Режущий инструмент для обработки металлов резанием

Изобретение относится к режущим инструментам, используемым для обработки поверхностей тел вращения методом фрезоточения, в частности к фрезам. Режущий инструмент, предназначенный для обработки металлов резанием, содержит корпус в виде диска с наружной рабочей поверхностью, в которой под углом к оси вращения выполнены гнезда для установки режущих пластин, а главная режущая кромка режущих пластин выполнена криволинейной (плоская кривая) с радиусом кривизны, определяемым по формуле R(кр)=D/(2*cos^2(90-ω)). Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков инструмента, является: снижение сил резания за счет угла наклона главной режущей кромки, что отражается на снижении шероховатости и повышении точности формы обработанной поверхности; снижение вибраций при обработке достигается точным повторением профиля главной режущей кромки и обработанной поверхности; увеличение стойкости режущей пластины за счет постоянной смены пятна контакта вдоль профиля режущей кромки; сокращение времени на установку или замену режущих пластин в гнездах корпуса инструмента. 4 ил.

 

Настоящее изобретение относится к режущим инструментам, используемым для обработки поверхностей тел вращения методом фрезоточения, в частности к фрезам.

Известные конструкции дисковых фрез, которые могут быть использованы при фрезоточении с параллельными осями вращения инструмента и заготовки, имеют винтовую или искривленную форму зубьев и по конструкции сделанными за одно целое с корпусом, (см. Семенченко И.И. и др. Проектирование металлорежущих инструментов. - М.: Машгиз, 1963, с. 275, фиг. 119).

Недостатками данного технического решения являются сложность изготовления и увеличенный расход материала, а также низкая стойкость фрезы.

Известны также фрезы, оснащенные твердосплавными винтовыми пластинками (см. Семенченко И.И. и др. Проектирование металлорежущих инструментов. - М.: Машгиз, 1963, с. 298, фиг. 129).

Недостатком является сложность формы, из-за образующей передней винтовой поверхности.

Наиболее близким по технической сущности, является цилиндрическая фреза патента RU 2510819. (опубл. 10.04.2014. Бюл. №10). Обрабатывающий инструмент, предназначенный для обработки резанием материалов, в частности, дерева или древесных материалов, металлов, пластмасс и/или композиционных материалов, выполненный с возможностью вращения вокруг оси вращения и содержащий, по меньшей мере один расположенный в окружном направлении ряд отдельных резцов с режущими кромками, по меньшей мере, частично накрадывающимися друг на друга, причем режущие кромки имеют угол заострения и расположены под осевым углом к оси вращения, отличающийся тем, что величина осевого угла составляет от>>55° до<90°, а угол заострения режущих кромок превышает 55°.

Недостатками данного технического решения являются:

1. Сложность конструкции инструмента, характеризующаяся большим количеством режущих пластин соединенных с базовым элементом посредством сварки, пайки и др.

2. Отсутствие единого профиля главной режущей кромки, точно повторяющий форму обрабатываемой поверхности, вызывает вибрации и негативно влияет на шероховатость и формообразование обработанной поверхности при фрезоточении.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является конструкция фрезы повышенной работоспособности за счет оптимального угла наклона режущей пластины, что повышает равномерность фрезерования. А также повышение стойкости режущих пластин за счет постоянной смены пятна контакта с обрабатываемым материалом. В предлагаемом изобретении упрощается способ фиксации режущих пластин в корпусе фрезы в сравнении с известными методами.

Данная задача решается за счет того, что заявленный инструмент, предназначенный для обработки металлов резанием, содержащий корпус в виде диска с наружной рабочей поверхностью, в которой под углом к оси вращения выполнены гнезда для установки режущих пластин, а главная режущая кромка режущих пластин выполнена криволинейной (плоская кривая), с радиусом кривизны, определяемым по формуле:

R(кр)=D/(2*cos^2(90-ω)).

В целях снижения осевой силы инструмент может быть выполнен составным из нескольких дисков с правым и левым наклоном режущих пластин к оси вращения.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков инструмента, является:

- снижение сил резания за счет угла наклона главной режущей кромки, что отражается на снижении шероховатости и повышении точности формы обработанной поверхности;

- снижение вибраций при обработке достигается точным повторением профиля главной режущей кромки и обработанной поверхности;

- увеличение стойкости режущей пластины за счет постоянной смены пятна контакта вдоль профиля режущей кромки;

- сокращение времени на установку или замену режущих пластин в гнездах корпуса инструмента;

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:

На фиг. 1 - перспективный вид одного из вариантов инструмента согласно изобретению;

На фиг. 2 - перспективный вид одного из вариантов режущей пластины;

На фиг. 3 - перспективный вид варианта исполнения корпуса инструмента;

На фиг. 4 - схема расчета радиуса кривизны главной режущей кромки;

На фиг. 1 показан перспективный вид заявленного изобретения 2, установленного на вал дополнительного привода инструмента, условно показанного осью вращения 1 и перпендикулярно ориентированного к торцу корпуса инструмента. В гнездах корпуса, выполненных под углом к оси вращения, установлены режущие пластины 3, количество которых регламентировано размерными параметрами и способом крепления в корпусе инструмента. Для надежной фиксации режущие пластины закрепляют распорным трапецеидальным прижимом 4, двумя распорными установочными винтами с внутренним шестигранником 5.

