Фрезерная головка



Фрезерная головка
Фрезерная головка
Фрезерная головка
Фрезерная головка
Фрезерная головка
Фрезерная головка
Фрезерная головка

 


Владельцы патента RU 2414333:

КЕННАМЕТАЛ ВИДИА ПРОДУКЦИОНС ГМБХ ЭНД КО. КГ. (DE)

Фрезерная головка содержит несколько держателей (11) режущих пластин, установленных в гнездах корпуса (10), на которые напаяны режущие пластины (12). При этом держатели (11) режущих пластин установлены с возможностью перемещения в осевом направлении с помощью соответствующих клиньев (14) и фиксирования зажимными элементами. Для повышения стойкости по меньшей мере одна режущая пластина (12') установлена под углом относительно оси фрезерной головки и включает удлиненную радиально направленную внешнюю часть (с) и укороченную радиально направленную внутреннюю часть (b), наклоненную под углом от 3° до 7°, предпочтительно под углом 5° так, что две указанные части (b, с) образуют угол в пределах 177°-173°, предпочтительно 175°. 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к фрезерной головке с несколькими держателями режущих пластин, установленными в гнездах корпуса, и на держатели наварены режущие пластины, при этом держатели режущих пластин способны перемещаться в осевом направлении с помощью клиньев и фиксироваться во фрезерной головке зажимными элементами.

Такая фрезерная головка в основном известна из описания патента DE 4003862. Гнезда для держателей режущих пластин идут в описанной в данном патенте фрезерной головке от одного торца ее корпуса параллельно его оси вращения и смещаются вовнутрь с его внешней кромки, при этом режущие кромки используемых режущих пластин лишь слегка выступают за торец корпуса. Кроме того, оси круглых клиньев, предназначенных для обеспечения крепления, наклонены по отношению к осям держателей режущей пластины, в которых установлены режущие пластины. Наконец, также предусмотрен другой округлый клин с дифференциальным винтом для обеспечения аксиальной регулировки каждой режущей пластины, и он установлен в гнезде, идущем в радиальном направлении вовнутрь от периферии корпуса. Геометрически идентичные округлые клинья используют для аксиальной регулировки и для крепления в радиальном направлении наружу. Следует подчеркнуть, что преимущество указанной фрезерной головки заключается в том, что в результате положения гнезд, в которых установлены держатели режущих пластин, возникают центробежные силы без аксиальной составляющей, которые только радиально направлены параллельно оси корпуса. Обеспечивается эффективное поглощение указанных сил, т.к. гнезда не расположены непосредственно на внешней периферии корпуса, а скорее радиально вовнутрь на расстоянии от внешней периферийной части. Таким образом, фрезерная головка также приемлема для работы при исключительно высоких скоростях вращения и возникающих в последствии центробежных сил. Преимущество заключается в том, что обеспечивается тонкая регулировка режущих элементов в аксиальном направлении без приложения радиальных составляющих.

Такие фрезерные головки используют при ортогональном фрезеровании без осевой подачи при эксцентричном позиционировании инструмента, в частности при изготовлении автомобильных коленчатых валов. С этой целью проводят механическую обработку детали за один или несколько циклов вышеуказанными фрезами с несколькими режущими пластинами. Заготовка вращается относительно фрезы вокруг своей продольной оси, идущей перпендикулярно оси вращения фрезы. Ввиду того что концы режущих пластин фрезерной головки идут по различным радиусам, возникают различные дуги резания, приводящие к неравномерному напряжению режущей кромки по ее длине и соответственно к неравномерному износу.

В используемой технологии производства цена конечного изделия, изготовленного путем механической обработки, такого как, в частности, коленчатый вал, определяется рядом факторов, включающих стоимость инструмента и стоимость замены инструмента.

Таким образом, целью настоящего изобретения является усовершенствование фрезерной головки вышеописанного типа таким образом, чтобы обеспечивалось достижение более длительного срока службы режущих инструментов.

