Фреза торцово-цилиндрическая

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке труднообрабатываемых материалов торцовыми фрезами. Фреза содержит рабочую часть с круговой наружной поверхностью и имеет цилиндрическую и торцовую съемную или несъемную части, в которых выполнено множество гнезд для установки и механического закрепления сменных режущих пластин. На цилиндрической части режущие пластины установлены винтовыми группами вдоль наружной поверхности по меньшей мере в двух столбцах. На торцовой части установлены режущие пластины по меньшей мере в одном ряду, не входящие в винтовую группу и имеющие одновременно участвующие в резании две режущие кромки, или дополнительно установлены по меньшей мере в одном ряду режущие пластины, входящие в винтовую группу. Приведен выбор параметров режущих пластин. Снижаются нагрузки на главные режущие кромки режущих пластин, повышается стойкость. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройствам, используемым для обработки материалов резанием, в частности к фрезам для обработки трудно обрабатываемых материалов, в том числе титановых сплавов.

Уровень техники

В патенте РФ №2463134 раскрыта конструкция фрезы с винтовыми зубьями, содержащая наружную поверхность с выполненными в ней пазами и расположенными винтовой группой вдоль нее. Режущие пластины расположены винтовой группой таким образом, что по меньшей мере одна режущая кромка режущей пластины отнесена в угловом окружном направлении от паза под соседнюю режущую пластину. Данная конструкция позволяет обеспечить равномерное распределение нагрузок и снизить вибрации, возникающие в процессе резания, и тем самым увеличить срок службы инструмента.

Однако для фрезы с винтовыми зубьями, раскрытой в патенте РФ №2463134, затруднительно получить высокую стойкость режущих кромок ее режущих пластин при обработке трудно обрабатываемых материалов, в частности титановых сплавов, так как данная конструкция не обеспечивает оптимального нагружения режущих кромок режущих пластин.

В патенте РФ №2348492 раскрыта конструкции винтовой концевой фрезы, содержащей корпус, имеющий круговую наружную поверхность, которая расположена вокруг оси вращения и на которой расположены гнезда для закрепления режущих пластин. Угловое дистанцирование режущих пластин в пределах каждого ряда и между рядами неравномерное. Это обеспечивает повышение виброустойчивости за счет устранения гармонических колебаний, возникающих в процессе резания.

Для винтовой концевой фрезы, раскрытой в патенте РФ №2348492, также затруднительно получить высокую стойкость режущих кромок ее режущих пластин при обработке титановых сплавов, так как в данной конструкции также не учитываются особенности нагружения режущих кромок режущих пластин.

Задачей настоящего изобретения является создание улучшенной конструкции фрезы торцово-цилиндрической для ее использования при обработке трудно обрабатываемых материалов, в частности титановых сплавов, путем оптимизации нагружения режущих кромок режущих пластин, устанавливаемых на рабочей части предлагаемой конструкции.

Поставленная задача решается посредством совокупности признаков, приведенных в соответствующих пунктах формулы изобретения. В частности, предложена фреза торцово-цилиндрическая, содержащая рабочую часть с круговой наружной поверхностью, расположенной вокруг оси вращения, включающую цилиндрическую и торцевую части, в которых выполнено множество гнезд для закрепления в них режущих пластин. Причем отношения первых передних осевых углов резания главных режущих кромок к их длинам режущих пластин, входящих в винтовую группу, и отношения вторых передних осевых углов резания главных режущих кромок к их длинам режущих пластин, установленных на торцовой части рабочей части, находятся в пределах (1,6-2,3) град/мм.

Сущность изобретения

В соответствии с настоящим изобретением предложена фреза торцово-цилиндрическая, содержащая:

рабочую часть с круговой наружной поверхностью, расположенной вокруг оси вращения, включающую цилиндрическую и торцовую съемную или несъемную части, в которых выполнено множество гнезд для установки и механического закрепления сменных режущих пластин;

причем на цилиндрической части режущие пластины установлены винтовыми группами вдоль наружной поверхности, по меньшей мере, в двух столбцах, а на торцовой части установлены режущие пластины, по крайней мере, в одном ряду, не входящие в винтовую группу и имеющие одновременно участвующие в резании две режущие кромки, или дополнительно установлены, по крайней мере, в одном ряду режущие пластины, входящие в винтовую группу;

