cutting edge 26. This is accomplished essentially by means of chip deformation. The chips that form during mechanical processing on the main cutting edge 26 are redirected by means of the chip-breaking geometric element 32, as a result of which they are bent even more strongly and are thus forced to break.
[49] Стружколомающий геометрический элемент 32 в данном случае показан в варианте осуществления в виде приподнятого геометрического элемента, который выступает вверх от передней поверхности 30 резца. Однако в принципе также можно сконфигурировать стружколомающий геометрический элемент как углубленную конструкцию, которая введена в переднюю поверхность 30 резца. [49] The chip-breaking geometric element 32 is shown in this embodiment as a raised geometric element that projects upward from the front surface 30 of the cutter. However, in principle it is also possible to configure the chip-breaking geometric element as a recessed structure that is introduced into the front surface 30 of the cutter.
[50] В зависимости от способа использования и конфигурации режущей вставки 10, режущая головка 14 может также содержать более или менее пяти из этих режущих элементов 24. Например, режущая головка 14 режущей вставки 10 согласно изобретению также может содержать только один режущий элемент 24. Это в основном имеет место, в частности, когда режущая вставка 10 согласно изобретению используется в токарном инструменте. Конечно, режущая головка 14 при использовании в качестве режущей вставки токарного инструмента имеет форму, очень отличающуюся от формы в приведенном в качестве примера варианте осуществления, показанном в данном случае. [50] Depending on the method of use and the configuration of the cutting insert 10, the cutting head 14 may also comprise more or less than five of these cutting elements 24. For example, the cutting head 14 of the cutting insert 10 according to the invention may also comprise only one cutting element 24. This is mainly the case, in particular, when the cutting insert 10 according to the invention is used in a turning tool. Of course, the cutting head 14, when used as a cutting insert of a turning tool, has a shape that is very different from the shape in the exemplary embodiment shown in this case.
[51] В зажимной секции 12 в соответствии с количеством режущих элементов 24 в настоящем приведенном в качестве примера варианте осуществления расположены пять каналов 34 для охлаждающего средства, которые служат для подачи охлаждающего средства к режущей головке 14. Из этих каналов 34 для охлаждающего средства в каждом случае выпускается струя охлаждающего средства, ориентированная в каждом случае относительно одного из режущих элементов 24. Эти струи охлаждающего средства предпочтительно ударяются о режущую головку 14 в виде свободных струй, не будучи отклоненными или перенаправленными консольной частью 16. Поэтому консольная часть 16, которая соединяет зажимную секцию 12 с режущей головкой 14, предпочтительно имеет меньший диаметр, чем зажимная секция 12 и режущая головка 14. Консольная часть 16 проходит по существу вдоль продольной оси 38 режущей вставки 10. [51] In the clamping section 12, in accordance with the number of cutting elements 24 in the present exemplary embodiment, five channels 34 for coolant are arranged, which serve to supply coolant to the cutting head 14. From these channels 34 for coolant, in each case a jet of coolant is emitted, oriented in each case relative to one of the cutting elements 24. These jets of coolant preferably strike the cutting head 14 in the form of free jets, without being deflected or redirected by the cantilever portion 16. Therefore, the cantilever portion 16, which connects the clamping section 12 to the cutting head 14, preferably has a smaller diameter than the clamping section 12 and the cutting head 14. The cantilever portion 16 extends substantially along the longitudinal axis 38 of the cutting insert 10.
[52] Подача охлаждающего средства в отдельные каналы 34 для охлаждающего средства осуществляется через держатель 18 режущей вставки. С этой целью, например, в держателе 18 режущей вставки предусмотрен канал 36 для охлаждающего средства, который питает все каналы 34 для охлаждающего средства, предусмотренные в режущей вставке 10 совместно. В качестве альтернативы, однако, в держателе 18 режущей вставки также может быть предусмотрено множество каналов 36 для охлаждающего средства, которые питают каналы 34 для охлаждающего средства, предусмотренные в режущей вставке 10 по отдельности. В связи с этим следует также еще раз отметить, что в случае конфигурации режущей головки только с одним режущим элементом 24 предпочтительно внутри зажимной секции 12 также предусмотрен только один канал для охлаждающего средства. [52] The coolant supply to the individual coolant channels 34 is carried out via the cutting insert holder 18. For this purpose, for example, a coolant channel 36 is provided in the cutting insert holder 18, which supplies all coolant channels 34 provided in the cutting insert 10 together. Alternatively, however, a plurality of coolant channels 36 can also be provided in the cutting insert holder 18, which supply the coolant channels 34 provided in the cutting insert 10 individually. In this connection, it should also be noted once again that in the case of a configuration of the cutting head with only one cutting element 24, preferably only one coolant channel is also provided within the clamping section 12.