На фиг. 2 показан перспективный вид режущей пластины 3, которая имеет: переднюю поверхность 6 и главную заднюю поверхность 12, пересечение которых образует главную режущую кромку 7. Режущий инструмент имеет трехстороннюю режущую пластину и имеет вспомогательные задние поверхности 10 и 13, пересечение которых с передней поверхностью 6, образуют вспомогательные режущие кромки 9 и 14. В режущей пластине 3, сделано отверстие 8 для надежной фиксации в корпусе инструмента 2, штифтом не показанном на фигуре. Для увеличения жесткости режущей пластины 3, режущие кромки образованные пересечением главной задней поверхности 12 и вспомогательной задней поверхности 10, имеют радиус закругления 11.

На фиг. 3 показан перспективный вид корпуса инструмента 2, имеющий форму диска с торцевыми поверхностями 16 и отверстием крепления 15 на вал дополнительного привода инструмента, не показанного на фигуре. В корпусе выполнены гнезда 20, с базовой поверхностью режущих пластин 19 и кромкой 18 для фиксации распорными установочными винтами, трапецеидальный прижим. В гнездах режущих пластин 20, имеются отверстия 17, с геометрическими параметрами отверстия 8 (фиг. 2), для надежной фиксации режущих пластин.

Для определения величины радиуса кривизны главной режущей кромки режущей пластины, воспользуемся аналитической геометрией. Известно, что пересечением диска и плоскости, является эллипс.

На фиг. 4, видно, что радиус кривизны главной режущей кромки режущей пластины равен радиусу кривизны эллипса, и показан в сечении нормали (плоскость NN) к плоскости режущей пластины. Поэтому, чтобы расчет радиуса был в плоскости режущей пластины, будем записывать угол наклона

кромки режущей пластины со, как (90°-ω).

Известно, что радиус кривизны эллипса: R(кр)=a^2/b где, а - большая полуось эллипса, которая рассчитывается как угол между большой осью эллипса и направлением диаметра, D - диаметр фрезы. Тогда, a=(D/2)/cos(90°-ω), b - малая полуось эллипса, остается без изменений b=D/2. Подставляя величины а и b в формулу эллипса, получим R(кр)=(D^2/(2*cos(90-ω)))^2)/D/2. И после преобразований получаем окончательное уравнение: R(кр)=D/2*cos^2(90-ω), которое позволяет рассчитывать радиус кривизны режущей кромки, расположенной под различными значениями угла наклона к оси вращения инструмента, для обработки наружных и внутренних цилиндрических поверхностей.

Примеры расчета радиуса кривизны главной режущей кромки:

1. Диаметр фрезы D=120 мм, угол наклона режущих пластин ω=30°. Тогда радиус кривизны режущей кромки равен: R(кр)=120/2*cos^2(90-30)=240 мм.

2. Диаметр фрезы D=120 мм, угол наклона режущих пластин ω=60°. Тогда радиус кривизны режущей кромки равен: R(кр)=120/2*cos^2(90-60)=80 мм.

3. Диаметр фрезы D=80 мм, угол наклона режущих пластин ω=45°. Тогда радиус кривизны режущей кромки равен: R(кр)=80/2*cos^2(90-45)=80 мм.

4. Диаметр фрезы D=80 мм, угол наклона режущих пластин ω=80°. Тогда радиус кривизны режущей кромки равен: R(кр)=80/2*cos^2(90-80)=42,24 мм.

Устройство работает следующим образом: заявленная фреза устанавливается на вал дополнительного привода металлообрабатывающего станка так, чтобы оси вращения заготовки и вал привода были параллельны. Инструменту и заготовке сообщают вращение. Инструмент перемещают перпендикулярно оси вращения заготовки на необходимую глубину обработки.

Режущий инструмент, предназначенный для обработки металлов резанием, содержащий корпус в виде диска с наружной рабочей поверхностью, в которой под углом к оси вращения выполнены гнезда для установки режущих пластин, а главная режущая кромка режущих пластин выполнена криволинейной - плоская кривая с радиусом кривизны, определяемым по формуле

R(кр)=D/(2*cos^2(90-ω)).



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к обработке материалов резанием и может быть использована при обработке поверхностей торцовыми фрезами. Индексируемая режущая пластина содержит верхнюю сторону и параллельную ей нижнюю сторону.

Группа изобретений относится к обработке материалов резанием и может быть использована при обработке на больших подачах фрезами изделий из труднообрабатываемых материалов, в том числе из нержавеющей стали, титана и его сплавов.

Режущая пластина (100), содержащая две торцевые поверхности (102) и периферийную поверхность (104), причем торцевые поверхности (102) расположены на противоположных сторонах срединной плоскости (Р).