Указанная задача решается путем создания фрезерной головки по пункту формулы 1.

В соответствии с настоящим изобретением, по меньшей мере, одна из режущих пластин установлена под углом и включает относительно оси фрезерной головки удлиненную радиально направленную внешнюю часть и укороченную радиально направленную внутреннюю часть, наклоненную под углом от 3° до 7°, предпочтительно под углом 5° таким образом, чтобы две указанные части образовывали угол в пределах 177°-173°, предпочтительно 175°. В результате создания такой конструкции укороченные части режущей кромки не участвуют в процессе резания на начальной стадии использования фрезерной головки, снабженной новыми режущими пластинами. Удлиненные режущие пластины выполняют доводочный проход и, таким образом, их износ происходит быстрее по сравнению с износом укороченных режущих пластин. Исходя из конструкции настоящего изобретения профиль выпуклой поверхности постоянно адаптирован к фактическому износу и, таким образом, обеспечивается сохранение более длительного времени контакта режущей пластины.

Дополнительные варианты изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Таким образом, отношение длины укороченной части к удлиненной части расположенной под углом режущей пластины предпочтительно должно быть выбрано в пределах от 4:17 до 6:17, предпочтительно 5:17.

В соответствии с конкретным примером осуществления настоящего изобретения, о котором речь пойдет ниже, фрезерная головка содержит три держателя режущих пластин, при этом режущие пластины расположены под углом 120° друг к другу. Предпочтительно, чтобы одна из трех или две из трех режущих пластин были наклонены под углом, в то время как ненаклонная пластина располагалась прямо.

Кроме того, головкой создается эффект снижения износа, если концы режущих пластин закруглены, предпочтительно с радиусом 0,1 мм и/или, если закруглены сами режущие кромки, предпочтительно с радиусом 0,01 мм.

В соответствии с другим примером осуществления настоящего изобретения режущие пластины состоят из твердосплавного корпуса, т.е. корпуса, выполненного из кубического нитрида бора, или корпуса из поликристаллического алмаза.

Другие преимущества и проиллюстрированные примеры осуществления настоящего изобретения описаны ниже со ссылками на чертежи, на которых:

ФИГ.1 - вид в перспективе фрезерной головки с тремя держателями режущих пластин;

ФИГ.2 - вид сверху фрезерной головки на ФИГ.1;

ФИГ.3 - каркасная модель фрезерной головки в соответствии с ФИГ.1;

ФИГ.4 - схематическое изображение относительных положений держателя режущей пластины, зажимного узла и клина для проведения аксиальной регулировки;

ФИГ.5 - вид сбоку держателя режущей пластины с расположенной под углом режущей пластиной;

ФИГ.6 - детальный вид, иллюстрирующий угол наклона режущей пластины;

ФИГ.7 - детальный вид режущей пластины держателя ржущей пластины на ФИГ.4.

