ТОРЦЕВАЯ ФРЕЗА Российский патент 1994 года по МПК B23C5/06 

Изобретение относится к обработке материалов резанием, в частности к сборным конструкциям режущих инструментов.

Известна торцовая фреза, содержащая корпус с базовыми поверхностями под режущие пластины, установленные на посадочных штифтах державок, расположенных в пазах корпуса, крепежные элементы.

Недостатком фрезы являются невысокие технологические возможности инструмента.

Цель изобретения - повышение технологических возможностей инструмента.

Это достигается тем, что торцовая фреза, содержащая корпус с базовыми поверхностями под режущие пластины, установленные на посадочных штифтах державок, расположенных в пазах корпуса, крепежные элементы, резцовый узел выполнен в виде поводковой втулки, взаимодействующей с прямоугольным пазом корпуса, с расположенным в ней ступенчатым резьбовым винтом со сферной державкой, на поверхности которой в шахматном порядке нанесены рифления, фиксирующие относительно корпуса положение режущей пластинки, с последующей диаметральной установкой вершин(ы) режуще(их) пластин(ы) оппозитно расположенными винтами корпуса, содержащего пружину по форме паза резцового узла, с возможностью его оппозитного радиального закрепления.

Новым в предлагаемой фрезе является четырехкоординатное позиционирование вершины режущего лезвия. Существенные отличия: установка режущей пластины с плоской передней поверхностью и с задней конической, плоской или цилиндрической поверхностью под требуемыми геометрическими параметрами и коррелляция диаметрального вылета пластин, плавность настройки, введение рифлений на базовых опорных поверхностях державки и прорезей, изменение относительной твердости материала корпуса и резцовой державки сферы на изменение общего объема опорной базы детали, выполнение пружины прямоугольного сечения.

На фиг. 1 представлена профильная проекция фрезы с осевыми сечениями резцового узла; на фиг.2 - фрагмент державки с многогранной пластиной.

Фреза содержит сборный корпус 1 с обоймой 2. Поводковые втулки 3, сопрягаемые с прямоугольными пазами 4 корпуса 1, содержат резьбовой винт 5, имеющий возможность взаимодействия со сферной державкой 6 резцовой пластины 7, фиксируемой штифтом 8, пересекающим державку 6 параллельно задней грани негативной режущей пластины (или соосно центральному отверстию позитивной режущей пластины). Кроме того, винт 5 взаимодействует с опорной гайкой 9 благодаря наличию на нем резьбовой ступени и квадратного хвостовика 10. Закрепление режущей пластины 7 осуществляется разжимным воздействием сферического торца винта 5 на поверхность сферной державки 6, последняя упирается в соответствующую контактную поверхность сфероидального продольного паза 11, заплечики 12 кольцевой формы поводковой втулки 3 получают сопряжение в верхней зоне 13 прямоугольного паза, а гайкой 9 производится усиление самостопорения сферной державки 6 за счет подачи винта 5 к рабочему торцу 14 фрезы.

Пружина 15 вводится для плавной подачи резцового узла 16. Пружина прямоугольного сечения выполнена по форме паза. Рифления на сферных поверхностях винта 5 и державки 6, а также в продольном пазу 11 корпуса 1 фрезы позволяют с достаточной надежностью фиксировать сориентированную сферную державку 6 с режущей пластиной 7. Обойма 2 корпуса фрезы служит исключительно для безопасности работы инструмента и прикрепляется к корпусу 1 по резьбовой нарезке 17 и базируется по кольцевому пояску 18 корпуса 1. Прорези 19 в державке 6 способствуют точному базированию и лучшему закреплению пластины 7. Штифт 8 предохраняется от вылета конструкцией державки 6, опирающейся на корпус в тангенциальном направлении главного движения подачи D_г. Шпоночный радиальный паз 20 расположен перпендикулярно центральному отверстию 21 фрезы. С помощью винтов 22, устанавливаемых в радиальном направлении пазов по осям 23 и 24 в корпусе 2, осуществляют настроечные перемещения резцового узла 16, который вводят в радиальный паз 25. Фиксированную двухкоординатную ориентацию пластин производят в контрольном приспособлении, а окончательную - трехкоординатную и диаметральную - непосредственно во фрезе без снятия корпуса со станка, с последующим закреплением гайкой 9 и винтом 5 положения режущей пластины 7. Фреза может быть настроена на ступенчатый и классический способы обработки. Форма державок 6 может быть предназначена и для многогранных профилей режущих пластин. Максимальное смещение пары соседних пластин должно находиться в пределах максимальной подачи на зуб - D_sz. Конструкция фрезы позволяет выполнять трехкоординатную ориентацию режущей пластины с введением четвертой координаты радиального ее расположения по запланированному диаметру установки, что значительно расширяет технологические возможности инструмента при обработке различных материалов и размеров заготовок, отчего не требуется изготовление дополнительных корпусов фрез. Снимаемый припуск ограничен формой выступающего рабочего лезвия и принимает пределы от чернового до чистового. Фрезой можно выполнять декоративную обработку поверхности, для чего располагают со смещением режущие кромки в пределах более одной подачи на зуб, а для классического способа фрезерования на деталь или фрезу накладываются частотные колебания с частотой УЗК - ультразвуковых колебаний в пределах одной подачи с образованием видимого спектра рисунка профилируемой поверхности. При обработке труднообрабатываемых материалов следует использовать дополнительные возможности фрезы, т.е. с помощью винтов 26 и 27, имеющих по торцам шлицы 28, а с другого торца конусный выступ 29, удерживающий при повороте винта цилиндрический 30 и сфероидальный 31 прихваты. Для винтов 22 предусмотрены шайбы "Гровера" 32.

Для установки многогранных пластин 7 надлежит выполнить опорную базу 33 в сфероидальной державке 6, располагая ее напротив обрабатываемой поверхности 34.

Сборка фрезы происходит следующим образом.

Резцовый узел 16 вводят в радиальный паз 25 сложной формы. На корпус 1 навинчивают по резьбе 17 корпус обоймы 2. Пружина 15 удерживает резцовый узел 16 в крайнем удаленном положении. Настроечными винтами 22 по осям 23 и 24 корпуса обоймы 2 осуществляют радиальную настройку положения вершин А режущих пластин 7. Ориентацию геометрии пластин 7 осуществляют при ослабленном предварительном натяге винта 5 и гайки 9 относительно державки 6 с рифлениями 11. На сферических контактных поверхностях и проекции сферы поверхностей 6 винта 5 и паза 25. Пружина 15 служит для плавного перемещения резцового узла 16. Окончательная фиксация пластины 7 на штифте 8 осуществляется после выбора их соответствующих схем позиционирования. Для улучшения надежного закрепления в продольном пазу 25 резцового узла 16 на державке 6 могут быть выполнены, кроме рифлений, глухие прорези 35 и 36 в меридиональном и параллельном направлениях относительно условного центра сферы 6. Материал сферы должен быть несколько прочнее, хотя бы на 5-15 единиц HRC, нежели направляющая часть паза 25 со сфероидальной проекцией профиля, что позволит гарантировать закрепление державки 6 в пазу корпуса фрезы 1. Настройка вылета винтов 26 и 27 производится торсионной отверткой. При выполнении позиции 30 и 31 круглыми винтами 26 и 27 можно поворачивать путем вращения внутри паза 25. Для тяжелых работ в корпусе 1 по осям 23 и 24 может быть установлены резьбовые упоры с соответствующими цилиндрической и сферной поверхностями. Компенсатор 37 усиливает эффект стопорения от головки болта 22.

Предлагаемая торцовая фреза по сравнению с прототипом обеспечивает четырехкоординатное позиционирование вершины режущего лезвия, обработку различных материалов изделий за счет выбора оптимальной геометрии пластинами и может быть настроена на различный диаметральный вылет пластин относительно заданных размеров радиального паза.

Использование: в области обработки материалов резанием, в частности в сборных конструкциях режущих инструментов. Существо: в пазах корпуса торцовой фрезы закреплены резцовые узлы с державками, на посадочных штифтах которых размещены режущие пластины. Каждый резцовый узел выполнен в виде подпружиненной втулки и размещенного в нем винтом со сфероидальным торцом и рифлениями на нем. На корпусе выполнены продольные пазы сфероидальной формы с рифлениями и размещена в аналогичном пазу корпуса для взаимодействия с рифлениями сфероидального торца винта. На корпусе по диаметру в два ряда размещены винты для взаимодействия с подпружиненными втулками в радиальном направлении. 2 ил.

ТОРЦЕВАЯ ФРЕЗА, в пазах корпуса которой закреплены резцовые узлы с державками, на посадочных штифтах которых размещены режущие пластины, отличающаяся тем, что каждый резцовый узел выполнен в виде подпружиненной в радиальном направлении втулки и размещенного в ней винта со сфероидальным торцом и рифлениями на нем, а на корпусе выполнены продольные пазы сфероидальной формы с рифлениями, причем каждая державка выполнена сфероидальной формы с рифлениями и размещена в упомянутом аналогичном пазу корпуса для взаимодействия с рифлениями сфероидального торца винта, при этом фреза снабжена винтами, размещенными в корпусе по диаметру в два ряда для взаимодействия с подпружиненными втулками.