Односторонняя режущая пластина (14) имеет верхнюю и нижнюю поверхности (20, 22) и периферийную поверхность (24), которая продолжается между ними. Периферийная поверхность (24) пересекает верхнюю и нижнюю поверхности (20, 22) в соответствующих верхней и нижней кромках (28, 30).

Группа изобретений относится к обработке материалов резанием и может быть использована для фрезерования узких пазов в изделиях из труднообрабатываемых материалов.

Группа изобретений относится к обработке материалов резанием и может быть использована в режущих инструментах с индексируемыми режущими пластинами. Режущая пластина содержит два режущих выступа, продолжающихся от противоположных концевых поверхностей к срединной плоскости, каждый из которых имеет заднюю поверхность, противоположно обращенную к затылованной поверхности и передней поверхности, на пересечении которых образована главная режущая кромка.

Фреза // 2666810
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке материалов торцовыми фрезами. Фреза содержит корпус, в котором выполнено по меньшей мере одно гнездо под пластину, образованное в переходе между передним торцом и наружной поверхностью фрезы и в котором закреплена режущая пластина.

Фреза // 2666810
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке материалов торцовыми фрезами. Фреза содержит корпус, в котором выполнено по меньшей мере одно гнездо под пластину, образованное в переходе между передним торцом и наружной поверхностью фрезы и в котором закреплена режущая пластина.

Режущая пластина имеет устройство противоскольжения в форме ласточкина хвоста для закрепления на инструменте. Устройство противоскольжения включает первую и вторую опорные поверхности, имеющие участки ласточкина хвоста, каждый из которых образует внешний и острый угол ласточкина хвоста с базовой поверхностью пластины.

Режущая пластина содержит верхнюю и нижнюю торцовые поверхности, обращенные в противоположных направлениях. На каждой торцовой поверхности расположены главные и угловые режущие кромки.

Изобретение относится к устройствам, используемым для обработки материалов резанием и может быть использовано для фрезерования узких пазов в изделиях из труднообрабатываемых материалов, в том числе из титана и его сплавов.

Сегмент (100) предназначен для съемной установки в гнездо (154) в режущем инструменте (150), образованном в периферийной поверхности его корпуса (152). Каждый сегмент (100) имеет продольную ось (А), продолжающуюся в направлении спереди назад (DF, DR) и верхний и нижний концы (102, 104), расположенные на противоположных сторонах от оси (А).

Режущий инструмент (100) имеет множество режущих участков (108), расположенных вдоль периферийной поверхности (106), поочередно между его боковыми поверхностями (104) с режущей пластиной (112), удерживаемой в каждом режущем участке (108).

Изобретение относится к обработке материалов и может быть использовано в ручном инструменте, в частности в угловой шлифовальной машине. Фреза содержит цилиндрический корпус с посадочным отверстием и отверстиями для прохождения стяжных элементов, стяжное цилиндрическое кольцо с отверстиями, расположенными соосно отверстиям для прохождения стяжных элементов на корпусе, и ножи.

Изобретение относится к производству нефтегазовых и других труб и может быть использовано для резки непрерывной электросварной трубы на отдельные заготовки. Фреза содержит стальной корпус из низколегированной конструкционной стали и зубчатый венец в виде отдельных твердосплавных сегментов, закрепленных заклепками на корпусе.

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.

Режущее тело инструмента металлообрабатывающего станка включает режущую часть, продолжающуюся от корпусной части. Корпусная часть выполнена для точной настройки положения режущей части и включает внутренний участок и наружный участок, расположенный между внутренним участком и режущей частью.

Изобретения относятся к машиностроению и могут быть использованы при обработке узких пазов в деталях из труднообрабатываемых материалов. Режущая пластина содержит корпус с центральной частью с отверстием, ось которого является осью симметрии и поворота пластины.

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.

Режущая пластина имеет две режущие части, имеющие двукратную поворотную симметрию относительно продольной оси режущей пластины и два отверстия. Режущий инструмент содержит корпус, в каждом из расположенных по периферии гнездах которого установлена режущая пластина и крепежный элемент в виде винта с конической головкой, предназначенный для закрепления режущей пластины, при этом каждое из упомянутых гнезд имеет выступ, первую опорную стенку и две вторые опорные стенки для взаимодействия с соответствующими опорными поверхностями режущей пластины.

Изобретение относится к режущим инструментам, используемым для обработки поверхностей тел вращения методом фрезоточения, в частности к фрезам. Режущий инструмент, предназначенный для обработки металлов резанием, содержит корпус в виде диска с наружной рабочей поверхностью, в которой под углом к оси вращения выполнены гнезда для установки режущих пластин, а главная режущая кромка режущих пластин выполнена криволинейной с радиусом кривизны, определяемым по формуле RD). Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков инструмента, является: снижение сил резания за счет угла наклона главной режущей кромки, что отражается на снижении шероховатости и повышении точности формы обработанной поверхности; снижение вибраций при обработке достигается точным повторением профиля главной режущей кромки и обработанной поверхности; увеличение стойкости режущей пластины за счет постоянной смены пятна контакта вдоль профиля режущей кромки; сокращение времени на установку или замену режущих пластин в гнездах корпуса инструмента. 4 ил.

Наверх