Цилиндрическая фреза

 

Использование1 при обработке металлов резанием методом фрезерования. Фреза содержит корпус, выполненный в виде цилиндрической втулки, на наружном диаметре которой выполнены режущие зубья с заточенными на них главными режущими кромками. Главные режущие кромки имеют переменный угол наклона к оси фрезы, плавно изменяющийся от меньшего значения угла к большему значению При этом главные режущие кромки имеют одинаковую кривизну со стороны передней режущей грани. Во время фрезерования усилие резания, приложенное нормально к главной режущей кромке каждого режущего зуба, постоянно изменяет направление своего действия за изменением угла наклона главной режущей кромки к оси фрезы, в результате чего устраняется периодичность действия возмущающей силы, вызывающей вибрации.3 ил

СО 03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)s В 23 С 5/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4883599/08 (22) 16.11,90 (46) 30.08,92, Бюл. N 32 (71) Производственное объединение "Горьковский машиностроительный " àâîä" (72) Е.А, Миронов (56) Авторское свидетельство СССР

К. 147424, кл. В 23 С 5/04, 1961, (54) ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ ФРЕЗА (57) Использование: при обработке металлов резанием методом фрезерования. Фреза содержит корпус, выполненный в виде цилиндрической втулки, на наружном диаметре которой выполнены режущие зубья с заточенными на них главными режущйми

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к инструменту для обработки металлов резанием методом фре-. зерования.

Известна цилиндрическая фреза, выполненная в соответствии с требованиями

ГОСТ 3752 — 71, Фреза представляет собой цилиндрическую втулку, на наружном диаметре которой с переменным окружным шагом выполнены режущие зубья с главными режущими кромками, расположенными по спирали с посто янным углом наклона к оси фрезы, Переменный окружной шаг режуЩИХ зубьев фрезы выполняется с целью гашения вибрации фрезерного станка во время резания, Однако за счет переменного окружного шага режущих зубьев фрезы можно погасить вибрацию фрезерного станка при легкромками. Главные режущие кромки имеют переменный угол наклона к оси фрезы, плавно изменяющийся от меньшего значения угла к большему значению. При этом главные режущие кромки имеют одинаксвую кривизну со стороны передней режущей грани, Во время фрезерования усилие резания, приложенное нормально к главной режущей кромке каждого режущего зуба, постоянно изменяет направление своего действия за изменением угла наклона главной режущей кромки к оси фрезы, B результате чего устраняется периодичность действия возмущающей силы, вызывающей вибрации, 3 ил. ких режимах резания, при средних и тяжелых — невозможно.

Вибрация фрезерного станка — явление неизбежное при работе известными цилиндрическими фрезами, поскольку данные фрезы снимают обычно широкие стружки, а устанавливаются в рабочее положение на нежесткой круглой оправке.

Тяжелые условия работы и нежесткая установка фрезы приводят к неравномерной нагрузке на режущие зубья, в результате чеГо один из них начинает снимать бо1ее толстую стружку, чем остальные. Ма::..имальное усилие резания, сосредоточенное на одном из зубьев, за каждый оборот фрезы начинает действовать на упругую систему, какой является фрезерный станок, как периодическая возмущающая сила, в результате чего в последнем возникнут вибрации.

1757790

Поэтому устранить вибрации фрезерного станка за счет переменного окружного шага режущих зубьев невозможнс 1ри средних и тяжелых режимах резания, Известна цилиндрическая фреза, при- 5 нятая автором в качестве прототипа.

Данная фреза имеет корпус в виде цллиндрической втулки, на наружном диаметре которой выполнены под углом к оси фрезы режущие зубья с заточенными на нлх 10 главными режущими кромками, имеющими со стороны передней поверхности одинако- вую кривизну, при этом режущие зубья имеют неравномерныл окружной шаг, B данной конструкции фрезы выполне- 15 о ние режущих зубьев с наклоном к оси до 45 и выше значительно повышает плавность входа и выхода режущего зуба из зоны резания, что способствует гашению вибрации при обработке нержавеющих сталей, имею- 20 щих большую вязкость и невысокую твердость.

Однако, при фрезеровании легированных сталей, а так же инструментальных и штамповых, имеющих повышенную тверо дость, режущие кромки при наклоне 45 и более быстро изнашиваются по причине продольного скольжения и трения об обрабатываемую поверхность в результате че > резко возрастает усилие резания и как след- -30 ствие возникает вибрация станка даже на средних режимах резания, не говоря уже с тяжел ых.

К тому же, увеличенный угол наклона режущих зубьев не устраняет периодичности действия максимального усилия резания, сосредоточенного на одном из зубьев за каждый оборот фрезы, на упругую систему, какой является фрезерный станок.

Целью настоящего изобретения является устранение вибрации фрезерного станка при любых режимах резания, в том числе и при тяжелых.

Указанная цель достигается тем, что в цилиндРической фрезе, представляющей собой втулку, на наружном диаметре которой выполнены режущие зубья с заточенными на них главными режущими кромками, расположенными под углом к оси фрезы, согласно изобоетению, главные режущие кромки всех режущих зубьев имеют переменный угол наклона к оси фрезы.

Переменный угол наклона главной режущей кромки к оси фрезы создает, при рабочем вращении последней, постоянно изменяющееся направление действия силы резания на каждом отдельном режущем зубе.

Постоянно изменяющееся направление действия силы резания устраняет периодичность ее действия как возмущающей силы, вызывающей вибрацию фрезерного станка, в результате чего вибрации прекращаются независимо от того, на одном или нескольких режущих зубьях сосредоточилось максимальное усилие резания за оборот фрезы, т.е, независимо от известных режимов. резания, включая самые тяжелые.

На фиг. 1 представлена предлагаемая цилиндрическая фреза; на фиг. 2 — сечение

А-А на фиг. 1; на флг, 3 — развертка на плоскость главной режущей кромки предлагаемой фрезы, Предлагаемая цилиндрическая фреза содержит корпус 1, представляющий собой цилиндрическую втулку, на наружном диаметре которой с равномерным окружным шагом выполнены режущие зубья 2 с заточенными на них главными режущими кромками 3, имеющими со стороны передней поверхности 4 одинаковую кривизну, Главные режущие кромки 3 имеют переменный угол наклона к оси фрезы, плавно изменяющейся от меньшего угла а1 к большему по значению угла az, при этом меньшее значение, из условия технологичности выполнения, находится в пределах а1=- 25-30, а большее — а = 40 — 45 .

Плавное изменение угла наклона главной режущей кромки 3 от меньшего значения о1, к большему а выполняется при нарезании зубьев 2, когда столу горизонтально-фрезерного станка, помимо поступательного движения, сообщают дополнительное круговое значение с одновременной коррекцией осевого шага, в

Результате чего Режущие зубья 2 получают=я дугообразными, а главная режущая кромка 3 выпуклой..

Дуговая форма режугцих зубьев 2 облегчает процесс стружкообразования, повышая тем самым стойкость фрез, так как на дуговой поверхности широкая стружка разрывается на части и легко удаляется из зоны резания.

При переменном угле наклона, главные режущие кромки располагаются нелинейно к оси фрезы и, соответственно, усилие резания также будет действовать нелинейно на

ynpyrye систему, какой является фрезерный станок, устраняя, тем самым, вибрацию во время резания.

Устранение вибрацил повышает производительность труда, стойкость фрез, а также срок службы самого станка.

Предлагаемая цилиндрическая фреза может применяться при любых видах фрезерных работ, при обработке любых материалов, поддающихся резанию, однако

1757790 наибольший эффект от предлагаемой фрезы ожидается получить при фрезеровании труднообрабатываемых сталей в условиях инструментально-штампового производства. .5

Формула изобретения

Цилиндрическая фреза, содержащая корпус в виде цилиндрической втулки, на наружной поверхности которой выполнены под углом к оси фрезы режущие зубья с главными режущими кромками, имеющими со стороны передней поверхности одинаковую кривизну,отличающаяся тем,что, с целью повышения производительности процесса обработки, главные режущие кромки выполнены под переменным углом наклона к оси фрезы, 1757790

Составитель Е.Миронов

Редактор Л,Пчолинская Техред М Моргентал Корректор Л,Ливринц

Заказ 2958 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101