Сборная концевая фреза

Изобретение относится к металлообработке труднообрабатываемых сталей и сплавов и может быть использовано при изготовлении сборных концевых цилиндрических фрез с механическим креплением сменных дисковых цельнотвердосплавных рабочих элементов. Фреза содержит конусный хвостовик и рабочую часть с рабочими элементами и стружкоразделительными канавками на периферии, расположенными в шахматном порядке. Рабочие элементы выполнены в виде стянутых посредством крепежного винта сменных дисковых цельнотвердосплавных рабочих элементов с незатылованными режущими зубьями, торцы которых в диаметральной плоскости выполнены со скосами под углом β=1…3° из условия перекрытия режущих кромок зубьев друг относительно друга в направлении резания. Упрощается технология изготовления, повышается точность и период стойкости фрезы, снижается себестоимость. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к металлообработке труднообрабатываемых сталей и сплавов, а конкретнее к проектированию и изготовлению сборных концевых цилиндрических фрез с механическим креплением сменных дисковых цельнотвердосплавных рабочих элементов.

Известны цельные обдирочные концевые фрезы с коническим хвостовиком, содержащие рабочую часть, на периферии которых выполнены стружкоразделительные канавки, расположенные в шахматном порядке (см. Ординарцев И.А. и др. Справочник инструментальщика, 1987, стр. 329).

Недостатком данных фрез является повышенная трудоемкость вышлифовки стружкоразделительных канавок, расположенных в шахматном порядке абразивным кругом с рабочим угловым (φ=120°) профилем, который сравнительно быстро теряет свою форму, что приводит к его частой трудозатратной правке.

Другим недостатком является низкий период стойкости и ресурс концевых фрез из быстрорежущей стали при изготовлении деталей из труднообрабатываемых (жаропрочных и титановых) сталей и сплавов.

Все это приводит к повышению себестоимости и снижает конкурентоспособность инструмента.

Наиболее близким по техническому решению является концевая фреза с коническим хвостовиком, напаянными винтовыми твердосплавными пластинами, на периферии которой выполнены стружкоразделительные канавки в шахматном порядке (см. кн. Аршинов В.А. и Алексеев Г.А. Резание металлов и режущий инструмент, М.: Машиностроение, 1967, стр. 316, рис. 270), взятая за прототип.

Недостатком данной фрезы является трудоемкость процесса размещения и напайки винтовых твердосплавных пластин в шахматном порядке на ее периферии, а также изготовления стружкоразделительных канавок между торцами винтовых твердосплавных пластин с применением специального углового алмазного круга, что также приводит к повышению себестоимости и снижению конкурентоспособности инструмента.

Другим недостатком напайных фрез является то, что после их пайки и заточки на твердосплавных пластинах появляются микротрещины и нередко сколы, что приводит к снижению стойкости и ресурса инструмента.

Задачей данного изобретения являются повышение точности и упрощение технологии изготовления, увеличение периода стойкости и ресурса, а также снижение себестоимости и повышения конкурентоспособности инструмента.

Концевая фреза, содержащая конусный хвостовик и рабочую часть с рабочими элементами и стружкоразделительными канавками на периферии, расположенными в шахматном порядке, согласно изобретению отличается тем, что рабочие элементы выполнены в виде стянутых посредством крепежного винта сменных дисковых цельнотвердосплавных рабочих элементов с незатылованными режущими зубьями, торцы которых в диаметральной плоскости выполнены со скосами под углом β=1…3° из условия перекрытия режущих кромок зубьев друг относительно друга в направлении резания, при этом сменные дисковые рабочие элементы установлены из условия смещения их режущих зубьев в торцовой плоскости друг относительно друга на половину их углового шага ε/2 в шахматном порядке и предварительно закреплены между собой по торцам посредством клея, а крепежный винт выполнен с базовым направляющим участком и головкой с жестко-упругими лепестками.

На фиг. 1 изображена конструкция сборной концевой фрезы; на фиг. 2 - вид спереди по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - изометрический вид трехмерной модели фрезы.

Сборная концевая фреза содержит режущую 2 и крепежную 3 части, закаленный корпус 4 с упорным буртиком 5 и резьбовыми крепежными отверстиями 6 и 7 на его концах, сменные дисковые цельнотвердосплавные рабочие элементы 8, базирующие цилиндрические 9, 10 и торцевую 11 поверхности и специальный крепежный винт 12.

Для обеспечения более точного изготовления инструмента цилиндрические 9, 10 и торцевая 11 базовые поверхности выполнены относительно посадочного конуса 13 корпуса фрезы с одного установа. Сменные дисковые цельнотвердосплавные рабочие элементы с незатылованными режущими зубьями, торцы которых в диаметральной плоскости выполнены со скосами под углом β=1…3° из условия перекрытия режущих кромок зубьев друг относительно друга в направлении резания. Величина угла выбирается в зависимости от предельных значений диаметра фрезы: для малых диаметров - меньший угол β; для больших диаметров - больший угол β.

Для улучшения процесса фрезерования труднообрабатываемых сталей и сплавов сменные дисковые цельнотвердосплавные рабочие элементы установлены из условия смещения их режущих зубьев в торцовой плоскости друг относительно друга на половину углового шага зубьев ε/2 и расположены в шахматном порядке.

Сменные дисковые режущие элементы от осевого смещения ограничены упорным буртиком, выполненным на корпусе, и специальным крепежным винтом. Последний выполнен с базовым направляющим участком 14 и головкой 15 с жестко-упругими лепестками 16.

В отличие от концевой фрезы, взятой за прототип, с напайными винтовыми твердосплавными пластинами упрощается технология изготовления предлагаемой фрезы за счет сокращения ряда операций: исключения установки сложных винтовых твердосплавных пластин на корпусе инструмента; сокращения процесса напайки и долговременного (порядка 4…6 часов) остывания фрез вместе с термическим шкафом; вышлифовки стружкоразделительных канавок с использованием дорогостоящего алмазного круга с специальным угловым (φ=120°) профилем рабочей поверхности. Цилиндрические и торцевая на буртике базовые поверхности корпуса выполнены относительно посадочно-крепежного конуса фрезы с одного установа. Все это позволяет снизить себестоимость изготовления и повысить конкурентоспособность инструмента. Фрезы могут быть изготовлены из стандартных заготовок или изношенных (по возможности) цельнотвердосплавных прорезных фрез.

Сборка концевой цилиндрической фрезы осуществляется следующим образом.

Сначала торцы сменных дисковых рабочих элементов и упорного буртика корпуса очищают и наносят слой быстродействующего клея согласно технологии склеивания. Затем поочередно устанавливают дисковые рабочие элементы, как показано на фиг. 1…3, и стягивают их посредством специального крепежного винта с требуемым усилием. Величина усилия контролируется посредством динамометрического ключа, что обеспечивает надежное закрепление дисковых рабочих элементов и ресурс работы резьбового механизма сборной концевой фрезы. Для создания равномерного распределения нагрузки на торцевой поверхности головки специального крепежного винта выполнены жестко-упругие лепестки.

В случае поломки режущих зубьев на отдельных дисковых рабочих элементах последние заменяют на новые, сокращая при этом расходы на дорогостоящий и дефицитный твердый сплав, что также снижает себестоимость изготовления и повышает конкурентоспособность инструмента.

Таким образом, конструкция сборной концевой фрезы с сменными дисковыми цельнотвердосплавными рабочими элементами повышает точность и упрощает технологию изготовления, увеличивает период стойкости и ресурс инструмента. Фрезы обеспечивают более равномерное фрезерование благодаря снижению вибраций в процессе резания. Изготовление фрез данной конструкции способствует снижению себестоимости и повышению конкурентоспособности инструмента.

1. Концевая фреза, содержащая конусный хвостовик и рабочую часть с рабочими элементами и стружкоразделительными канавками на периферии, расположенными в шахматном порядке, отличающаяся тем, что рабочие элементы выполнены в виде стянутых посредством крепежного винта сменных дисковых цельнотвердосплавных рабочих элементов с незатылованными режущими зубьями, торцы которых в диаметральной плоскости выполнены со скосами под углом β=1…3° из условия перекрытия режущих кромок зубьев друг относительно друга в направлении резания.

2. Фреза по п. 1, отличающаяся тем, что указанные дисковые рабочие элементы установлены из условия смещения их режущих зубьев в торцовой плоскости друг относительно друга на половину углового шага зубьев.

3. Фреза по п. 1, отличающаяся тем, что указанные дисковые рабочие элементы предварительно закреплены между собой по торцам посредством клея.

4. Фреза по п. 1, отличающаяся тем, что крепежный винт выполнен с базовым направляющим участком и головкой с жестко-упругими лепестками.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к обработке материалов резанием, и может быть использовано в конструкции фрез. Фреза содержит корпус с хвостовиком и удлиненные и укороченные периферийные режущие кромки, расположенные по винтовым линиям с противоположным наклоном, последние из которых оканчиваются торцевыми зубьями.

Фреза содержит корпус и по меньшей мере три разнесенных в окружном направлении паза под режущие пластины, аксиально смещенные относительно друг друга, причем каждый содержит сменную режущую пластину, прикрепленную к нему.

Режущая пластина имеет противоположные верхнюю и нижнюю поверхности и периферийную поверхность, продолжающуюся между ними, с образованием одной или двух режущих кромок.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении монолитных режущих инструментов, в частности фрез. Инструмент содержит корпус, по меньшей мере одну режущую кромку на его переднем конце и сердечник, установленный посредством горячей посадки в корпус и проходящий к переднему концу фрезы.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при резании труднообрабатываемых материалов сборными концевыми фрезами. Фреза содержит корпус с выполненными в нем посадочными местами.

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.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкции фрез. Фреза выполнена с волновинтовой передней поверхностью зубьев, расположенных со смешением выступов и впадин волн каждого последующего зуба вдоль винтовой поверхности зуба и выполненных с плавным сопряжением с винтовыми участками у рабочего торца фрезы.

Односторонняя режущая пластина, содержащая нижнюю поверхность, верхнюю поверхность, две противоположные большие боковые поверхности и две противоположные меньшие боковые поверхности, продолжающиеся между верхней и нижней поверхностями, продольную срединную плоскость, пересекающую две меньшие боковые поверхности и верхнюю и нижнюю поверхности, и углубление, образованное в нижней поверхности и содержащее профильное отверстие, которое продолжается к верхней поверхности, при этом профильное отверстие имеет первую опорную область на первой стороне продольной срединной плоскости и вторую опорную область на второй стороне продольной срединной плоскости, причем первая и вторая опорные области обращены в противоположных направлениях, а углубление имеет такую форму, чтобы принимать через нижнюю поверхность ввинчивающийся элемент для приложения зажимного усилия к одной из первой и второй опорных областей, при этом углубление содержит канавку, продолжающуюся между двумя большими боковыми поверхностями и вдоль нижней поверхности.

Изобретения относятся к машиностроению и могут быть использованы для нарезания зубьев на заготовке на зуборезных станках, в частности на зубчатом колесе, посредством фасонного фрезерования. Станок выполнен с возможностью регулирования положения шпиндельной бабки или концевой фрезы и/или держателя заготовки. Ось концевой фрезы может быть выровнена приблизительно параллельно обрабатываемой боковой поверхности зуба зажатой заготовки. Фреза выполнена с возможностью наложения ее оси на контур боковой поверхности и имеет внешний контур, соответствующий контуру боковой поверхности зуба. Обеспечивается точность обработки поверхности зуба, увеличивается срок службы фрезы. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке титановых сплавов концевыми фрезами. Фреза содержит хвостовик и рабочую часть с торцовыми зубьями и винтовыми зубьями, расположенными на образующей цилиндра, разделенными стружечными канавками и имеющими на пересечении передней и задней поверхностей волнообразные режущие кромки. Каждая волнообразная режущая кромка выполнена с начальным винтовым участком, расположенным от вершины зуба на торце рабочей части в направлении хвостовика и определяющим величину смещения волны каждой волнообразной кромки от торца рабочей части. Волнообразные режущие кромки выполнены с увеличением периода их волн от торца рабочей части к хвостовику. Уменьшается глубина напряженно-деформированного слоя обработанной поверхности, увеличивается стойкость и производительность обработки. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для обработки композиционных материалов концевыми фрезами. Концевая фреза содержит хвостовик и цилиндрический корпус с режущими пластинами, закрепленными в пазах, расположенных в шахматном порядке. Каждая из режущих пластин, установленная в продольном пазу, закреплена двумя зажимными клиньями, зафиксированными крепежными элементами, размещенными в продольных выемках, выполненных между пазами по длине корпуса. При этом пазы, расположенные вблизи хвостовика, выполнены закрытыми, а пазы, расположенные вблизи торца корпуса, выполнены полуоткрытыми. Расширяется ассортимент обрабатываемых композиционных материалов. 2 ил.

Группа изобретений относится к обработке материалов резанием и может быть использована в режущих инструментах со съемными режущими пластинами, а также при их изготовлении. Режущая пластина содержит первую поверхность, вторую поверхность, периферийную поверхность, продолжающуюся между ними и ось высвобождения винта, проходящую через центр режущей пластины и параллельно первой и второй поверхностям. Между первой и второй поверхностями выполнено отверстие, поперечное сечение по меньшей мере части которого выполнено перпендикулярно оси отверстия и имеет овальную форму. На по меньшей мере одной из первой и второй поверхностей выполнена метка, указывающая на ориентацию овальной формы поперечного сечения по меньшей мере части отверстия режущей пластины и на ориентацию оси высвобождения указанного винта. Указанная метка может быть выполнена различными способами. Обеспечивается легкая смена режущей пластины. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Инструмент (1) содержит сменный режущий элемент (5) и держатель (3). Сменный режущий элемент (5) содержит первую часть (5А) с по меньшей мере одной режущей кромкой (25) и вторую часть (5В) для соединения с держателем (3), имеющую коническую наружную упорную поверхность (33) и наружную цилиндрическую резьбу (37). Держатель режущего элемента (5) имеет по меньшей мере один продольный канал (17) для охлаждающей или смазочной текучей среды и по меньшей мере одно отверстие (51), проходящее от указанного по меньшей мере одного продольного канала (17) к боковой поверхности (20) держателя (3). Достигается эффективное крепление режущего элемента и очистка зоны обработки. 15 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при фрезеровании изделий из труднообрабатываемых материалов, в том числе из титана и его сплавов. Концевая фреза содержит расположенную вокруг оси вращения рабочую часть из твердого сплава с износостойким покрытием, состоящим из одного и более слоев. Режущие кромки фрезы чередуются со стружкоотводящими канавками. По меньшей мере один слой содержит фазу с одним из элементов V, Cr, Nb, Ta, Ti, Zr, Hf, Al, Si и имеет остаточные сжимающие напряжения. На расстоянии по меньшей мере до двух третьих рабочей части от торца фрезы отношение длины поверхности с нанесенным износостойким покрытием по периметру рабочей части фрезы в каждом поперечном сечении ее плоскостью, перпендикулярной оси вращения, к длине окружности, описанной вокруг режущих кромок в этом поперечном сечении, находится в пределах 0,8…1,2. Отношение площади боковой поверхности рабочей части от торца фрезы с нанесенным износостойким покрытием до указанного сечения к ее проекции на воображаемое тело вращения, образованное режущими кромками относительно оси вращения, находится в пределах 0,9…1,4. Повышается жесткость конструкции, снижаются вибрации при работе фрезы. 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в авиационно-космической промышленности для обработки различных материалов. Концевая фреза включает в себя соединительную подточку, продолжающуюся вдоль режущей кромки и образованную в угловом секторе концевой фрезы. Соединительная подточка продолжается от первой крайней точки так, что она оставляет больше половины режущей кромки с угловым радиусом без подточки и соединяет поверхность концевой подточки с передней поверхностью канавки. Увеличивается эффективная длина резания режущей кромки. Уменьшаются вибрации при обработке, снижается расход используемой электроэнергии, улучшаются условия резания. 19 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к металлообработке труднообрабатываемых сталей и сплавов и может быть использовано при изготовлении сборных концевых цилиндрических фрез с механическим креплением сменных дисковых цельнотвердосплавных рабочих элементов. Фреза содержит конусный хвостовик и рабочую часть с рабочими элементами и стружкоразделительными канавками на периферии, расположенными в шахматном порядке. Рабочие элементы выполнены в виде стянутых посредством крепежного винта сменных дисковых цельнотвердосплавных рабочих элементов с незатылованными режущими зубьями, торцы которых в диаметральной плоскости выполнены со скосами под углом β1…3° из условия перекрытия режущих кромок зубьев друг относительно друга в направлении резания. Упрощается технология изготовления, повышается точность и период стойкости фрезы, снижается себестоимость. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх