Дисковая фреза

 

Использование: в машиностроении. Конструируют режущий инструмент, изготавливаемый из порошка быстрорежущей стали. Сущность изобретения: фреза содержит диск и венец с проточками, соединенные между собой. Венец выполнен биметаллическим с внешней частью, выполненной из порошковой быстрорежущей стали, и внутренней, выполненной из конструкционной. Периферийная поверхность диска выполнена конической. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструированию режущего инструмента, изготавливаемого из порошка быстрорежущей стали.

Область использования изобретения - резка катаных профилей на заготовки точного размера с минимальной потерей разрезаемого металла, прорезание глубоких пазов при изготовлении различных изделий.

Известны различные конструкции дисковых фрез, которые имеют постоянный корпус или диск из конструкционной низколегированной стали и режущую часть из быстрорежущей стали, прикрепленную к корпусу или диску, например конструкция дисковой фрезы, содержащая корпус, в пазах которого расположено устройство для изменения положения режущих пластин относительно корпуса. Недостатками конструкции являются невозможность уменьшения толщины корпуса из-за расположенного в нем устройства, высокая стоимость изготовления, узкая область рационального применения этой фрезы.

Известна фреза, конструкция которой регламентирована ГОСТ 4047-82 на большую группу размеров, диаметром, например, 250 мм, имеющая диск из стали 50Г-65Г, по ободу которого сделано центральное ребро в одну треть толщины диска, на котором четырьмя заклепками каждый закреплены 14 зубчатых сегментов с прорезью по середине на ребре. Четыре заклепки удерживают каждый сегмент от радиального и касательного смещения, ребро обода - от осевого.

Конструкция имеет следующие недостатки: дополнительный расход быстрорежущей стали для крепления сегментов за счет пояска под заклепки на сегментах, ограничения в уменьшении толщины фрезы системой крепления сегментов, которые при малых толщинах не обеспечивает необходимой жесткости и прочности ребер сегментов на пояске под заклепки, большие затраты на изготовление сегментов (кроме обработки наружного рабочего контура) необходима обработка внутреннего контура), большие затраты на сборку фрезы - нужно просверлить 56 соосных отверстий на ребре диска и ребрах сегментов и посадить 56 заклепок.

Конструкция фрезы по ГОСТ 4047-82 определяет изготовление сегментов из поковок проката слитков стали Р6М5К5 по ГОСТ 19265-73 со всеми сложностями и потерями, имеющими место при ковке быстрорежущей стали.

Сталь Р6М5К5 по ГОСТ 19265-73 для сегментов фрезы по ГОСТ 4047-82 не проходит порошковый предел и имеет стойкость при резании втрое меньшую, чем сталь из порошка быстрорежущей стали завода Днепросталь.

Известна конструкция дискового вращающегося инструмента, например дисковые пилы, шлицевые круги, дисковые ножи, в которой дисковые плоскости полотна инструмента шлифуются в форме сегмента и их положение регулируется датчиком усилия сжатия, помещенного в центре. Недостатками конструкции являются высокая стоимость изготовления и повышенный расход быстрорежущей стали.

Отличительными признаками предлагаемой фрезы являются соединение в венце быстрорежущей стали с конструкционной прямым сращиванием в процессе изготовления венца горячей штамповкой из порошка быстрорежущей и конструкционной стали без образования жидкой фазы и без присутствия третьего сплава (припоя); использование для изготовления венца порошка быстрорежущей стали; биметаллический венец вместо сегментов, изготавливаемый по более простой и дешевой технологии, чем сегменты; крепление венца к диску, в котором предусмотрены два сопрягаемых плоских кольца из однородных сплавов, что позволяет собранную фрезу в случае необходимости уменьшить по толщине двусторонним шлифованием без изменения относительной прочности элементов фрезы, их крепления; двустороннее крепление венца к диску деформацией металла по кромке проточки на венце до полного контакта металла венца с конической боковой поверхностью диска; более дешевый способ сборки фрезы за счет сокращения числа заклепок.

На фиг. 1,2 и 3 показана фреза в сборе в статическом положении. Биметаллический венец состоит из внешней части 1 из порошка быстрорежущей стали и внутренней части 2 из конструкционной стали. Диск 3 выполнен из конструкционной стали; на фиг. 1,2 и 3 введены следующие обозначения: 4 - заклепки; 5 - деформируемый металл по кромке проточки на венце; 6 - радиальная прорезь минимально возможной ширины (для всех фрез элемент необязательный); 7 - проточки (пунктиром с точкой оконтурены места проточек).

В динамике фреза сохраняет свою форму и размеры и относительное положение составляющих ее элементов. При резании радиальное усилие врезания воспринимается от венца дисков по всей боковой поверхности диска 3, осевые усилия на венец - системой двустороннего крепления венца с диском, касательные усилия - четырьмя заклепками 4 и силой трения между диском и венцом.

П р и м е р. Фреза с рабочей толщиной венца 3,5 мм и наружным диаметром 250 мм.

Венец имеет наружный диаметр 250 мм, внутренний 184 мм, ширина внешней режущей части из порошка Р6М5К5-20 мм, ширина внутренней части для крепления из стали 40Х-13 мм. Твердость рабочей части после закалки с 1220^оС и трехкратного отпуска при 560^оС-65-69 HRC, твердость внутренней части венца после термической обработки вместе с Р6М5К5-180НВ, после сборки и деформации объема 5 по месту деформации - 210 НВ. После сборки венец прошлифован с двух сторон на конус от толщины 3,5 мм до толщины диска под угол до 1^о19'. Проточка на венце имеет ширину 8 мм и глубину 1/2 толщины венца. Диск выполнен из стали 60Г, термообработка до твердости 320 НВ, диаметр 200 мм, угол конуса на боковой поверхности - 45^о; толщина диска 3,2 мм. Проточка со стороны основания конуса имеет ширину 8 мм, глубина - 1/2 толщины диска.

На окружности диаметром 190,4 мм размещены через 90^о четыре заклепки диаметром 3,6 мм, посаженные впотай на раззенковке диаметром 4,6 мм, глубиной 0,5 мм.

Формула изобретения

ДИСКОВАЯ ФРЕЗА, содержащая диск и венец с проточками, соединенные между собой, отличающаяся тем, что венец выполнен биметаллическим с внешней частью, выполненной из порошковой быстрорежущей стали, и внутренней, выполненной из конструкционной, а периферийная поверхность диска выполнена конической.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3