Сборная торцовая фреза



Сборная торцовая фреза
Сборная торцовая фреза

 


Владельцы патента RU 2559078:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) (RU)

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.

 

Изобретение относится к металлообработке, в частности к сборному режущему инструменту с механическим креплением режущих пластин, и может быть использовано при конструировании сборных торцовых фрез.

Известна торцовая фреза, содержащая оправку, корпус с закрепленными в нём режущими ножами, демпфирующий промежуточный диск с упругими элементами, установленный между торцом оправки и корпусом и связанный с оправкой шпонкой, а с корпусом - названными упругими элементами. Упругие элементы выполнены в виде фигурных шпонок. Фреза дополнительно снабжена регулировочными элементами жесткости узла демпфирования в виде упругих разрезных шайб небольшого диаметра со штоками, установленных в равнорасположенных по окружностям ступенчатых отверстиях поверхности промежуточного диска, и в виде стаканов с шариками, установленных в обращенных к ступенчатым отверстиям поверхности промежуточного диска соосных отверстиях поверхности корпуса. Для обеспечения возможности перемещения корпуса в осевом направлении фреза снабжена регулировочным винтом, снабженным шариками, встроенными между ближними торцами головки винта, и корпусом (авторское свидетельство СССР 643254, МПК2 B23C 5/06).

Однако в такой конструкции торцовой фрезы недостаточна надежность регулирования жесткости узла демпфирования, связанная с тем, что количество и упругость разрезных шайб небольшого диаметра не обеспечивает необходимый зазор между ближайшими торцами промежуточного диска и корпуса фрезы, и, как следствие, это приведет к невозможности регулирования торцового биения режущих ножей.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату (прототипом) является сборная торцовая фреза, содержащая оправку, корпус с закрепленными в нем режущими ножами, установленный на оправке, кольца узла демпфирования, также установленные на оправке и связанные равнорасположенными по окружностям в фигурных совмещённых отверстиях колец узла демпфирования цилиндрическими элементами, выполненными в виде ступенчатых пальцев. Концы пальцев, расположенные в отверстиях кольца узла демпфирования, соединенного с корпусом шпонкой, установлены контактирующими с упорными пластинками.

В отверстия кольца узла демпфирования, соединенного с корпусом, дополнительно встроены упругие элементы фигурной конфигурации, также контактирующие с упорными пластинками. 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 корпусе фрезы равнорасположены по окружности три регулировочных винта, оси которых параллельны оси фрезы, а концы контактируют с торцом кольца узла демпфирования, соединенного с корпусом. Регулировочные винты предназначены для устранения торцового биения режущих ножей (авторское свидетельство СССР 831426, М.кл.3 B23C 5/06).

Однако такая конструкция сборной торцовой фрезы не обеспечивает надежное регулирование жесткости узла демпфирования для снижения ударных нагрузок и вибраций, что отрицательно сказывается на шероховатости обработанной поверхности, так как в конструкции фрезы не учтена возможность изменения силы трения между кольцами узла демпфирования в результате изменения направления осевой составляющей силы резания во время работы торцовых фрез с различными геометрическими параметрами режущих элементов. Помимо этого, в данных условиях регулировка торцового биения режущих элементов тремя винтами, расположенными в корпусе фрезы, неэффективна или невыполнима.

Предлагаемое изобретение решает задачу обеспечения надежного регулирования жесткости узла демпфирования для снижения ударных нагрузок и вибраций, что приводит к снижению шероховатости обработанной поверхности.

Поставленная задача решается тем, что в сборной торцовой фрезе, содержащей оправку, корпус с закрепленными в нем режущими ножами, установленный на оправке, кольца узла демпфирования, также установленные на оправке и связанные равнорасположенными по окружностям в совмещенных отверстиях колец узла демпфирования цилиндрическими элементами, причем в отверстия кольца узла демпфирования, соединенного с корпусом, дополнительно встроены упругие элементы, регулировочный винт с пружинной шайбой, вставленный с возможностью перемещения в резьбовое отверстие с торца оправки и со стороны корпуса для изменения зазора между кольцами узла демпфирования, согласно изобретению фреза снабжена узлом ограничения осевого перемещения корпуса, установленным в дополнительных кольцеобразных совмещенных пазах колец узла демпфирования и выполненным в виде помещенного в названные пазы упорного подшипника, контактирующего с дистанционной шайбой, в свою очередь контактирующей с упругой фигурной шайбой. При этом дистанционная и упругая фигурная шайбы размещены в дополнительном кольцеобразном пазу кольца демпфирующего узла, соединенного с корпусом. Цилиндрические элементы выполнены в виде штифтов, не более десяти, а 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.

Регулирование жесткости узла демпфирования обусловлено подбором необходимого количества обрезиненных штифтов, установленных в кольцах узла демпфирования, при изменении зазора между этими кольцами посредством регулировочного винта, а также изменением жесткости упругой фигурной шайбы.

Количество штифтов устанавливается расчетным или экспериментальным путем, а их наибольшее количество, десять, объясняется наибольшей силой резания, возникающей при черновом фрезеровании торцовой фрезой диаметром 125 мм и числом режущих ножей - 8 конструкционной стали 45 на оптимальных режимах резания для станков с ЧПУ.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена сборная торцовая фреза; на фиг. 2 - разрез по линии А-А фиг. 1.

Сборная торцовая фреза содержит оправку 1 с установленным на ней корпусом 2 с закрепленными в нем режущими ножами 3. На оправке 1 также установлены кольца 4 и 5 узла демпфирования, связанные равнорасположенными по окружностям в совмещённых отверстиях колец 4 и 5 узла демпфирования цилиндрическими элементами, выполненными в виде штифтов 6, не более десяти. Кольцо 5 демпфирующего узла связано с корпусом 2 шлицевым соединением. В отверстия кольца 5 дополнительно установлены упругие элементы 7, концентрично привулканизированные на участке длины каждого штифта 6, размещенном в отверстии кольца 5. Таким образом, штифты 6 базируются между кольцами 4 и 5 узла демпфирования, причём один из участков длины каждого штифта 6 вставлен в кольцо 4, а второй из участков длины каждого штифта 6 снабжен упругим элементом 7, то есть второй из участков длины каждого штифта 6 выполнен обрезиненным и базируется в кольце 5.

В дополнительных кольцеобразных совмещенных пазах колец 4 и 5 расположен узел ограничения осевого перемещения корпуса, выполненный в виде помещенного в названные пазы упорного подшипника 8, контактирующего с дистанционной шайбой 9, в свою очередь контактирующей с упругой фигурной шайбой 10. Дистанционная шайба 9 и упругая фигурная шайба 10 размещены в дополнительном кольцеобразном пазу кольца 5.

На оправке 1 установлен поводок 11, который находится в шлицевом соединении с кольцом 4.

В резьбовое отверстие с торца оправки 1 со стороны корпуса 2 для изменения зазора между кольцами 4 и 5 узла демпфирования вставлен с возможностью перемещения регулировочный винт 12. Между регулировочным винтом 12 и корпусом 2 расположена пружинная шайба 13.

Сборная торцовая фреза работает следующим образом.

При вращении шпинделя фрезерного станка оправка 1 при помощи сил трения передаёт вращение на поводок 11. Поводок 11 через шлицевое соединение передаёт вращение на кольцо 4. Кольцо 4 при помощи штифтов 6 с упругими элементами 7 передает крутящий момент кольцу 5 и далее через шлицевое соединение - на корпус 2 и режущие ножи 3.

Расположенные в кольце 5 обрезиненные участки штифтов 6 обеспечивают гашение ударных нагрузок, возникающих в процессе работы фрезы.

Упорный подшипник 8 уменьшает трение между кольцами 4 и 5 и устраняет сцепление между ними при возрастании осевой составляющей силы резания, что повышает надежность работы устройства.

Регулировка жесткости узла демпфирования производится подбором необходимого количества обрезиненных штифтов 6, установленных в кольцах 4 и 5 узла демпфирования, изменением зазора между этими кольцами при помощи завинчивания винта 12, самоотвинчивание которого предотвращается пружинной шайбой 13, а также изменением жесткости упругой фигурной шайбы 10. Регулирование жесткости узла демпфирования обусловлено подбором необходимого количества обрезиненных штифтов, установленных в кольцах данного узла, при изменении зазора между этими кольцами посредством регулировочного винта, а также изменением жесткости упругой фигурной шайбы.

Обеспечение гашения ударных нагрузок и вибраций при правильном подборе жесткости узла демпфирования способствует увеличению стойкости режущих ножей фрезы и уменьшению шероховатости обработанной поверхности.

Сборная торцовая фреза, содержащая оправку, корпус с закрепленными в нем режущими ножами, установленный на оправке, кольца узла демпфирования, установленные на оправке и связанные равнорасположенными по окружностям в совмещенных отверстиях колец узла демпфирования цилиндрическими элементами, причем в отверстия кольца узла демпфирования, соединенного с корпусом, встроены упругие элементы, регулировочный винт с пружинной шайбой, вставленный с возможностью перемещения в резьбовое отверстие с торца оправки и со стороны корпуса для изменения зазора между кольцами узла демпфирования, отличающаяся тем, что она снабжена узлом ограничения осевого перемещения корпуса, установленным в дополнительных кольцеобразных совмещенных пазах колец узла демпфирования и выполненным в виде помещенного в указанные пазы упорного подшипника, контактирующего с дистанционной шайбой, контактирующей с упругой фигурной шайбой, при этом дистанционная и упругая фигурная шайбы размещены в дополнительном кольцеобразном пазу кольца узла демпфирования, соединенного с корпусом, цилиндрические элементы выполнены в виде штифтов, в количестве не более десяти, а 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.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована при резании труднообрабатываемых материалов с использованием торцово-цилиндрических фрез.

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.

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.

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.

Изобретение относится к области обработки материалов резанием и может быть использовано в сборных фрезах с механическим креплением сменных многогранных режущих пластин.

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 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.

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.

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