СБОРНАЯ ДИСКОВАЯ ФРЕЗА Российский патент 1997 года по МПК B27G13/08 B27B33/08 

Изобретение относится к обработке материалов резанием, в частности к дисковым фрезам со вставными зубьями.

Известна дисковая фреза (а. с. N 1219347, B 27 B 33/12) со вставными зубьями, установленными в гнездах и закрепляемыми в них с помощью вкладышей, выполненных в виде клинообразных пластин.

Недостатком данной конструкции является ограниченная возможность применения, обусловленная тем, что наличие сложной конфигурации вкладышей (клинообразные с направляющим пазом), крышки со стороны боковой поверхности корпуса фрезы не дают возможности выполнения корпуса тонким.

Кроме того, данная конструкция ненадежна, так как перемещению зубьев под действием радиальной составляющей силы резания препятствует не корпус фрезы, а крепежный элемент (клиновая пластина).

Известная дисковая фреза, выбранная за прототип (патент Германии N 833117, кл. 38a), содержит корпус и сквозные со стороны торцов корпуса гнезда, выходящие за периферию корпуса. Опорные стенки гнезд выполнены клинообразной выпуклой формы. Закрепление зубьев в гнездах осуществляется крепежными элементами, заклепками, размещенными в конических пазах, расположенных со стороны опорных стенок.

Недостатком такой дисковой фрезы является ненадежность закрепления зубьев в пазах, предусматривающих лишь поджатие зубьев крепежными элементами к опорным стенкам.

Кроме того, надежность закрепления еще более снижается из-за отсутствия V-образных поверхностей на стопорных стенках гнезд, т.е. зубья от смещений в направлении, параллельном оси фрезы, предохраняют лишь крепежные элементы, что под воздействием сил резания во время работы может привести к распределению зубьев.

В предлагаемой дисковой фрезе, содержащей корпус и зафиксированные в корпусе режущие зубья, размещенные в гнездах, выполненных сквозными со стороны торцов корпуса и открытыми со стороны периферии корпуса и имеющих опорные, упорные и стопорные стенки, причем опорные стенки гнезд выполнены с V-образной выпуклой поверхностью, либо на стопорных стенках зубьев, либо на стопорных стенках гнезд выполнены выступы, а на упорных стенках гнезд, либо зубьев, со стороны стопорных стенок выполнены уступы, зубья зафиксированы крепежными элементами, расположенными между зубьями и опорными стенками, при этом крепежные элементы расположены ближе к центру фрезы, чем выступы, а стопорные стенки гнезд выполнены V-образной выпуклой формы.

Выполнение выступов на стопорных стенках гнезд или на стопорных стенках зубьев, а также наличие уступов на упорных стенках гнезд, либо на стенках зубьев, взаимодействующих с упорными стенками гнезд создает возможность закреплять зубья с поворотом в гнездах именно в том направлении, в котором стремится повернуть зубья сила резания. Таким поворотом зубьев при закреплении заблаговременно осуществляется выборка зазоров и люфтов еще до вступления фрезы в резание. Причем, чем меньше угол α (см. фиг. 1), тем больше натяг в соединении зуб корпус резы. При малых значениях угла a может даже происходить эффект самозаклинивания зубьев в корпусе фрезы, то есть для раскрепления зубьев потребуется приложить силу, большую по величине, чем сила закрепления.

Таким образом, за счет уступа и выступа обеспечивается надежное в эксплуатации соединение, свойства которого присущи затянутому, беззазорному клиновому соединению. Кроме того, выполнение стопорной стенки такой же формы, как и опорная стенка (V-образной выпуклой формы), дает дополнительную фиксацию каждого зуба в направлении, параллельном оси фрезы, что увеличивает надежность закрепления зубьев.

На фиг. 1 изображена сборная дисковая фреза; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 вариант выполнения сборной дисковой фрезы; на фиг. 4 - схема сборки фрезы.

Сборная дисковая фреза состоит из корпуса 1 и сменных зубьев 2, имеющих боковые стороны клинообразной вогнутой формы. Зубья 2 размещены в сквозных со стороны торцов корпуса и открытых со стороны периферии корпуса гнездах 3. Гнезда 3 имеют опорные 4, упорные 5 и стопорные 6 стенки, при этом стопорные 6 и опорные 4 стенки гнезд 3 выполнены клинообразной выпуклой формы. На упорных стенках 5 гнезд 3 выполнены уступы 7.

На стопорных стенках 6 выполнены выступы 8 (фиг. 1 и 2), при этом выступ 8 имеет клинообразную выпуклую форму.