Фрезерная головка 10 в основном включает корпус 10, в котором установлены три держателя 11 режущих пластин с наваренными режущими пластинами 12. Держатели 11 режущих пластин установлены в отверстиях, расположенных параллельно продольной центральной оси 13. Другие отверстия, выполненные в корпусе 10, расположены в основном радиально либо под небольшим углом к нему, и в них установлены соответствующие клинья 14 с возможностью перемещения в радиальном направлении с помощью регулировочных винтов 15, предпочтительно двухзаходных винтов. Как видно из ФИГ. 4, указанные клинья 14 имеют скошенные поверхности 16, расположенные под углом к радиальной плоскости корпуса таким образом, чтобы при радиальном перемещении клиньев 14 обеспечивалось перемещение соответствующих держателей 11 режущих пластин вдоль их продольных осей, т.е. в радиальном направлении. Зажимное кольцо 17 (ФИГ.1 и 2) и зажимной узел 18 используют для зажима держателей 11 режущих пластин, при этом зажимной узел расположен по центру и имеет три зажимные поверхности 19, опирающиеся на соответствующие зажимные поверхности 20 держателей режущих пластин. Зажимной узел 18 может быть зафиксирован винтом 21, предпочтительно имеющим конструкцию двухзаходного винта. В проиллюстрированном примере осуществления настоящего изобретения зажимной узел 18 служит для фиксации трех держателей 11 режущих пластин, каждый из которых снабжен замкнутой гранью 20. Благодаря конструкции зажимного узла и расположению зажимных поверхностей 19 в форме треугольника обеспечивается точное совмещение режущих пластин с держателями режущих пластин, расположенных под углом 120° друг к другу. Каждый держатель режущей пластины может быть отрегулирован в осевом направлении с помощью закругленного клина 14 и соответствующего винта 15. Зажимное кольцо 17, имеющее трубчатую конструкцию, предназначено для совмещения режущих пластин 12 и держателей 11 режущих пластин на плоскостях, включающих ось 13. Корпус 10 и зажимное кольцо 17 снабжены контактирующими цилиндрическими поверхностями, находящимися в напряженном состоянии. Как проиллюстрировано на ФИГ.4, каждый держатель 11 режущих пластин имеет узкую направленную наружу в радиальном направлении механически обработанную поверхность 21, расположенную в продольной аксиальной плоскости. Указанная поверхность 21 обеспечивает двухлинейный контакт между зажимным кольцом и режущей пластиной. В частности, из ФИГ.6 и 7 становится очевидным различие между режущими пластинами 12, расположенными, по меньшей мере, в основном по прямой линии, и наклоненными под углом режущими пластинами 12'. В то время как пластины 12 расположены по прямой линии практически по всей своей длине и имеют скошенные кромки, наклоненные под углом 12° на минимальную длину внешней части а, например, 0,5 мм по отношению к общей длине режущей пластины 8,5 мм с углом, имеющим закругление с радиусом R на величину 0,1 мм на другом конце, из ФИГ.5 и 6 можно видеть, что часть режущей кромки длиной b, составляющей более 2,5 мм по кромке длиной 8,5 мм, наклонена под углом 5° по радиусу внутренней части. Кроме того, угол также имеет закругление с радиусом R, составляющим 0,1 мм.

В проиллюстрированном примере осуществления настоящего изобретения показано, что только одна режущая пластина наклонена в обратную сторону по длине b, в то время как, с другой стороны, две другие режущие пластины (за исключением небольшого угла наклона b и закругления кромки) расположены по прямой линии.

Тем не менее, предлагаются альтернативные примеры осуществления указанных фрезерных головок, в которых две или три режущие пластины расположены под углом в соответствии с видами, представленными на ФИГ.5 и 6. При использовании фрезерной головки в процессе ортогонального роторного фрезерования либо при аксиальной подаче и эксцентриковом позиционировании инструмента, в частности, внешние поверхности коленчатого вала могут быть выполнены со значительно меньшими диаметрами внешних поверхностей, прошедших обработку роторным фрезерованием.

Проиллюстрированная фрезерная головка является исключительно приемлемой для ортогонального роторного фрезерования, а также для чистовой обработки алюминиевых деталей. В соответствии с настоящим изобретением фрезерная головка может, в частности, найти применение для чистовой обработки коленчатых валов (вместо шлифования), и, в частности, шлифование с охлаждением, недостаток которого заключается в том, что существует необходимость в дорогостоящем и трудоемком процессе утилизации загрязненных смазывающе-охлаждающих жидкостей, может быть заменено указанным способом. Фрезерная головка в соответствии с настоящим изобретением соответствует высоким требованиям скорости вращения, качества поверхности, выпуклости гнезда подшипника и обеспечивает экономичное производство ее деталей.