В соответствии с настоящим изобретением отношения первых передних осевых углов резания (γp1) главных режущих кромок к их длинам (B1) режущих пластин, входящих в винтовую группу, и отношения вторых осевых передних углов резания (γp2) главных режущих кромок к их длинам (B2) режущих пластин, установленных на торцовой части круговой наружной поверхности рабочей части, находятся в следующих пределах:

γp1/B1 и γp2/B2=(1,6-2,3) град/мм, где:

B1, B2 - длины главных режущих кромок соответственно режущих пластин, входящих в винтовую группу и не входящих в нее и расположенных на торцовой части;

γp1 - первый осевой передний угол резания, град;

γp2 - второй осевой передний угол резания, град.

Согласно одному предпочтительному варианту первый и второй осевые передние углы резания находятся в пределах 18-20 град.

Согласно второму предпочтительному варианту длины главных режущих кромок режущих пластин находятся соответственно в следующих пределах B1=8-11 мм, B2=10-13 мм.

Согласно другому предпочтительному варианту длина главной режущей кромки и первый осевой угол резания режущих пластин, входящих в винтовую группу, соответственно равны B1=9,525 мм, γp1=20 град.

Согласно другому предпочтительному варианту длина главной режущей кромки и второй осевой угол резания режущих пластин, не входящих в винтовую группу, соответственно равны B2=12 мм, γp2=19 град.

Для лучшего понимания, но только в качестве примера, изобретение будет описано с отсылками к чертежу, на котором на фиг.1 показан общий вид с боку на фрезу торцово-цилиндрическую в соответствии с настоящим изобретением.

Детальное описание чертежа

Рассмотрим фиг.1, показывающую фрезу торцово-цилиндрическую на виде сбоку.

В соответствии с настоящим изобретением предложенная конструкция фрезы торцово-цилиндрической разработана по результатам многочисленных натурных испытаний, проводимых при обработке титановых сплавов.

Фреза торцово-цилиндрическая 10 содержит:

рабочую часть 12 с круговой наружной поверхностью, расположенной вокруг оси вращения 14, содержащую цилиндрическую 16 и торцовую 18 съемную или несъемную части, в которых выполнено множество гнезд 20 для установки и механического закрепления сменных режущих пластин 22, 24, 26;

причем на цилиндрической части 16 режущие пластины 22 установлены винтовыми группами 28 вдоль наружной поверхности, по меньшей мере, в двух столбцах, а на торцовой части 18 установлены режущие пластины 24, по крайней мере, в одном ряду, не входящие в винтовую группу 28 и имеющие одновременно участвующие в резании две режущие кромки 30 и 32, или дополнительно установлены, по крайней мере, в одном ряду режущие пластины 26, входящие в винтовую группу 28.

Согласно предлагаемой конструкции фрезы торцово-цилиндрической отношения первых передних осевых углов резания γp1 главных режущих кромок 34 к их длинам B1 режущих пластин 22 и 26, входящих в винтовую группу 28, и отношения вторых осевых передних углов резания γp2 главных режущих кромок 30 к их длинам B2 режущих пластин 24, установленных на торцовой части 18 круговой наружной поверхности рабочей части 12, находятся в следующих пределах:

γp1/B1 и γp2/B2=(1,6-2,3) град/мм, где:

B1, B2 - длины главных режущих кромок соответственно режущих пластин, входящих 22 и 26 в винтовую группу 28 и не входящих 24 в нее и расположенных на торцовой части 18;

γp1 - первый осевой передний угол резания, град;

γp2 - второй осевой передний угол резания, град.

В соответствии с одним предпочтительным вариантом первый γp1 и второй γp2 осевые передние углы резания находятся в пределах 18-20 град.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом длины главных режущих кромок режущих пластин 22, 24 и 26 находятся соответственно в следующих пределах B1=8-11 мм, B2=10-13 мм.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом длина главной режущей кромки и первый осевой угол резания γp1 режущих пластин 22 и 26, входящих в винтовую группу, соответственно равны B1=9,525 мм, γp1=20 град.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом длина главной режущей кромки B2 и второй осевой угол резания γp2 режущих пластин 24, не входящих в винтовую группу 28, соответственно равны B2=12 мм, γp2=19 град.

