Сборная червячная фреза
Владельцы патента RU 2680122:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) (RU)
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях металлорежущих инструментов для фрезерования деталей. Фреза содержит корпус и установленные в нем твердосплавные режущие пластины. Корпус выполнен в виде отдельных дисков, собранных на втулке со шпоночным пазом, зафиксированных от проворота посредством призматической шпонки и стянутых пятью шпильками с гайками с образованием винтовой поверхности с углом подъема, равным отношению шага рядом стоящих зубьев фрезы, измеренного по одноименным сторонам зубьев по длительному диаметру фрезы, к количеству режущих пластин. Диски выполнены с тангенциальными пазами с опорными поверхностями для установки в них основных и боковых твердосплавных режущих пластин, отверстиями для расположения упомянутой втулки со шпоночным пазом и пятью сквозными отверстиями для шпилек, а по краям корпуса установлены две цилиндрические проставки. Обеспечивается возможность замены одного или нескольких дисков при поломке, повышается работоспособность фрезы. 5 ил.
Изобретение относится к области обработки металлов резанием, к конструкциям металлорежущего инструмента.
Наиболее близкой по технической сущности, выбранной в качестве прототипа, является сборная червячная фреза [RU №2507041, МПК B23F 21/16, опубл. 20.07.2010 Бюл. №5]. Известное устройство содержит корпус, режущие рейки и элементы их крепления. Режущие рейки установлены с плотным прилеганием друг к другу из условий увеличения максимально возможного количества реек для данного диаметра фрезы, а их толщина в поперечном сечении рейки по вершинам зубьев уменьшена и выбрана из условия их прочности на изгиб от действия сил.
Недостатками данной конструкции фрез является применение режущих пластин, установленных на рейках, что усложняет конструкцию и условия их эксплуатации, а за счет общей толщины реек и пластин - уменьшает количество устанавливаемых реек.
Известны также сборные червячные фрезы для обработки зубчатых изделий, содержащие корпус и поворотные неперетачиваемые режущие пластины, установленные вдоль линий профилирования, направленных по нормали к боковым режущим кромкам зубьев через полюс профилирования, лежащий в точке пересечения начальной прямой с межосевым перпендикуляром фрезы и изделия, снабженная рейками, на которых поочередно установлены упомянутые неперетачиваемые режущие пластины, при этом на последних выполнены модифицированные участки профиля, адекватные профилю данной части зуба рейки, причем неперетачиваемые режущие пластины размещены в плоскости профиля зуба рейки на участках, ограниченных проекциями линий профилирования на средний и прилегающие к нему крайние зубья рейки, (см. патент РФ №2147496, МПК B23F 21/16 Сборная червячная фреза. Заявка №98104494/02 от 10.03.1998. Авт. изобр. Настасенко В.А. Опубл. Бюл №11 от 20.04.2000).
Недостатками данной конструкции фрез является применение режущих пластин, установленных на рейках, что усложняет конструкцию и условия их эксплуатации, а за счет общей толщины реек и пластин - уменьшает количество устанавливаемых реек, что, в свою очередь, ограничивает возможности для уменьшения толщины срезаемой стружки зубьями рейки, от чего зависит общая стойкость фрезы и ведет к потребности в переточках.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание сборной червячной фрезы повышенной работоспособности за счет достижения использования сменных режущих твердосплавных пластин из твердого сплава, возможность произвести замену одного или нескольких дисков, а не всего корпуса фрезы при поломке, а также, увеличить или уменьшить количество дисков в зависимости от поставленной задачи при нарезании крупномодульных зубчатых колес.
Указанный технический результат достигается тем, что сборная червячная фреза состоит из корпуса и установленных в нем твердосплавных режущих пластин, корпус выполнен в виде отдельных дисков, собранных на втулке со шпоночным пазом, зфиксированных от проворота посредством призматической шпонки и стянутых пятью шпильками с гайками с образованием винтовой поверхности с углом подьема, равным отношению шага рядом стоящих зубьев фрезы, измеренного по одноименным сторонам зубьев по длительному диаметру фрезы, к количеству режущих пластин, при этом диски выполнены с тангенциальными пазами с опорными поверхностями для установки в них основных и боковых твердосплавных режущих пластин, отверстиями для расположения упомянутой втулки со шпоночным пазом и пятью сквозными отверстиями для шпилек, а по краям корпуса установлены две цилиндрические проставки.