1. Фрезерная головка с несколькими держателями (11) режущих пластин, установленными в гнездах корпуса (10), на которые напаяны режущие пластины (12), при этом держатели (11) режущих пластин установлены с возможностью перемещения в осевом направлении с помощью соответствующих клиньев (14) и фиксирования зажимными элементами, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одна режущая пластина (12') установлена под углом относительно оси фрезерной головки и включает удлиненную радиально направленную внешнюю часть (с) и укороченную радиально направленную внутреннюю часть (b), наклоненную под углом от 3 до 7°, предпочтительно под углом 5° так, что две указанные части (b, с) образуют угол в пределах 177-173°, предпочтительно 175°.

2. Фрезерная головка по п.1, отличающаяся тем, что отношение длины укороченной части (b) к удлиненной части (с), расположенной под углом режущей пластины выбрано в пределах от 4:17 до 6:17, предпочтительно 5:17.

3. Фрезерная головка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что радиальный участок (а) внешней кромки режущей кромки (12, 12') наклонен на длину (а), составляющую максимально 1 мм, предпочтительно 0,5 мм, под углом 12°.

4. Фрезерная головка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что концы режущих пластин (12, 12') закруглены предпочтительно с радиусом 0, 1 мм.

5. Фрезерная головка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что режущие кромки закруглены предпочтительно с радиусом 0,01 мм.

6. Фрезерная головка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что режущие пластины (12, 12') выполнены из твердого сплава, из кубического нитрида бора или из поликристаллического алмаза.

7. Фрезерная головка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что три держателя (11) режущих пластин с режущими пластинами (12, 12') расположены под углом 120° друг к другу.

8. Фрезерная головка по п.7, отличающаяся тем, что только одна или две из трех режущих пластин (12, 12') расположена или расположены под углом.

9. Фрезерная головка по п.8, отличающаяся тем, что радиальный участок (а) внешней кромки режущей кромки (12, 12') наклонен на длину (а), составляющую максимально 1 мм, предпочтительно 0,5 мм, под углом 12°.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к режущей вставке для инструмента, в частности фрезы, содержащей режущее тело, имеющее тыльную и переднюю торцевую стороны, образующие угловую зону, в которой расположено лезвие для обработки резанием заготовки.

Изобретение относится к обработке материалов резанием и предназначено для использования в конструкциях ротационных инструментов при обработке различных металлов, природных и искусственных материалов, в том числе гранитов, пластмасс.

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и пластическим деформированием поверхностного слоя плоского торца заготовок из мягкой стали и цветных металлов.

Изобретение относится к области машиностроения, технологическим процессам чистовой, получистовой и черновой обработки резанием и деформированием. .

Изобретение относится к технологии машиностроения, а именно к способам механической обработки больших плоскостей иглофрезерованием с упрочняющей обработкой поверхностно-пластическим деформированием.

Изобретение относится к технологии машиностроения, а именно к устройствам для механической обработки больших плоскостей иглофрезерованием с упрочняющей обработкой поверхностно-пластическим деформированием.

Изобретение относится к области механической обработки хрупких материалов, углеродных или углеграфитовых. .

Изобретение относится к области обработки металлов резанием, фрезерованию прямоугольных уступов. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для удаления шлака, продуктов коррозии, прокатной окалины, заусенцев с плоских поверхностей при совместном использовании иглофрезерования и алмазно-абразивной обработки.

Изобретение относится к области машиностроения, обработке труднообрабатываемых материалов и может использоваться при черновой, получистовой и чистовой механической обработке различных заготовок, характеризующихся значительным разбросом снимаемого припуска как по величине, так и твердости