Указанные выше соотношения первых γp1 и вторых γp2 осевых углов резания главных режущих кромок режущих пластин 22, 24 и 26, установленных на фрезе торцово-цилиндрической 10, к длинам соответствующих им главных режущих кромок B1 и B2 обеспечивают снижение нагрузок на главные режущие кромки режущих пластин и тем самым способствуют увеличению стойкости режущих кромок режущих пластин.

Указанные выше конкретные значения первых γp1 и вторых γp2 осевых углов резания и длин соответствующих им главных режущих кромок B1 и B2 режущих пластин 22, 24 и 26 обеспечивают оптимальные условия резания на конкретных режимах при обработке конкретных марок титановых сплавов.

Хотя настоящее изобретение было описано с определенной степенью детализации, следует понимать, что различные изменения и модификации могут быть выполнены без отхода от существа и объема изобретения, изложенных в приведенной ниже формуле изобретения.

1. Фреза торцово-цилиндрическая (10), содержащая рабочую часть (12) с круговой наружной поверхностью, расположенной вокруг оси вращения (14), включающую цилиндрическую (16) и торцовую (18) съемную или несъемную части, в которых выполнено множество гнезд (20) для установки и механического закрепления сменных режущих пластин (22, 24, 26), причем на цилиндрической части (16) режущие пластины (22) установлены винтовыми группами (28) вдоль наружной поверхности по меньшей мере в виде двух столбцов, а на торцовой части (18) установлены режущие пластины (24) по меньшей мере в одном ряду, не входящие в винтовую группу (28) и имеющие одновременно участвующие в резании две режущие кромки (30 и 32), или дополнительно установлены по крайней мере в одном ряду режущие пластины (26), входящие в винтовую группу (28), отличающаяся тем, что отношения первых передних осевых углов резания (γp1) главных режущих кромок (34) к их длинам (B1) режущих пластин (22, 26), входящих в винтовую группу (28), и отношения вторых осевых передних углов резания (γp2) главных режущих кромок (30) к их длинам (B2) режущих пластин (24), установленных на торцовой части (18) круговой наружной поверхности рабочей части (12), выбраны в пределах:
γp1/B1 и γp2/B2=(1,6-2,3) град/мм, где:
B1, B2 - длины главных режущих кромок соответственно режущих пластин, входящих (22, 26) в винтовую группу (28) и не входящих (24) в нее и расположенных на торцовой части (18);
γp1 - первый осевой передний угол резания, град;
γp2 - второй осевой передний угол резания, град.

2. Фреза торцово-цилиндрическая по п.1, отличающаяся тем, что первый и второй осевые передние углы резания выбраны в пределах 18-20 град.

3. Фреза торцово-цилиндрическая по п.1, отличающаяся тем, что длины главных режущих кромок режущих пластин (22, 24, 26) выбраны в пределах B1=8-11 мм, B2=10-13 мм.

4. Фреза торцово-цилиндрическая по п.1, отличающаяся тем, что длина главной режущей кромки и первый осевой угол резания режущих пластин (22, 26), входящих в винтовую группу, соответственно равны B1=9,525 мм, γp1=20 град.

5. Фреза торцово-цилиндрическая по п.1, отличающаяся тем, что длина главной режущей кромки и второй осевой угол резания режущих пластин (24), не входящих в винтовую группу, соответственно равны B2=12 мм, γp2=19 град.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована при торцевом фрезеровании. Режущая пластина содержит первую и вторую режущие кромки, имеющие расположенные с чередованием главные и вспомогательные режущие ребра, каждое из которых проходит между рабочей и нерабочей режущими вершинами.

Режущий инструмент имеет конфигурацию, способную стабильно поддерживать вращающий момент, действующий на режущую пластину, зажатую на установочной поверхности корпуса.

Группа изобретений относится к фрезерованию ряда зубьев элемента зубчатой передачи с прямолинейным контуром зуба по длине. Фреза установлена с возможностью вращения и имеет на своей периферии сменные режущие вставки, которые расположены так, что они при подводе фрезы к элементу зубчатой передачи они входят во впадины между соседними зубьями.

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована при обработке алюминия и его сплавов на высоких скоростях резания. Режущая пластина содержит верхнюю рабочую и противолежащую ей нижнюю базовую поверхности.

Режущая пластина содержит по меньшей мере четыре режущих кромки, каждая из которых включает вспомогательную режущую кромку, соединенную с соответствующей из боковых поверхностей.