[53] Каждый из каналов 34 для охлаждающего средства предпочтительно проходит параллельно продольной оси 38 режущей вставки 10. Каждый из каналов 34 для охлаждающего средства имеет форму сквозного отверстия, которое проходит через зажимную секцию 12. Соответствующее сквозное отверстие имеет контур, который полностью закрыт по окружности. Таким образом, каналы 34 для охлаждающего средства в каждом случае закрыты по окружности таким образом, что в боковом направлении из зажимной секции 12 режущей вставки 10 не может быть выпущено охлаждающее средство. [53] Each of the coolant channels 34 preferably extends parallel to the longitudinal axis 38 of the cutting insert 10. Each of the coolant channels 34 has the form of a through hole that extends through the clamping section 12. The corresponding through hole has a contour that is completely closed around the circumference. Thus, the coolant channels 34 are in each case closed around the circumference in such a way that coolant cannot be released in the lateral direction from the clamping section 12 of the cutting insert 10.
[54] Расположение каналов 34 для охлаждающего средства относительно режущих элементов 24 будет более подробно описано ниже. Это выполнено на примере канала 34 для охлаждающего средства или режущей головки 24. [54] The arrangement of the coolant channels 34 relative to the cutting elements 24 will be described in more detail below. This is done using the example of the coolant channel 34 or the cutting head 24.
[55] Канал 34 для охлаждающего средства расположен таким образом, что на виде сверху спереди режущей вставки, как показано на фиг. 5 и 6, он по меньшей мере частично скрыт режущим элементом 24, который связан с ним. Канал 34 для охлаждающего средства в данном случае, в частности, покрыт участком режущего элемента 24, на котором расположен стружколомающий геометрический элемент 32. Предпочтительно, часть режущего элемента 24, содержащая стружколомающий геометрический элемент 32 на виде спереди вдоль продольной оси 38 режущей вставки 10 покрывает по меньшей мере 10% поперечного сечения канала 24 для охлаждающего средства, но не более 80% поперечного сечения канала 34 для охлаждающего средства. Таким образом, обеспечивается оптимальное охлаждение и смазывание компонентов режущей головки 14, используемых в операции механической обработки. [55] The coolant channel 34 is arranged in such a way that in a top front view of the cutting insert, as shown in Figs. 5 and 6, it is at least partially hidden by the cutting element 24, which is associated with it. The coolant channel 34 in this case is, in particular, covered by a section of the cutting element 24 on which the chip-breaking geometric element 32 is located. Preferably, the part of the cutting element 24 containing the chip-breaking geometric element 32 in a front view along the longitudinal axis 38 of the cutting insert 10 covers at least 10% of the cross-section of the coolant channel 24, but not more than 80% of the cross-section of the coolant channel 34. In this way, optimal cooling and lubrication of the components of the cutting head 14 used in the machining operation is ensured.
[56] Режущий элемент 24 и размещенный на нем стружколомающий геометрический элемент 32 предпочтительно выполнены с возможностью смещения в радиальном направлении наружу относительно канала 34 для охлаждающего средства. Особенно предпочтительно, чтобы центральная ось 40 канала 34 для охлаждающего средства была ориентирована параллельно участку 42 поверхности стружколомающего геометрического элемента. Упомянутый участок 42 поверхности, который расположен на верхней стороне стружколомающего геометрического элемента 32, также может быть расположен в одной плоскости с центральной осью 40 канала 34 для охлаждающего средства. [56] The cutting element 24 and the chip-breaking geometric element 32 arranged thereon are preferably designed to be displaceable in a radial direction outwardly relative to the coolant channel 34. It is particularly preferable that the central axis 40 of the coolant channel 34 is oriented parallel to the surface section 42 of the chip-breaking geometric element. The said surface section 42, which is located on the upper side of the chip-breaking geometric element 32, can also be located in the same plane as the central axis 40 of the coolant channel 34.
[57] Хотя часть струи охлаждающего средства, которая выпускается из канала 34 для охлаждающего средства в результате упомянутого покрытия канала 34 для охлаждающего средства, ударяется о заднюю сторону режущей головки 14, тем не менее, было обнаружено, что такое расположение канала 34 для охлаждающего средства относительно режущей головки 14 обеспечивает оптимальное охлаждение и смазывание, а также оптимальное удаление стружки, поскольку охлаждающее средство может, таким образом, течь вокруг режущей головки 14 или ее режущего элемента 24 оптимальным образом. [57] Although a portion of the coolant stream which is discharged from the coolant channel 34 as a result of said coating of the coolant channel 34 hits the rear side of the cutting head 14, it has nevertheless been found that such an arrangement of the coolant channel 34 relative to the cutting head 14 ensures optimal cooling and lubrication, as well as optimal chip removal, since the coolant can thus flow around the cutting head 14 or its cutting element 24 in an optimal manner.
[58] Возможны различные другие варианты оптимизации режущей вставки 10. Канал 34 для охлаждающего средства не обязательно должен иметь круглое поперечное сечение. Овальные или эллиптические поперечные сечения, например, также возможны для того, чтобы создавать струю охлаждающего средства «плоским» образом, насколько это возможно. Кроме того, может быть обеспечено сужение поперечного сечения канала 34 для охлаждающего средства от его первого конца, обращенного в сторону от режущей головки 14, ко второму концу, обращенному к режущей головке 14. Таким образом, достигается эффект сопла, посредством которого охлаждающее средство ускоряется в канале 34 для охлаждающего средства. В качестве альтернативы канал 34 для охлаждающего средства также может быть углублен или выполнен с уступами во внутренней части, так что, например, первый участок, который прилегает к первому концу, имеет больший диаметр, а второй участок, который прилегает ко второму концу, имеет меньший диаметр. Различные другие изменения, в частности, формы режущей головки 14, как уже упоминалось, также возможны в зависимости от применения режущей вставки 10. [58] Various other variants of optimizing the cutting insert 10 are possible. The coolant channel 34 does not necessarily have to have a circular cross-section. Oval or elliptical cross-sections, for example, are also possible in order to generate the coolant jet in a "flat" manner as much as possible. In addition, a narrowing of the cross-section of the coolant channel 34 can be provided from its first end, facing away from the cutting head 14, to the second end facing the cutting head 14. In this way, a nozzle effect is achieved, by means of which the coolant is accelerated in the coolant channel 34. Alternatively, the coolant channel 34 can also be deepened or stepped in the interior, so that, for example, the first section, which is adjacent to the first end, has a larger diameter and the second section, which is adjacent to the second end, has a smaller diameter. Various other changes, in particular the shape of the cutting head 14, as already mentioned, are also possible depending on the application of the cutting insert 10.
Claims (17)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102021120357.0 | 2021-08-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2024101558A RU2024101558A (en) | 2024-06-17 |
| RU2830575C2 true RU2830575C2 (en) | 2024-11-21 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3076357A (en) * | 1961-08-21 | 1963-02-05 | Erickson Tool Co | Spade drill blade |
| DE3432615C2 (en) * | 1984-09-05 | 1988-01-14 | Koyemann Werkzeuge Gmbh, 4006 Erkrath, De | |
| RU2327550C2 (en) * | 2003-05-23 | 2008-06-27 | Иван Владимирович Коробицин | Tool for thread cutting in openings (variants) |
| RU2529137C2 (en) * | 2009-02-13 | 2014-09-27 | Тунгалой Корпорейшн | Cutting tool with replaceable cutting edges and cutting inserts for said tool |
| EP2821167A1 (en) * | 2013-06-28 | 2015-01-07 | Sandvik Intellectual Property AB | A tool for chip removing machining and a replaceable cutting insert therefor |
| WO2016186217A1 (en) * | 2015-05-21 | 2016-11-24 | 京セラ株式会社 | Holder, cutting tool, and method for manufacturing cut product using same |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3076357A (en) * | 1961-08-21 | 1963-02-05 | Erickson Tool Co | Spade drill blade |
| DE3432615C2 (en) * | 1984-09-05 | 1988-01-14 | Koyemann Werkzeuge Gmbh, 4006 Erkrath, De | |
| RU2327550C2 (en) * | 2003-05-23 | 2008-06-27 | Иван Владимирович Коробицин | Tool for thread cutting in openings (variants) |
| RU2529137C2 (en) * | 2009-02-13 | 2014-09-27 | Тунгалой Корпорейшн | Cutting tool with replaceable cutting edges and cutting inserts for said tool |
| EP2821167A1 (en) * | 2013-06-28 | 2015-01-07 | Sandvik Intellectual Property AB | A tool for chip removing machining and a replaceable cutting insert therefor |
| WO2016186217A1 (en) * | 2015-05-21 | 2016-11-24 | 京セラ株式会社 | Holder, cutting tool, and method for manufacturing cut product using same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4802095B2 (en) | Drill | |
| US10710173B2 (en) | Slot milling disc, a slot milling tool comprising a slot milling disc and a disc for a milling disc | |
| KR100756291B1 (en) | Machine tools | |
| US12179274B2 (en) | Tool holder and tool | |
| EP1722973B1 (en) | Cutting tool and associated tool head | |
| KR20200020867A (en) | Holder for cutting tool | |
| EP1762320B1 (en) | Boring tool with coolant hole | |
| CA3076030C (en) | Holder for a broaching tool | |
| US7582004B2 (en) | Coolant nozzle | |
| US20200238391A1 (en) | Whirling tool | |
| KR20140026172A (en) | Turning tool for machining bore | |
| RU2830575C2 (en) | Cutting insert and tool for machining | |
| JP4179601B2 (en) | Arbor and rotating tools | |
| US20240165712A1 (en) | Cutting insert and tool for machining | |
| JP2016144865A (en) | Processing method using drill and drill with coolant ejection hole | |
| EP4599964A1 (en) | Cutting tool body and cutting tool | |
| JP2020055086A (en) | Chip carrying-type cutting tool | |
| US20240123512A1 (en) | Cutting tool | |
| JP2007320012A (en) | Boring tool | |
| JPH08276310A (en) | Face mill | |
| JP2018001297A (en) | Hole drilling tool | |
| JP2024057229A (en) | Coolant Through Cutting Tools | |
| WO2021182458A1 (en) | Cutting tool with coolant bore and tool body of cutting tool with coolant bore | |
| JPH09225706A (en) | Boring bar | |
| KR20140139467A (en) | Turning tool for machining bore |