Изобретение относится к области обработки материалов резанием и может быть использовано в сборных фрезах с механическим креплением сменных многогранных режущих пластин. Фреза содержит корпус, в гнездах которого установлены по передней поверхности и закреплены основные сменные многогранные режущие пластины. Они ограничены верхней и нижней поверхностями многоугольной формы и расположенными между ними боковыми поверхностями, образующими в пересечении с верхней и нижней поверхностями режущие кромки, пересекающиеся в вершинах режущей пластины. В установленном в гнезде положении каждая пластина имеет рабочие главную и вспомогательную режущие кромки, пересекающиеся в рабочей вершине. Рабочие вершины всех сменных многогранных режущих пластин, установленных в гнездах корпуса, расположены в одной плоскости, перпендикулярной оси фрезы. Фреза снабжена дополнительными сменными многогранными режущими пластинами, ограниченными верхними и нижними поверхностями прямоугольной формы и расположенными между ними боковыми поверхностями, образующими в пересечении с верхней и нижней поверхностями режущие кромки, пересекающиеся в вершинах. Каждая из этих пластин установлена в гнездах корпуса тангенциально снаружи по отношению к основной сменной многогранной режущей пластине с возможностью опоры на ее боковую поверхность, примыкающую к главной режущей кромке. Повышается производительность обработки. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в сборных режущих инструментах. Фреза содержит корпус, в основных гнездах которого по передней поверхности установлены основные режущие пластины. По задней грани установлены дополнительные режущие пластины, ограниченные верхней и нижней поверхностями в форме шестиугольников, имеющих продольную и поперечную оси симметрии, и расположенными между ними боковыми поверхностями. Режущие кромки дополнительных режущих пластин образованы на пересечении указанных верхних и нижних поверхностей с боковыми поверхностями. В корпусе выполнены дополнительные гнезда для размещения дополнительных режущих пластин, каждое из которых ограничено нижней опорной стенкой, взаимодействующей с верхней или нижней поверхностями дополнительной режущей пластины, и двумя боковыми опорными стенками, одна из которых пересекает нижнюю опорную стенку основного гнезда так, что участок боковой опорной поверхности дополнительной режущей пластины, взаимодействующей с этой опорной стенкой, контактирует с боковой опорной поверхностью основной режущей пластины. Боковые опорные поверхности основных режущих пластин расположены ближе к центру симметрии, чем остальные боковые поверхности. При установке дополнительной режущей пластины ее продольная ось симметрии расположена параллельно боковой опорной поверхности основной режущей пластины, контактирующей с дополнительной режущей пластиной. Уменьшается нагрузка на основные сменные многогранные режущие пластины, повышается производительность. 4 ил.

Зажимное устройство предназначено для закрепления режущей пластины в корпусе режущего инструмента и содержит прихват с зажимным выступом, режущую пластину, имеющую отверстие и установленную в гнезде, которое переходит в гнездо под прихват, причем корпус имеет глухое резьбовое отверстие с резьбой первого направления, при этом прихват имеет сквозное резьбовое отверстие с резьбой второго направления, противоположного первому, зажимной винт, удерживающий прихват в гнезде под прихват и имеющий верхний и нижний резьбовые участки и безрезьбовой промежуточный участок между ними, причем нижний резьбовой участок имеет резьбу первого направления, а верхний резьбовой участок - второго направления. При этом прихват имеет скользящий выступ с вогнутой поверхностью скольжения на его переднем нижнем участке, взаимодействующий с выпуклой поверхностью скольжения на корпусе. После установления первичного контакта между вогнутой поверхностью скольжения прихвата и выпуклой поверхностью скольжения корпуса прихват имеет возможность движения в виде комбинированного вращательного и поступательного перемещений. Технический результат - повышение надежности крепления режущей пластины в гнезде корпуса. 12 з.п. ф-лы, 15 ил.

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована при обработке материалов резанием. Режущая пластина имеет множество режущих участков, сформированных на пересечении каждой торцевой поверхности и периферийной поверхности. Каждый режущий участок содержит первую режущую кромку, выполненную для работы в качестве главной режущей кромки, и вторую режущую кромку. Если смотреть со стороны торцевой поверхности, на каждой торцевой поверхности сформированы чередующиеся первые и вторые вершины, которые имеют разные внутренние углы. Внутренний угол первой вершины меньше внутреннего угла второй вершины. Каждая первая режущая кромка имеет участок, приближающийся к медианной плоскости по мере удаления от соответствующей первой вершины. Первый участок боковой поверхности, проходящий по периферийной поверхности от каждой первой режущей кромки, образует внутренний тупой угол пластины с плоскостью, проходящей через первую режущую кромку и параллельной медианной плоскости, а второй участок боковой поверхности, проходящий по периферийной поверхности от каждой второй режущей кромки, образует внутренний острый угол с плоскостью, проходящей через вторую режущую кромку и параллельной медианной плоскости. Обеспечивается более глубокое резание в сравнении с известными режущими пластинами. 2 н. и 11 з.п.ф-лы, 22 ил.