В варианте выполнения выступа 8 на стенке зуба 2, взаимодействующей со стопорной стенкой 6 гнезда 3 (см. фиг. 3), вогнутая клинообразная поверхность выполнена на выступе 8, а уступы 7 выполнены на стенках зубьев, взаимодействующих с упорными стенками гнезд.

На опорных стенках 4 гнезд 3 и на сопрягаемых с ними боковых стенках зубьев 2 выполнены отверстия под крепежные элементы 9 с конусообразными головками, при этом крепежные элементы 9 расположены ближе к центру фрезы, чем выступы 8.

Сборка фрезы осуществляется следующим образом (фиг. 4).

В каждое гнездо 3 корпуса 1 вставляется зуб 2. Сила закрепления Q₁ прикладывается к зубу 2 так, чтобы она была направлена в сторону центра фрезы и линия ее действия проходила между уступом 7 и опорной стенкой 4 гнезда 3.

Под действием силы закрепления зуб 2 продвигается между опорной 4 и стопорной 6 стенками гнезда 3 до тех пор, пока упорная стенка зуба 2 не коснется уступа 7, расположенного на упорной стенке 5 гнезда 3.

После того как зуб 2 коснется уступа 7, произойдет поворот зуба 2 вокруг точки O₁ уступа 7, ближайшей к опорной стенке 4 гнезда 3, при этом будет происходить скольжение упорной стенки зуба 2 по уступу 7.

Поворот будет осуществляться до момента касания зуба 2 двух характерных точек гнезда точки O₂ опорной стенки 4, максимально удаленной от центра фрезы, и точки O₃ выступа 8, ближайшей к центру фрезы.

В зависимости от угла между линией, проходящей через точки O₂ и O₃, и линией, перпендикулярной продольной оси гнезда и лежащей в той же плоскости, что и точки O₂, O₃ и центр фрезы, зуб 2 под действием силы закрепления либо заклинится в гнезде, если угол a достаточно мал и относится к категории самотормозящихся, либо не заклинится, если угол a] больше величины углов самоторможения. В последнем случае для закрепления зуба 2 и создания натяга потребуется применение крепежного элемента 9, создающего силу закрепления Q₂, действующую на зуб 2 со стороны опорной стенки 4 в направлении, расположенном между выступом 8 и уступом 7. В варианте выполнения выступов 8 на боковых стенках зубьев 2 или выполнения уступа 7 на стенке зуба, взаимодействующей с упорной стенкой 5 гнезда 3, (фиг. 3 и 4), сборка осуществляется подобным же образом.

Технико-экономические преимущества предложенной сборной дисковой фазы с выступами, выполненными на стопорных стенках гнезд или на боковых стенках зубьев, сопрягаемых со стопорными стенками гнезд и уступами, выполненными на упорных стенках гнезд либо зубьев, дающими возможность безлюфтового с натягом соединения зубьев с корпусом фрезы, заключается в повышенной надежности закрепления зубьев и в возможности использования данной конструкции во фрезах любых диаметров и при увеличенных режимах фрезерования.

Использование: сборная дисковая фреза может быть использована в деревообработке. Сущность изобретения: фреза состоит из корпуса 1 с зубьями 2, размещенными в сквозных гнездах 3. На упорных стенках 5 гнезд 3 выполнены выступы 7, а на стопорных стенках 6 гнезд 3 выполнены выступы 8. Выступы 8 могут быть выполнены также и на боковой стенке каждого зуба 2, сопрягаемой со стопорной стенкой 6 гнезда 3, а уступы 7 могут быть выполнены на стенках зубьев, сопрягаемых с упорными стенками гнезд. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Сборная дисковая фреза, включающая корпус и зафиксированные крепежными элементами в корпусе режущие зубья, размещенные в гнездах, выполненных сквозными со стороны торцов корпуса и открытыми со стороны периферии корпуса, причем зубья и гнезда имеют опорные, упорные и стопорные стенки, а опорные стенки гнезд выполнены с V-образной выпуклой поверхностью, отличающаяся тем, что на стопорных стенках зубьев или стопорных стенках гнезд выполнены выступы, а на упорных стенках гнезд или зубьев со стороны стопорных стенок выполнены уступы. 2. Фреза по п.1, отличающаяся тем, что каждый крепежный элемент расположен между зубом и опорной стенкой гнезда. 3. Фреза по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что крепежные элементы расположены ближе к центру фрезы, чем выступы. 4. Фреза по п.1, отличающаяся тем, что стопорная стенка каждого гнезда выполнена V-образной выпуклой формы.