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована при фрезеровании с наклоном обрабатываемых деталей. Режущая пластина включает в себя две противоположные торцевые поверхности и периферийную боковую поверхность, продолжающуюся между двумя противоположными торцевыми поверхностями.

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована при обработке труднообрабатываемых материалов, в частности титановых сплавов. Фреза содержит корпус с круговой наружной рабочей поверхностью, расположенной вокруг оси вращения, в котором выполнены гнезда для установки режущих пластин.

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

Режущая пластина имеет противолежащие верхнюю поверхность, боковую поверхность, расположенную между верхней и нижней опорной, и сквозное центральное отверстие с крепежной поверхностью, выходящей на верхнюю поверхность, причем ось сквозного отверстия пересекает верхнюю и нижнюю опорную поверхности и совпадает с осью симметрии режущей пластины.

Режущая пластина имеет многоугольную форму и содержит две противолежащие торцовые поверхности и расположенную между ними периферийную боковую поверхность, соединяющую торцовые поверхности и включающую две противолежащие идентичные главные боковые поверхности с отверстием, проходящим между ними, среднюю плоскость режущей пластины, параллельную торцовым поверхностям.

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована для обработки глубоких пазов в изделиях из труднообрабатываемых материалов. Дисковая фреза включает корпус с рабочей поверхностью, расположенной вокруг оси вращения инструмента. Непосредственно в корпусе или в кассетах, установленных в корпусе, поочередно с одной и другой стороны корпуса выполнены гнезда. При этом каждое гнездо имеет соответственно опорную базовую поверхность и соответственно боковые базовые поверхности для режущей пластины, установленной в каждом гнезде и закрепленной винтом. Режущая пластина имеет многоугольную форму и выполнена с конструктивными параметрами, обеспечивающими повышение работоспособности фрез при обработке глубоких пазов в изделиях из труднообрабатываемых материалов. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

Режущая пластина содержит: верхнюю поверхность, нижнюю поверхность, боковые поверхности, которые соединяют верхнюю поверхность и нижнюю поверхность друг с другом, отверстие, которое проходит через верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, и режущие кромки, которые образованы верхней поверхностью и боковыми поверхностями, При этом боковая поверхность главной режущей кромки из боковых поверхностей снабжена первой задней поверхностью, переходной поверхностью, продолжающейся от первой задней поверхности, и второй задней поверхностью, продолжающейся от переходной поверхности, первая задняя поверхность образована так, что задний угол или ширина задней поверхности изменяется вдоль режущей кромки, а переходная поверхность снабжена множеством ребер для усиления жесткости режущей кромки. Достигается повышение точности и жесткости режущей пластины. 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

Режущий инструмент включает режущую часть и зажимной механизм, выполненный с возможностью приведения в действие между раскрепленным положением, в котором режущая пластина удалена с режущей части, и закрепленным положением, в котором режущая пластина закреплена на режущей части. Зажимной механизм включает прихват и кулачковый вал. Прихват выполнен с участком приращения профиля, имеющим изменяющийся диаметр. Кулачок выполнен с участком приращения профиля, имеющим изменяющийся диаметр. Участки приращения профиля выполнены с возможностью взаимодействия друг с другом для преобразования вращения кулачкового вала в линейное перемещение прихвата для перемещения при этом зажимного механизма в закрепленное положение. Достигается повышение надежности закрепления режущей пластины и расширение технологических возможностей режущего инструмента. 2 н. и 25 з.п. ф-лы, 8 ил.

Режущая пластина выполнена с отверстием, открывающимся к верхней и нижней поверхностям. На виде сверху на верхнюю поверхность режущая пластина и отверстие пластины имеют продолговатую форму вдоль общей продольной оси пластины. Отверстие содержит первую и вторую боковые поверхности вдоль продольной оси пластины и первую и вторую торцевые поверхности, каждая из которых продолжается поперек относительно продольной оси пластины. По меньшей мере одна из первой и второй торцевых поверхностей отверстия выполнена с зажимным выступом. 3 н. и 30 з.п. ф-лы, 5 ил.