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована при резании труднообрабатываемых материалов с использованием торцово-цилиндрических фрез. Пластина содержит верхнюю и опорную нижнюю поверхности, боковую или множество боковых поверхностей, соединяющих их с образованием режущих кромок, и центральное отверстие. На верхней поверхности выполнены угловые выступы, делящие ее на идентичные секторы и образующие примыкающую к передней поверхности восходящую и примыкающую к возвышению центрального отверстия нисходящую поверхности. Между угловыми выступами радиально расположены выступы выпуклой плавно изменяющейся формы, входящие во впадины на передней поверхности и примыкающие к возвышению центрального отверстия. Отношение части площади верхней поверхности от режущих кромок к центральному отверстию до плоскости, проходящей через режущие кромки, к ее проекции на эту плоскость выбрано в диапазоне 1,05…1,3 или отношение длины режущей кромки к длине волнистой линии, проходящей по верхней поверхности в сечении выступов и впадин через места пересечений проекций радиально расположенных выступов и участков передних поверхностей между радиальными линиями, проходящими через угловые выступы верхней поверхности и ось отверстия режущей пластины, находится в пределах 1,1…1,5. Режущая пластина устанавливается в гнездах или кассетах торцово-цилиндрической фрезы. Повышается стойкость режущих пластин и инструмента при обработке труднообрабатываемых материалов. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 12 ил.

Фреза содержит оправку, на которой установлен корпус с закрепленными в нем режущими ножами. Кольца узла демпфирования также установлены на оправке и связаны равнорасположенными по окружностям в совмещенных отверстиях колец узла демпфирования цилиндрическими элементами. В отверстия кольца узла демпфирования, соединенного с корпусом, дополнительно встроены упругие элементы, выполненные в виде штифтов, не более десяти. Упругие элементы дополнительно установлены в отверстия кольца узла демпфирования, соединенного с корпусом, и концентрично привулканизированы на участке длины каждого штифта, размещенном в отверстии кольца узла демпфирования. В резьбовое отверстие с торца оправки и со стороны корпуса для изменения зазора между кольцами узла демпфирования вставлен с возможностью перемещения регулировочный винт с пружинной шайбой. В дополнительных кольцеобразных совмещенных пазах колец узла демпфирования расположен узел ограничения осевого перемещения корпуса, выполненный в виде помещенного в названные пазы упорного подшипника, контактирующего с дистанционной шайбой, в свою очередь контактирующей с упругой фигурной шайбой. Дистанционная шайба и упругая фигурная шайба размещены в дополнительном кольцеобразном пазу кольца узла демпфирования, соединенного с корпусом. Технический результат: надежное регулирование жесткости узла демпфирования для снижения ударных нагрузок и вибраций, что приводит к снижению шероховатости обработанной поверхности. 2 ил.

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована на операциях фрезерования. Тангенциальная режущая пластина содержит две противоположные боковые поверхности и расположенную между ними периферийную поверхность с четырьмя одинаковыми торцевыми поверхностями. Линии пересечения торцевых и боковых поверхностей образуют главные режущие кромки, линии пересечения торцевых поверхностей и смежных торцевых поверхностей - вспомогательные режущие кромки. Каждая из главных и вспомогательных режущих кромок содержит переднюю поверхность, направленную внутрь режущей пластины. На виде сбоку на режущую пластину главные режущие кромки выполнены вогнутыми. Раскрыта фреза для использования указанной режущей пластины. Обеспечивается обработка прямоугольных выступов детали. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх