НАБОРНАЯ ФРЕЗА Российский патент 1995 года по МПК B27G13/12 

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к наборным фрезам, применяемым в механизированных рубанках и различных строгальных и фрезерных станках для строгания и профилирования деревянных деталей. Изобретение также может успешно применяться в наборных фрезах, предназначенных для обработки других материалов.

Известна наборная фреза, содержащая вал с расположенными на нем режущими элементами, выполненными в виде элементарных фрез, зафиксированных от взаимного вращения относительно друг друга и имеющих режущие кромки, расположенные с угловым смещением, а также устройство для соединения набора фрез с валом и предотвращения их осевого перемещения. В этой наборной фрезе элементарные фрезы установлены на шлицевом валу, что определяет угловое смещение режущих кромок. При этом шлицы служат для передачи вращения на элементарные фрезы и фиксации их взаимного углового смещения.

Недостатком является необходимость изготовления вала со шлицами, а также выполнения шлицевых отверстий в каждой элементарной фрезе. Это в значительной мере усложняет изготовление наборной фрезы и повышает ее стоимость.

Известна наборная фреза, содержащая вал с расположенными на нем режущими элементами, выполненными в виде элементарных фрез, зафиксированных от взаимного вращения относительно друг друга и имеющих режущие кромки, расположенные с угловым смещением, а также устройство для соединения набора фрез с валом и предотвращения их осевого перемещения. В этой наборной фрезе фиксация элементарных фрез от взаимного вращения обеспечивается тем, что они имеют расположенные в их торцах ответные выступы и впадины. При этом для соединения вала с элементарными фрезами с целью передачи на них крутящего момента использованы диски, соединенные с валом шпонками, а с крайними фрезами соответственно выступами и впадинами.

Недостатком этой конструкции является необходимость выполнения шпоночных соединений, а также несимметричность конструкции элементарных фрез. Такое крепление фрез не обеспечивает бокового перекрытия режущих кромок. При необходимости образования разрывов между соседними элементарными фрезами (для фрезерования пазов) приходится размещать между фрезами промежуточные диски, также имеющие на торцах выемки и впадины. Таким образом, эта конструкция сложна в изготовлении и сборке.

Задача изобретения создание наборной фрезы, у которой конструкция элементарных фрез позволяет соединять их между собой и с валом с помощью одного резьбового соединения.

Задача решается тем, что предлагается наборная фреза, содержащая вал с расположенными на нем режущими элементами, выполненными в виде элементарных фрез, зафиксированных от взаимного вращения относительно друг друга и имеющих режущие кромки, расположенные с угловым смещением, а также устройство для соединения набора фрез с валом и предотвращения их осевого перемещения. В соответствии с изобретением элементарные фрезы выполнены в виде двурезцовых фрез, имеющих противоположные режущим граням упорные поверхности в плоскостях, перпендикулярных диаметральной плоскости фрезы, и сквозные пазы в торцовых поверхностях, стенки которых в проекции на торцовую плоскость фрезы образуют угол
α= 360^о/n (1) где n количество элементарных фрез.

Устройство для соединения набора фрез с валом и предотвращения их осевого перемещения выполнено в виде взаимодействующей с резьбой вала гайки, имеющей со стороны набора фрез на части своей длины участок с поперечным сечением в виде по меньшей мере части многоугольника с углом β между сторонами, определяемыми по формуле β 180 ˙ [(n-2)/n]^o, при этом вал имеет на конце, противоположном резьбе, упор для взаимодействия с крайней элементарной фрезой.

При такой конструкции наборной фрезы стенка паза каждой элементарной фрезы упирается в упорную поверхность соседней элементарной фрезы, чем обеспечивается фиксация соседних фрез от проворота относительно друг друга. При этом указанный выше выбор угла α обеспечивает размещение режущих кромок элементарных фрез по непрерывной винтовой линии, что, как известно, обеспечивает снижение усилия резания и снижает вибрации при работе. Вместе с тем, крепление набора фрез на валу с помощью гайки, имеющей участок с поперечным сечением в виде по меньшей мере части многоугольника с углом β между гранями, определяемыми по формуле β= 180 ˙[(n-2)/n]^o, обеспечивает одновременно фиксацию концевой фрезы набора от проворота относительно гайки благодаря взаимодействию граней участка гайки со стенками паза в торцевой поверхности элементарной фрезы и осевую фиксацию всего набора с одновременным соединением его с валом через резьбы вала и гайки. Очевидно, что использование гладкого вала с резьбовым концом и гайки для крепления всего пакета, а также применение фрез с ответными упорными поверхностями в значительной мере упрощают изготовление и сборку предлагаемой наборной фрезы.

Фреза может быть выполнена со вставками, размещенными между любыми выбранными парами элементарных фрез и имеющими поперечное сечение, идентичное поперечному сечению гайки. При этом обеспечивается возможность создания зазоров между соседними фрезами для выборки пазов с одновременной передачей вращения на соседние элементарные фрезы простыми средствами.

На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемой наборной фрезы с частичным разрезом; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 вид на торец элементарной фрезы (увеличено); на фиг.4 вид сбоку элементарной фрезы, представленной на фиг. 3; на фиг.5 вариант конструкции наборной фрезы; на фиг.6 разрез Б-Б на фиг.5.

На фиг. 1 показан общий вид предлагаемой наборной фрезы, имеющей вал 1, который может быть выполнен с любыми средствами для соединения с приводом (шпоночный паз, резьба, шлицы, многогранник и т.п.). Вал имеет гладкую наружную поверхность, упор 2 на одном конце и резьбу 3 на другом. На валу 1 размещены элементарные фрезы 4 одинаковой конструкции, количество которых в данном случае равно пятнадцати. Количество фрез может быть любым, начиная с двух. Это зависит от необходимой ширины обработки. Длина вала зависит от количества элементарных фрез. Режущие кромки 5 и 6 двух соседних элементарных фрез 4а и 4б расположены на описанной окружности 7 и размещены с угловым смещением α (фиг. 1). При пятнадцати элементарных фрезах угол α составляет (360/15)^o 24^o, при этом режущие кромки фрез 4 образуют винтовую линию.

Элементарная фреза 4 (фиг.3 и 4) имеет противоположные режущим граням 5 упорные поверхности 8 в плоскостях, перпендикулярных диаметральной плоскости фрезы. В противоположных торцах 9 и 10 фрезы выполнены симметричные пазы соответственно 11 и 12, стенки 13 и 14 которых в проекции на торцовую плоскость фрезы образуют с упорными поверхностями 8 угол α 360^o/n, где n количество элементарных фрез. В данном случае этот угол α 24^о. Взаимное расположение фрез 4а и 4б (фиг.2) определяется именно упором стенки 13 паза 12 фрезы 4а в упорную поверхность 8 соседней фрезы 4б.

Крайняя слева фреза 4в (фиг.1) упирается в упор 2 вала 1. Поперечное сечение этого упора не имеет особого значения, однако целесообразно выполнить его с поперечным сечением, соответствующим поперечному сечению паза 12 (фиг. 3). Крайняя справа фреза 4г (фиг.1) прижата гайкой 15, установленной на резьбе 3 вала 1. Гайка 15 имеет со стороны, обращенной к набору элементарных фрез 4, на части своей длины участок 15а с поперечным сечением в виде, по меньшей мере, части многоугольника с углом β между сторонами, определяемыми по формуле
β 180 ˙[(n-2/n]^o (2)
Этот выбор угла β определяется тем, что угол β должен составлять 180^о-α Формула (2) для угла β получена отсюда с подстановкой величины угла α по формуле (1). Очевидно, что в случае, если угол β составит, например, 108^о при величине угла α 72^о, поперечное сечение гайки может быть выполнено в виде пятиугольника (с углом между сторонами 110^о) с соответствующей корректировкой угла α из соображений удобства изготовления гайки и ключей для нее. Гайка 15 также имеет обычный шестигранник 16 под стандартный ключ.

При сборке наборной фрезы на вал 1 устанавливают одну за другой элементарные фрезы 4, начиная с левой крайней 4в и оканчивая правой крайней 4г. При этом фрезы 4 набирают так, что стенки из пазов 12 упираются в упорные поверхности 8 соседних фрез. Затем надевают на конец вала 1 гайку 15, утапливая ее участок 15а с поперечным сечением, описанным выше, в паз 12 крайней фрезы 4г, перемещают весь пакет вправо и наживляют гайку 15 на резьбу 3 вала 1. Далее вращают гайку 15 ключом (не показан) за шестигранник 16 вместе с пакетом фрез 4 до упора левой крайней фрезы 4в в упор 2 вала 1. При правильном выборе направления резьбы 3 (левое при правом вращении вала 1) во время работы произойдет самозатягивание гайки 15. Используют наборную фрезу обычным образом. При этом в показанной конфигурации фреза будет строгать обрабатываемую поверхность.

В варианте конструкции фрезы, показанном на фиг.7, на которой аналогичные детали обозначены теми же позициями, отличие наборной фрезы заключается в наличии разрывов между соседними элементарными фрезами 4а, 4б (например, для выборки пазов). Эти разрывы заполнены вставками 17, имеющими поперечное сечение, аналогичное поперечному сечению участка 15а гайки 15. При этом грани вставок 17 выполняют функцию опорных поверхностей 8 фрез 4. Угол смещения режущих кромок соседних фрез при этом удваивается и в данном примере при восьми фрезах вместо пятнадцати он составляет 48^о.

Очевидно, что наборная фреза может иметь любое количество элементарных фрез, при этом будут изменяться только угловое смещение режущих кромок из резцов, длина вала и форма поперечного сечения участка гайки крепления (а также вставок, если они установлены).

Кроме того, хотя в приведенных примерах пары упорных поверхностей фрез выполнены симметрично, это не является обязательным признаком.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к наборным фрезам, применяемым в механизированных рубанках и направлено на упрощение конструкции и эксплуатации. Сущность изобретения: наборная фреза имеет вал 1 с фрезами 4, имеющими режущие кромки, расположенные с угловым смещением, фрезы 4 выполнены в виде двурезцовых фрез, имеющих противоположные режущим граням упорные поверхности в плоскостях, перпендикулярных диаметральной плоскости фрезы, и сквозные пазы в торцовых поверхностях, стенки которых в проекции на торцовую плоскость фрезы образуют с упорными поверхностями угол α = 360^°/n, где n количество фрез 4. Набор фрез 4 соединен валом 1 гайкой 15, имеющей со стороны набора элементарных фрез на части своей длины участок 15а с поперечным сечением в виде по меньшей мере части многоугольника с углом β между сторонами, определяемым по формуле β = 180·[(n-2)/n]^°, а вал 1 имеет на конце, противоположным резьбе, упор 2 для взаимодействия с крайней фрезой 4 в. 1 з. п. ф-лы, 6 ил.

1. НАБОРНАЯ ФРЕЗА, включающая вал с расположенными на нем режущими элементами в виде двурезцовых элементарных фрез, зафиксированных от взаимного перемещения друг относительно друга и относительно вала, имеющих режущие кромки с перекрытиями по торцам, расположенные с угловым смещением, а также устройство для соединения гайкой набора элементарных фрез с валом и предотвращения их осевого и углового перемещения посредством упоров, отличающаяся тем, что перекрытия режущих кромок двурезцовой элементарной фрезы выполнены в виде двух расположенных симметрично оси элементарной фрезы на каждом из ее торцов выступов, наружные контуры которых в проекциях на торцевые поверхности образованы совокупно геометрическими поверхностями самих резцов и двумя, наружной и внутренней упорными поверхностями с углом между последними α = 360^°/n, где n количество элементарных фрез, а гайка для закрепления наборной фрезы на валу оснащена ответными внутренним упорным поверхностями перекрытий режущих кромок наружными упорными поверхностями с углом между ними в проекции на торцовую плоскость гайки β = 180^°[(n-2)/n].
2. Фреза по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена со вставками, имеющими поперечное сечение, аналогичное сечению гайки.