ФРЕЗЕРНЫЙ ИНСТРУМЕНТ С УСТРОЙСТВОМ НЕПРЕРЫВНОЙ ПОДАЧИ ЖИДКОСТИ Российский патент 2014 года по МПК B23C5/28 

Область техники

Настоящее изобретение относится к фрезерным инструментам и более конкретно к фрезерным инструментам, содержащим устройство непрерывной подачи жидкостей, таких как охлаждающие и/или смазочно-охлаждающие жидкости.

Предшествующий уровень техники

Во многих вращающихся металлорежущих машинах, таких как фрезерные станки, предусмотрена инструментальная державка, на которой закрепляются заменяемые режущие пластины и включающая в себя устройство крепления, такое как оправка, для прикрепления инструментальной державки к ведомому вращающемуся валу машины. Известно, что подается охлаждающая и/или смазочно-охлаждающая жидкость для охлаждения заготовки и режущих кромок, которые разрезают заготовку. Охлаждающее средство и/или смазочное средство подается обычно под давлением из резервуара охлаждающего средства в охлаждающую камеру, такую как канавка распределителя на корпусе инструментальной державки устройством крепления. Охлаждающее средство затем подается к месту, проксимальному или ближайшему к режущим кромкам сверлением отверстия между охлаждающей камерой и данным местом. В фрезерных инструментах, таких как торцевые фрезерные инструменты, форма инструментальной державки обеспечивает сверление отверстий непосредственно от мест, проксимальных к режущим кромкам до охлаждающей камеры, проксимальной к устройству крепления. В ЕР 0 463 422 А1 раскрыт пример торцевого фрезерного инструмента с просверленными отверстиями для охлаждающего средства, проходящими от кольцевой канавки распределителя на участке крепления инструментальной державки до стружечных канавок инструментальной державки.

В некоторых фрезерных инструментах, таких как дисковые фрезерные инструменты, относительно тонкая головка в форме диска расположена коаксиально на продолговатом валу. Вал может быть типа, содержащего охлаждающую камеру, проксимальную к устройству крепления и может быть прикреплен к ведомому вращающемуся валу режущей машины обычным способом, как например, посредством оправки. В случае, когда головка или диск тонкий, может быть невозможным сверление одного отверстия от охлаждающей камеры, проксимальной к устройству крепления до места, проксимального к режущей кромке, особенно, когда головка или диск удален от конца вала, образующего часть устройства крепления и на котором установлена охлаждающая камера. В JP2006218549 раскрыто устройство, в котором закругленная деталь закрепляется на нижней части осевого канала для обеспечения ровного потока в радиальный канал. Желательно иметь фрезерный резец, включающий в себя устройство для обеспечения охлаждающей и/или смазочно-охлаждающей жидкости, проксимальный к режущим кромкам на головке.

Согласно варианту настоящего изобретения, фрезерный инструмент содержит участок вала, содержащий первый канал, продолжающийся от первого конца участка вала, участок головки, коаксиальный с участком вала, причем участок головки продолжается радиально наружу от участка вала, причем участок головки содержит две боковые поверхности и наружную периферийную кромку между боковыми поверхностями, причем наружная периферийная кромка содержит, по меньшей мере, одну выемку, в которой закрепляется, по меньшей мере, одна режущая пластина, и, по меньшей мере, один второй канал, проходящий между и на расстоянии от боковых поверхностей участка головки от первого канала до, по меньшей мере, одной проксимальной выемки.

По меньшей мере, один второй канал проходит между боковыми поверхностями и на расстоянии от них участка головки от первого канала до проксимальной, по меньшей мере, одной выемки, при этом первый канал содержит первый участок, имеющий первый диаметр, и второй участок, имеющий второй диаметр, и кольцевое ребро и кольцевую канавку на переходном участке между первым участком и вторым участком, причем ребро содержит, по меньшей мере, одно отверстие, проходящее между вторым участком и канавкой.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием вариантов его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые позиции обозначают аналогичные элементы и на которых:

Фиг.1 представляет собой вид сверху в изометрии фрезерного инструмента согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 представляет собой вид снизу в разобранном виде фрезерного инструмента фиг.1;

Фиг.3 представляет собой вид сбоку в разрезе фрезерного инструмента фиг.1; и

Фиг.4 представляет собой вид сбоку в разрезе участка фрезерного инструмента согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

Фрезерный инструмент 21 согласно варианту настоящего изобретения изображен на фиг.1-3. Как видно, например, на фиг.3, фрезерный инструмент 21 содержит участок 23 вала, содержащий первый канал 25, продолжающийся от первого конца 27 участка вала. Обычно первый канал 25 проходит аксиально от первого конца 27 до второго конца 29 участка 23 вала.

Фрезерный инструмент 21 содержит участок 31 головки, коаксиальный с участком 23 вала. Участок 31 головки проходит радиально наружу от участка 23 вала. Участок 31 головки содержит две боковые поверхности 33 и 35 и наружную периферийную кромку 37 между боковыми поверхностями. Наружная периферийная кромка 37 содержит, по меньшей мере, одну выемку 39 и обычно множество выемок, в которых, по меньшей мере, одна режущая пластина 41 закрепляется, например, посредством зажимного винта 43 с наружной резьбой, которая состыковывается с внутренней резьбой в отверстии 45 (фиг.1 и 2) в корпусе участка 31 головки или зажимным устройством другой формы. Известно множество зажимных приспособлений для зажимных пластин относительно головок. Участки 31, 131 головки, изображенные на фиг.1-4, имеют форму диска с двумя по существу параллельными сторонами 35 и 37, и 135 и 137, однако представляется понятным, что участок головки может иметь не параллельные стороны. Например, как изображено в полуразрезе на фиг.3, сторона 35' может быть дугообразной. По меньшей мере, один второй канал 49 продолжается между и в отдалении от боковых поверхностей 33 и 35 участка 31 головки от первого канала 25 к проксимальной, по меньшей мере, одной выемке 39. Второй канал 49 обычно проходит к выемке 39 к месту немного впереди режущей пластины 41 в направлении вращения фрезерного инструмента 21. Второй канал 49 может проходить по существу радиально относительно оси участка 23 вала, хотя он может быть расположен так, что он не проходит радиально относительно оси участка вала, как например, при прохождении по касательной к первому каналу. Второй канал 49 может быть перпендикулярным или, как изображено на фиг.3 и 4, не перпендикулярным к оси участка 23 вала, что может способствовать формированию устройства, такого как диск 51, для закрытия первого канала 25. Диск 51 может удерживаться на месте любым подходящим способом, как например, посредством пружинного кольца 53, принимаемого в канавке 55 в стенке 57 первого канала 25.

В варианте осуществления фрезерного инструмента 21, изображенного на фиг.1-3, назначением первого канала 25 является принятие болта 59, который используется для соединения фрезерного инструмента 21 с ведомым вращающимся участком режущей машины (не изображен). Первый канал 25 содержит первый участок 61, имеющий первый диаметр, который является достаточно большим для принятия головки 63 болта 59 и образования первого кольцевого пространства 65 между головкой болта и стенкой 57 первого канала. Первый канал 25 также содержит второй участок 67, имеющий второй диаметр, который достаточно большой для принятия конца 69 хвостовика болта 59 и образования второго кольцевого пространства 71 между концом хвостовика болта и стенкой 57 первого канала. Диаметр второго участка 67 первого канала слишком для обеспечения вхождения головки 63 болта во второй участок первого канала. Болт 59 может иметь отверстие в головке 65 для шестигранного инструмента для завинчивания.

Кольцевое ребро 73 и кольцевая канавка 75 выполнены на переходном участке между первым участком 61 и вторым участком 67. Нижняя поверхность 77 головки 63 болта 59 примыкает к поверхности 79 примыкания ребра 73, когда болт соединяется с вращающимся участком режущей машины, так что ребро и головка болта, по существу, предотвращают прохождение потока между вторым кольцевым пространством 71 на втором участке 67 первого канала 25 и канавкой 75. Канавка 75 обеспечивает прохождение потока к первому кольцевому пространству 65 на первом участке 61 первого канала 25. Ребро 73 содержит, по меньшей мере, одно отверстие 81, продолжающееся между вторым участком 67 и канавкой 75, так что обеспечивается потоковое взаимодействие между вторым кольцевым пространством 71 и первым кольцевым пространством 65. Отверстие 81 может быть в любой подходящей форме, как например, сквозного отверстия в ребре 73, как видно на фиг.3, или выемки 181 на верхней поверхности 179 примыкания ребра, как видно на фиг.4. Обычно существует зазор между верхней частью головки 63 болта 59 и диском 51. Так как существует потоковое взаимодействие между первым кольцевым пространством 65 и вторым кольцевым пространством 71 посредством отверстия 81 и канавки 75, охлаждающая и/или смазочно-охлаждающая жидкость может подаваться во второй канал 49 из второго кольцевого пространства. Второй канал 49 продолжается в первое кольцевое пространство 65 и, таким образом, охлаждающая и/или смазочно-охлаждающая жидкость может подаваться в канавку 39 для охлаждения и/или смазки заготовки (не изображена) и режущей пластины 41. Охлаждающая и/или смазывающая жидкость обычно подается, типично под давлением, из резервуара (не изображен) во второе кольцевое пространство 71 через трубки и отверстия, обеспеченные в режущей машине (не изображены).

Охлаждающая и/или смазочно-охлаждающая жидкость подается через отверстия 83, проксимальные к концу 85 (изображено в полуразрезе на фиг.3) участка крепления ведомого вращающегося участка режущей машины. Канавка 87 может быть выполнена на участке 89 крепления первого канала 25 и может образовывать часть охлаждающей камеры. Нижняя часть 91 конца 85 участка крепления ведомого вращающегося участка режущей машины может быть разнесена от участка перехода 93 между участком 89 крепления первого канала 25 и вторым участком 67 первого канала, или канавки могут быть сформированы на нижней части 91 конца 85, так что жидкость, входящая в охлаждающую камеру, может перетекать во второе кольцевое пространство 71 и затем в отверстие 81 в ребре 73, первое кольцевое пространство 65 и второй канал 49.

В вариантах осуществления, изображенных на фиг.1-3, участок 23 вала и участок 31 головки составляют одно целое, т.е. они образованы из общего куска материала. Обычно участок головки расположен на первом конце участка вала. Участок вала и участок головки могут, однако, быть отдельными компонентами и участок головки может прикрепляться к участку вала во множестве положений вдоль длины подходящим способом. Обычно, если участок вала и участок головки являются отдельными компонентами, части второго канала будут находиться на участке вала, и части второго канала будут находиться на участке головки, и участок головки будет соответствующе ориентирован относительно участка вала для обеспечения потокового взаимодействия между первым каналом и выемкой на периферийной кромке участка головки.

Как видно на фиг.4, по меньшей мере, одна 139а выемка может продолжаться на участке 131 головки от одной, первой боковой поверхности 133 участка головки и не продолжается до второй, другой, второй боковой поверхности 135. Другая выемка 139b может продолжаться на участке 131 головки от второй боковой поверхности 135 и не продолжается до первой боковой поверхности 133. В таком устройстве, где наружная периферийная кромка 137 содержит, по меньшей мере, две выемки 139а и 139b, и фрезерный инструмент 121 содержит, по меньшей мере, два вторых канала 149а и 149b, каждый из, по меньшей мере, двух вторых каналов продолжается от первого канала 125 до проксимальных соответствующих каналам выемок 139а и 139b между и в отдалении от боковых поверхностей 133 и 135 участка 131 головки. Если каналы 149а и 149b расположены в плоскостях, перпендикулярных оси участка 123 вала, центральная ось одного из каналов 149а может лежать в другой плоскости, чем центральная ось другого одного из каналов 149b. Где каналы 149а и 149b не перпендикулярны центральной оси участка 123 вала, центральные оси каналов определяют другие поверхности усеченного конуса, так как они вращаются вокруг центральной оси участка вала. В отличие от варианта осуществления по фиг.4 от варианта осуществления по фиг.3, на фиг.3 выемка 39 продолжается между обеими сторонами 35 и 37. В других же вариантах осуществления, как например, используемых при применении торцевого фрезерования, выемка может продолжаться от нижней стороны без продолжения до верхней стороны и выемка не продолжается от верхней стороны.

Настоящее изобретение не ограничивается вышеприведенным предпочтительным вариантом осуществления, но может содержать варианты и включать изменения, выполняемые без отступления от объема изобретения, заключенного в его формуле.

Заявка №0950320-2 на патент Швеции, являющаяся приоритетной для настоящей заявки, откуда включены в описание в качестве ссылки.

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована при обработке фрезерным инструментом с непрерывной подачей охлаждающей или смазочно-охлаждающей жидкости. Инструмент содержит участок вала с первым каналом, проходящим от первого конца участка вала, и участок головки, коаксиальный с участком вала, проходящий радиально наружу от участка вала и содержащий две боковые поверхности и наружную периферийную кромку между ними. Наружная периферийная кромка включает по меньшей мере одну выемку для закрепления по меньшей мере одной режущей пластины. Инструмент содержит по меньшей мере один второй канал, проходящий на расстоянии между боковыми поверхностями от первого канала до проксимальной по меньшей мере одной канавки. Первый канал содержит первый участок и второй участок, выполненные разного диаметра. Второй участок содержит кольцевое ребро и кольцевую канавку на переходном участке между первым и вторым участками. Ребро выполнено с по меньшей мере одним отверстием, проходящим между вторым участком и кольцевой канавкой. Раскрыты варианты выполнения фрезерного инструмента. Обеспечивается непрерывная подача жидкости, улучшается качество обработки. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Фрезерный инструмент (21; 121), содержащий
участок (23) вала, выполненный с первым каналом (25; 125), проходящим от первого конца (27) участка (23) вала;
участок (31; 131) головки, коаксиальный с участком (23) вала, проходящий радиально наружу от участка (23) вала и содержащий две боковые поверхности (33, 35, 35'; 133, 135) и наружную периферийную кромку (37; 137) между боковыми поверхностями (33, 35, 35'; 133, 135), причем наружная периферийная кромка (37; 137) содержит по меньшей мере одну выемку (39; 139а, 139b) для закрепления по меньшей мере одной режущей пластины (41), отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере один второй канал (49; 149а, 149b), проходящий на расстоянии между боковыми поверхностями (33, 35, 35'; 133, 135) участка (31; 131) головки от первого канала (25; 125) до проксимальной по меньшей мере одной выемки (39; 139а, 139b), при этом первый канал (25; 125) содержит первый участок (61), имеющий первый диаметр, и второй участок (67), имеющий второй диаметр, кольцевое ребро (73) и кольцевую канавку (75) на переходном участке между первым участком (61) и вторым участком (67), причем ребро (73) содержит по меньшей мере одно отверстие (81), проходящее между вторым участком (67) и кольцевой канавкой.

2. Фрезерный инструмент (21; 121) по п.1, содержащий болт (59) с головкой (63) и хвостовиком (69), причем хвостовик (69) выполнен с меньшим диаметром, чем головка (63), а головка (63) примыкает к верхней поверхности (79) ребра (73), причем первое пространство (65) между головкой (63) и первым участком (61) сообщается по потоку со вторым пространством (71) между хвостовиком (69) и вторым участком (67) через по меньшей мере одно отверстие в ребре (73).

3. Фрезерный инструмент (21; 121) по п.2, в котором по меньшей мере один второй канал (49; 149а, 149b) проходит до первого пространства (65).

4. Фрезерный инструмент (21; 121), содержащий
участок (23) вала, выполненный с первым каналом (25; 125), проходящим от первого конца (27) участка (23) вала;
участок (31; 131) головки, коаксиальный с участком (23) вала, проходящий радиально наружу от участка (23) вала и содержащий две боковые поверхности (33, 35, 35'; 133, 135) и наружную периферийную кромку (37; 137) между боковыми поверхностями (33, 35, 35'; 133, 135), причем наружная периферийная кромка (37; 137) содержит по меньшей мере одну выемку (39; 139а, 139b) для закрепления по меньшей мере одной режущей пластины (41), отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере один второй канал (49; 149а, 149b), проходящий на расстоянии между боковыми поверхностями (33, 35, 35'; 133, 135) от участка (31; 131) головки от первого канала (25; 125) до проксимальной по меньшей мере одной выемки (39; 139а, 139b); и болт (59), проходящий вдоль по существу всей длины первого канала (25; 125).

5. Фрезерный инструмент (21; 121) по п.4, содержащий диск (51) для закрытия первого канала (25; 125) на первом конце (27) участка (23) вала.

6. Фрезерный инструмент (21; 121) по п.4, в котором первый канал (25; 125) проходит аксиально от первого конца (27) до второго конца (29) первого участка (23) вала.

7. Фрезерный инструмент (21; 121) по п.4, в котором участок (23) вала и участок (31; 131) головки составляют одно целое.

8. Фрезерный инструмент (21; 121) по п.4, в котором участок (31; 131) головки расположен на первом конце (27) участка (23) вала.

9. Фрезерный инструмент (21; 121) по п.4, в котором наружная периферийная кромка (37; 137) содержит множество выемок (39; 139а, 139b) и по меньшей мере одна режущая пластина (41) закреплена в каждой выемке (39; 139а, 139b), причем фрезерный инструмент (21; 121) содержит по меньшей мере один второй канал (49; 149а, 149b), проходящий от первого канала (25; 125) до каждой из множества проксимальных выемок (39; 139а, 139b) между боковыми поверхностями (33, 35, 35'; 133, 135) участка (31; 131) головки и на расстоянии от них.

10. Фрезерный инструмент (121) по п.9, в котором по меньшей мере одна (139а) из множества выемок (139а, 139b) проходит на участке (131) головки от первой одной из боковых поверхностей (133) участка (131) головки и не проходит до второй одной из боковых поверхностей (135).

11. Фрезерный инструмент (121) по п.10, в котором по меньшей мере другая одна (139b) из множества выемок (139а, 139b) проходит на участке (131) головки от второй боковой поверхности (135) и не проходит до первой боковой поверхности (133).

12. Фрезерный инструмент (21; 121) по п.4, в котором наружная периферийная кромка (37; 137) содержит по меньшей мере две выемки (39; 139а, 139b), и фрезерный инструмент (21; 121) содержит по меньшей мере два вторых канала, причем каждый из по меньшей мере двух вторых каналов проходит от первого канала (25; 125) до проксимальной соответствующей одной из по меньшей мере двух выемок (39; 139а, 139b) между боковыми поверхностями (33, 35, 35'; 133, 135) участка (31; 131) головки и на расстоянии от них.

13. Фрезерный инструмент (121) по п.12, в котором по меньшей мере два вторых канала (149а, 149b) выполнены вращающимися вокруг центральной оси участка вала, причем первая центральная ось по меньшей мере первого одного (149а) из по меньшей мере двух вторых каналов определяет первую поверхность усеченного конуса, отличную от второй поверхности усеченного конуса, определяемой центральной осью другого по меньшей мере одного (149b) из по меньшей мере двух вторых каналов.

14. Фрезерный инструмент (21; 121) по п.4, в котором по меньшей мере один второй канал (49; 149а, 149b) проходит по существу радиально относительно оси участка вала.

15. Фрезерный инструмент (21; 121) по п.4, в котором по меньшей мере один второй канал (49; 149а, 149b) не перпендикулярен оси участка (23) вала.