Режущая пластина предназначена для фрезерования 90° уступа и содержит первую и вторую торцовые поверхности, периферийную боковую поверхность между ними и режущую кромку, образованную на участке гребня пересечения между первой торцовой поверхностью и периферийной боковой поверхностью. Режущая кромка образована так, чтобы первая торцовая поверхность выполняла функцию передней поверхности, а часть периферийной боковой поверхности выполняла функцию задней поверхности. Участок боковой поверхности, относящийся к периферийной боковой поверхности, смежный, по меньшей мере, части режущей кромки, включает первый участок задней поверхности, смежный режущей кромке, второй участок задней поверхности, третий участок (20) задней поверхности и четвертый участок задней поверхности в таком порядке со стороны первой торцовой поверхности к стороне второй торцовой поверхности. Достигается повышение виброустойчивости за счет снижения автоколебаний. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 11 ил.

Группа изобретений относится к режущим устройствам со сменными режущими пластинами. Режущая пластина имеет восемь идентичных главных режущих кромок, четыре из которых могут работать с положительным осевым передним углом и четыре - с отрицательным осевым передним углом. Режущая пластина имеет две противоположные идентичные торцевые поверхности и периферийную поверхность, продолжающуюся между торцевыми поверхностями и имеющую четыре идентичные боковые поверхности. На видах с торца пластина имеет квадратную форму, а каждая торцевая поверхность имеет два опущенных угла и два поднятых угла. Через опущенные углы проходит диагональная линия. Периферийная поверхность имеет V-образную форму на видах вдоль двух диагональных линий, связанных с каждой торцевой поверхностью, причем две V-образные формы выполнены идентичными и ориентированы в противоположных направлениях. Улучшается процесс резания материалов. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

Группа изобретений относится к обработке материалов резанием и может быть использована при фрезеровании поверхностей в инструментах с индексируемыми двухсторонними режущими пластинами. Режущая пластина имеет многоугольные первую и вторую торцовые поверхности, которые соединены посредством периферийной боковой поверхности, каждая торцовая поверхность определяет первую и вторую торцовые плоскости соответственно. Периферийная боковая поверхность имеет первые периферийные боковые участки, чередующиеся в окружном направлении со вторыми периферийными боковыми участками. Первые периферийные боковые участки являются обратными копиями вторых периферийных боковых участков. Каждый периферийный боковой участок включает первую и вторую подповерхности, которые образуют различные углы с первой и второй торцовыми плоскостями. Первая и вторая подповерхности пересекаются друг с другом между первой и второй торцовыми плоскостями с образованием линии, которая параллельна первой и второй торцовым плоскостям. Раскрыты конструктивные элементы режущего инструмента, содержащего такую пластину, и корпуса режущего инструмента для установки платины. Обеспечивается использование режущих кромок с положительным осевым передним углом и отрицательным радиальным передним углом по отношению к заготовке. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 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.

Режущая пластина имеет крепежные выступы и закрепляется крепежным винтом и прихватом, имеющим передние выступы для взаимодействия с выступами прихвата, и задние выступы для взаимодействия с боковой поверхностью паза, выполненного в корпусе. Достигается повышение надежности крепления режущей пластины за счет исключения изгибающих усилий на крепежном винте. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Режущая пластина в гнезде корпуса сборного режущего инструмента закреплена двумя крепежными винтами, головки которых взаимодействуют с крепежными поверхностями в двух сквозных отверстиях пластины, и прихватом, носок которого взаимодействует с боковой поверхностью глухого паза в режущей пластине. Прихват имеет также упорную поверхность для взаимодействия с головкой дополнительного крепежного винта. Достигается повышение надежности крепления режущей пластины в гнезде корпуса. 2 н.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке труднообрабатываемых материалов торцовыми фрезами. Фреза содержит рабочую часть с круговой наружной поверхностью и имеет цилиндрическую и торцовую съемную или несъемную части, в которых выполнено множество гнезд для установки и механического закрепления сменных режущих пластин. На цилиндрической части режущие пластины установлены винтовыми группами вдоль наружной поверхности по меньшей мере в двух столбцах. На торцовой части установлены режущие пластины по меньшей мере в одном ряду, не входящие в винтовую группу и имеющие одновременно участвующие в резании две режущие кромки, или дополнительно установлены по меньшей мере в одном ряду режущие пластины, входящие в винтовую группу. Приведен выбор параметров режущих пластин. Снижаются нагрузки на главные режущие кромки режущих пластин, повышается стойкость. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх