Фреза

Изобретение относится к области лезвийного режущего инструмента для высокоскоростной обработки. Фреза содержит корпус с рабочей частью и сменными режущими пластинами, одна из которых проходит через ось вращения фрезы. Для повышения стойкости за счет снижения динамических нагрузок и повышения жесткости рабочей части в последней выполнены полости, в которых размещены вещества с плотностью, не равной плотности материала корпуса, при этом внутренние поверхности полостей выполнены в виде поверхностей вращения второго порядка, оси вращения которых скрещиваются с осью вращения фрезы и между собой. 1 ил.

 

Изобретение относится к лезвийному режущему инструменту, предназначенному для снятия стружки на металлообрабатывающих станках.

Известны фрезы для обработки материалов, содержащие корпус с рабочей частью с установленными на ней сменными неперетачиваемыми режущими пластинами (см., например, каталог фирмы Walter: Hartmetall-Werkzeuge, Gesamtkatalog 407 360-292 (12/99), стр.480).

Недостатком известных конструкций является их низкая стойкость, обусловленная высокими динамическими нагрузками и недостаточной жесткостью рабочей части фрезы.

Аналогом заявляемой конструкции является фреза, содержащая корпус с рабочей частью, на поверхности которой по винтовой линии расположены сменные неперетачиваемые режущие пластины (см. каталог фирмы Fette: FETTE Praezisionswerkzeuge 93, GPK 93 (1S), стр.92). Причем фреза имеет на торце рабочей части режущий элемент, позволяющий использовать ее для обработки материалов с осевой подачей.

Недостатком данной конструкции также является ее низкая стойкость из-за увеличенных динамических нагрузок, действующих на ее рабочую часть, и недостаточная жесткость рабочей части фрезы.

Ближайшим аналогом заявленной является известная фреза, содержащая корпус с рабочей частью и сменными режущими пластинами, одна из которых проходит через ось вращения фрезы (см. ЕР 1184117, В 23 С 5/10, 2002).

Задачей изобретения является повышение стойкости фрезы за счет снижения динамических нагрузок и увеличения жесткости ее рабочей части. Поставленная задача решается с помощью изменения предлагаемой конструкции фрезы, содержащей корпус с рабочей частью и сменными режущими пластинами, одна из которых проходит через ось вращения фрезы, причем в ее рабочей части выполнены полости, в которых размещены вещества с плотностью, не равной плотности материала корпуса, при этом внутренние поверхности полостей выполнены в виде поверхностей вращения второго порядка, оси вращения которых скрещиваются с осью вращения фрезы и между собой.

Предлагаемая конструкция фрезы (см. чертеж) содержит корпус 1 с рабочей частью 2, на которой размещены сменные режущие пластины 3, в том числе одна, проходящая через ось фрезы. Фреза имеет в рабочей части фрезы 2 полости 4, в которых размещены вещества 5 с плотностью, не равной плотности материала корпуса и рабочей части фрезы, а внутренние поверхности этих полостей 6 выполнены в виде поверхностей второго порядка, оси 7 вращения которых скрещиваются под острыми углами α₁ и α₂ с осью 8 вращения фрезы и острым углом α₃ между собой.

В качестве вещества с плотностью, не равной плотности материала корпуса фрезы, может использоваться, например, твердый сплав, имеющий плотность выше плотности материала корпуса фрезы. Полости могут быть выполнены, например, в виде цилиндров, оси которых скрещиваются с осью фрезы и между собой под острым углом.

Предлагаемая конструкция фрезы работает следующим образом.

При вращении фрезы вокруг своей оси 8 на вещество 5 действуют центробежные силы, которые стремятся развернуть, например, цилиндр из твердого сплава, расположенный в полости 4, на угол 90° к оси 8 фрезы или параллельно оси 8 фрезы. Это обусловлено тем, что оси вращения внутренних поверхностей полостей, выполненных в виде поверхностей вращения второго порядка, в рабочей части фрезы скрещиваются с осью вращения фрезы и между собой. В связи с тем что плотности веществ, размещенных в полостях 4 рабочей части 2 фрезы, не равны плотности материала корпуса, при вращении фрезы, в том числе и при изменении частоты ее вращения, вещество, например твердый сплав, будет оказывать воздействие на рабочую часть фрезы. Это воздействие вызывает предварительное напряжение рабочей части фрезы в направлении равнодействующей силы резания фрезы.

В результате этого повышается жесткость корпуса фрезы и снижаются динамические нагрузки, что, в свою очередь, способствует повышению стойкости фрезы.

Особенно эффективна работа предлагаемой фрезы при высокоскоростном резании.

Фреза, содержащая корпус с рабочей частью и сменными режущими пластинами, одна из которых проходит через ось вращения фрезы, отличающаяся тем, что в рабочей части выполнены полости, в которых размещены вещества с плотностью, не равной плотности материала корпуса, при этом внутренние поверхности полостей выполнены в виде поверхностей вращения второго порядка, оси вращения которых скрещиваются с осью вращения фрезы и между собой.