На каждом диске расположено два вида режущих твердосплавных пластин: основные - для фрезерования впадины зуба, и боковые - для формирования эвольвентной поверхностей зубчатого колеса. Благодаря этому обеспечивается равномерность фрезерования и снижаются ударные нагрузки на режущие твердосплавные пластины сборной червячной фрезы. Каждая твердосплавная режущая пластина крепится к корпусу сборной червячной фрезы при помощи винтов. При заворачивании винта режущая твердосплавная пластина прижимается к корпусу сборной червячной фрезы и базируется в тангенциальных пазах, что исключает перемещение режущей пластины в радиальном направлении от оси фрезы.
На фиг. 1 изображен корпус диска фрезы; на фиг. 2 изображен вид слева; на фиг. 3 изображен общий вид фрезы; на фиг. 4 изображена сечение А-А; на фиг. 5 изображено сечении Б-Б.
Сборная червячная фреза состоит из отдельных дисков 1, корпус которых образует винтовую поверхность 13, которая имеет угол подъема, имеющих тангенсальные пазы 2 с опорными поверхностями для расположения в них режущих пластин, отверстие 3 для расположения втулки со шпоночным пазом, и пять сквозных отверстий 4 для шпилек, на каждом диске закреплены боковые 5 и основные 6 твердосплавные режущие пластины, базирующиеся в тангенциальных пазах при помощи винтов 7. Для исключения возможности проворота дисков корпуса фрезы во время фрезерования, фреза оснащена втулкой 8 и призматической шпонкой 9 со шпоночным пазом. Диски собираются на втулке и шпонке и стягиваются пятью шпильками 10, на концах которых имеются гайки 11. По краям корпуса имеются две цилиндрические проставки 12 для наилучшего закрепления дисков сборной червячной фрезы.
Сборная червячная фреза работает следующим образом: фрезу закрепляют на зубофрезерном станке, фреза имеет вращательное движение вокруг своей оси и поступательное вдоль оси детали. Деталь, закрепленная на столе станка, имеет только вращательное движение вокруг своей оси, строго согласованное с вращением сборной червячной фрезы. При зубофрезеровании червячная фреза образует с обрабатываемой заготовкой винтовое станочное зацепление.
Сборка червячной фрезы осуществляется следующим образом: каждый отдельный диск 1 имеет на винтовой поверхности тангенсальные пазы 2, в которых устанавливаются боковые 5 и основные 6 твердосплавные режущие пластины и фиксируются при помощи винтов 7. Далее все отдельные диски собираются на втулку 8 со шпоночным пазом и фиксируются от проворота при помощи призматической шпонки 9. По краям фрезы устанавливаются проставки 12 и вся конструкция стягивается пятью шпильками 10 при помощи гаек 11.
Таким образом, разработанная сборная червячная фреза, технологична в изготовлении, так как все базирующие поверхности под режущие твердосплавные пластины и шпоночные пазы спроектированы таким образом, что к ним обеспечивается свободный доступ для финишного шлифования. Вследствие технологичности конструкции и применению режущих твердосплавных пластин увеличивается работоспособность и надежность сборной червячной фрезы.
Сборная червячная фреза, содержащая корпус и установленные в нем твердосплавные режущие пластины, отличающаяся тем, что корпус выполнен в виде отдельных дисков, собранных на втулке со шпоночным пазом, зафиксированных от проворота посредством призматической шпонки и стянутых пятью шпильками с гайками с образованием винтовой поверхности с углом подъема, равным отношению шага рядом стоящих зубьев фрезы, измеренного по одноименным сторонам зубьев по делительному диаметру фрезы, к количеству режущих пластин, при этом диски выполнены с тангенциальными пазами с опорными поверхностями для установки в них основных и боковых твердосплавных режущих пластин, отверстиями для расположения упомянутой втулки со шпоночным пазом и пятью сквозными отверстиями для шпилек, а по краям корпуса установлены две цилиндрические проставки.
