Фасонная фреза

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 1(51) В 23 С 5/24

-;>; ."Ч.)4й + ц ", „".,""„ i3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВЪб

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3505658/25-08 (25) 3505659/25-08 (22) 28.10.82 (46) 07.03.84. Бюл. )) 9 (72) С.Н.Кульман (53) 621.914,2 (088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 464404, кл. В 23 С 5/24, 1973 (прототип) . (54) (.57) 1, ФАСОННАЯ ФРЕЗА для обработки фасонных поверхностей, в корпусе которой размещены шарниры с закрепленными на них прямолинейными ножами, образующими одно семейство прямолинейных образующих однополостного гиперболоида вращения, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что с целью повышения производительности обработки, фреза снабжена дополнительными ножами, образующими второе семейство прямолинейных образующих то го же однополостного гиперболоида, шарнирно связанными с корпусом, причем в местах пересечения ножей они связаны между собой дополнительно.- введенными шарнирами таким образом, что вся система ножей образует подвижную стержневую систему, 1077719

2. Фреза по п. 1 о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью расширения технологических воэможностей, шарниры связаны между собой введенным в фреэу самоцентрирующим механизмом.

3. Фреза по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения надежностй центрирования, фреза дополнительно снабжена венцом, в котором шарнирно заКреплены противопо1

Изобретение относится к механической обработке материалов.

Известна фасонная фреза, содержащая ножи с прямолинейной режущей кромкой, причем последние закреплены с одной стороны шарнирно на корпусе фреэы, а с другой стороны — на поворотном венце, установленном на корпусе с возможностью поступательного движения относительно оси инструмента. Кроме того, фреза содержит втулку с пазами по числу ножей, к которым прикреплены стержни со сферическими окончаниями, взаимодействующими с этими пазами. Все это повышает стойкость фрезы при обработке деталей фасонного профиля пе, ременной кривизны (1), Однако при использовании данной фрезы не удается достичь высокой точности и чистоты обработки, а так- 20 же повысить режиьы резания вследствие низкой жесткости фасонной фрезы.

Низкая жесткость обусловлена большой протяженностью режущих ножей, закрепленных шаРнирно только в двух 75 крайних своих точках ° Кроме того, конструкция фрезы не обеспечивает постоянства углов резания при обработке деталей переменной кривизны.

Геометрия фреэы изменяется таким об- 30 разом, что при увеличении кривизны фасонного профиля диаметр гбрловой окружности гиперболоида, образованного прямолинейными ножами, уменьшается.

Цель изобретения - повышение производительности обработки, а также точности и чистоты обработки.

Поставленная цель достигается темр что в фасонной фрезе, содержащей корпус, в котором размещены шарниры 40 с закрепленными на них прямолинейными ножами, образующими одно семейство прямолинейных образующих однополостного гиперболоида вращения, эта фреза снабжена дополнительными .45 ножами, образующими второе семейство прямолинейных образующих того же ложные концы ножей, причем венец по кон струкции ан ало гич ен корпусу.

4. Фрезапопп. 1и 2, отлич ающая ся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обработки вогнутых поверхностей деталей переменной кривизны, ножи имеют режущие кромки, расположенные со стороны внутренней поверхности гиперболоида.

2 однополостного гиперболоида, шарнирно связанными с корпусом, причем в местах пересечения ножей они связаны между собой дополнительно введенными шарнирами таким образом, что вся система ножей образует подвижную стержневую систему.

Ножи, лежащие вдоль прямолинейных образующих могут иметь, с целью достижения постоянства углов резания вдоль своей режущей кромки кручение, равное кручению поверхности, занимаемой средним из возможных гиперболоидов .вдоль его прямолинейной образующей. С целью взаимосвязанности движений шарниров, установленных на корпусе фрезы и подвижном венце, шарниры при изменении геометрии корпуса связаны между собой самоцентрирующим механизмом, Лля повышения надежности центрирования и жесткости фреэы она дополнительно снабжена венцом, в котором шарнирно закреплены противоположные концы ножей, причем венец по своей конструкции аналогичен корпусу. Для расширения технологических воэможностей путем обработки вогнутых Поверхностей деталей переменной кривизны ножи могут иметь режущие кромки, расположенные со стороны - внутренней поверхности гиперболоида.

Поскольку шарниры, связывающие ножи с корпусом, могут быть закреплены неподвижно один относительно другого и относительно корпуса, вся шарнирная система, образующая гиперболоид, представляет собой пространственную стержневую конструкцию дос-, таточной жесткости.

Переналадка фреэы при обработке поверхности переменной кривизны осуществляется настройкой самоцентрирующих механизмов. При этом радиальное движение подвижных шарниров корпуса и венца связано с осевым перемещением венца относительно корпуса.

На фиг, 1 схематически изображена предлагаемая фасонная фреэа на

1077719 фиг. 2 - разрез A-А на фиг, l; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг, 1 (условно, при наличии дополнительного опорного венца); на фиг. 4 — разрез В-В на Фиг ° 1; на фиг, 5 — разрез Г-Г на фиг. 1; на фиг. б — фреза с дополнительным опорным венцом; на фиг. 7 — разрез Д-Д на фиг. б; на фиг. 8 — разрез E-Е на фиг. б; на фиг. 9 - вид Ж на фиг. б.

Фасонная фреза содержит корпус 1, 10 с которым жестко связан хвостовик 2, закрепляемый в шпинделе станка. Корпус 1 имеет направляющие 3 скольжения, по которым перемещаются ползуны 4,. несущие шарниры 5, при помощи 15 которых прямолинейные ножи одного семейства 6 и другого семейства 7 связаны между собой и корпусом 1.

Полэуны 4 жестко связаны с гайками 8 самоцентрирующего механизма, состоя- 20 щего из центрального конического зубчатого колеса 9, связывающего периферийные зубчатые .конические колеса 10, жестко сидящие на винтах 11, несущих гайки 8. 25

В местах пересечения ножей 6 и 7 различных семейств эти ножи связаны между собой при помощи шарниров 12.

Пары переключающихся ножей с прямолинейными режущими кромками соеди- 30 иены между собой шарнирами 12. В этоМ шарнире нож 7 имеет непрерывную прямолинейную режущую кромку, Нож 7 жестко скреплен с осью, базирующейся в отверстии ножа б при помощи, например гайки. Нож б имеет прерывистую З5 режущую кромку в окрестности точки пересечения его с ножом 7, Для получения фасонного профиля нужной кривизны изменяют опорный диаметр шарнирной стержневой модели ги- 40 перболоида. Для этого шарниры 5 перемещают по радиальным направляющим 3 корпуса 1. При этом винты 11 самоцентрирующего механизма поворачивают при помощи специальных квадра-45 тов 13. Вращение от одного иэ винтов 11 передается.при помощи зубчатой передачи 10, 9 на другие винты самоцентрирующего.механизма.

Кроме того, фреза может иметь под-50 вижный венец 14, жестко связанный со шпинделем 15, который может быть либо не закреплен, либо закреплен во втором шпинделе станка. Венец 14 содержит аналогичный самоцентрирующий 5 винтовой механизм, состоящий из центрального зубчатого колеса 16, связанного с сателлитными зубчатыми колесами 17, жестко связанными с винтами 18, несущими гайки 19. Венец 14 содержит также направляющие 2960 несущие ползуны, жестко связанные с гайками 19 и шарнирами 21, несущими другие концы прямолинейных ножей б и 7 различных семейств.

Центральное зубчатое колесо 9 корпуса 1 связано с центральным зубчатым колесом 16 венца 14 при помощи

). торцовых кулачков 22, входящих в зацепление, передающее только крутящий момент. Зубчатое колес 16 имеет резьбовую часть, базирующуюся на резьбе 23 оправки 24, жестко связанной со шпинделем. Кроме того, для передачи крутящего момента от корпуса 1 к венцу 14 служит шлицевое сопряжение 25, В местах пересечений ножей б и 7 различных семейств эти ножи связаны между собой при помощи шарнира 26.

Сателлитные конические колеса 10, l7 имеют специальные регулировочные квадраты 13.

Для получения фасонного профиля нужной кривизны изменяют опорный диаметр шарнирной стержневой модели гиперболоида. Для этого шарниры 5 и 21 перемещают по радиальным направляющим 3 и 20 корпуса 1 и венца 14.

При этом винты 18, 11 самоцентрирующих механизмов поворачивают при помощи специальных квадратов 13.

Вращение от одного из винтов 11 передается при помощи зубчатой передачи 10, 9 на дРУгие винты корпуса, При помощи торцовых кулачков 22, связывающих центральные зубчатые колеса, вращение от зубчатого колеса 9 передается на зубчатое колесо

16. При повороте колеса 16 поворачиваются связанные с ним колеса 17, вращающие винты 18, которые заставляют двигаться ползуны, несущие шарниры 21. Одновременно с этим при повороте зубчатого колеса 16 вокруг неподвижного хвостовика 2 это колесо будет перемещается вдоль оси инструмента вследствие наличия резьбовой части 23 на оправке 24.

Вся система ножей изменяется таким образом, что большей горловой окружности гиперболоида соответствует меньшая кривизна обрабатываемой фреэой поверхности, Использование инструмента позволит повысить иэгибную жесткость инструмента эа счет более равномерного перераспределения усилий резания, чтогв свою очередь, приводит к повышению режимов резания и производительности труда, стабилизировать углы резания при изменении кривизны обрабатываемого профиля, а также расширить технологические воэможнос. ти при обработке вогнутых фасонных профилей переменной кривизны.

1077719

1077719

Г-Г

Юп г.4

Фиг 7

Е-Е

ВидЖ

Заказ 828/7

Тираж 1037 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Составитель С.Кульман

Редактор Л.Алексеенко Техред С.Мигунова Корректор С.Черни