Соединение фрезы с валом Советский патент 1985 года по МПК F16B3/00 F16H55/17 B23C5/26 

/2

/

(Л

СОЕДИНЕНИЕ ФРЕЗЫ С ВАЛОМ по авт. св. № 1006806, отличающееся тем, что, с целью попышения виброустойчивости соединения, упорные вту/гки установлены на переходной втулке.

vVxxУУХVухХУу Хх.хV X хА

Фиг.1 yiXWX .УУУУУХ Л/УУ Уч Х ХХХ ХХ ч .чЧ vV х . уууХУУХх X .Х.А.Ч У ч X w ччх чх t::b ::::-:::: р J Ntyyyy xjfxxxx vx V ч 126 6

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при креплении дисковых фрез, наприме на горизонтально-фрезерньЕС станках.

Цель изобретения - повышение виброустойчивости соединения путем повышения нагибной жесткости и наличия в соединении конструкционного демпфирования, обусловленного силами трения в стыке переходной втулки с валом.

На фиг. 1 изображено предлагаемое соединение с одной поддерживающей втулкой под серьгу, обпорий вид на фиг. 2 - то же, с двумя поддерживающими втулками под серьги на фиг. 3 - кривая зависимости изгибной жесткости предлагаемого соединения (ЕО) в долях изгибной жесткост соединения-прототипа (EiJh) от отношения наружного диаметра втулки (D) к диаметру вала (j).

Соединение фрезы 1 с валом 2 содержит переходную втулку 3, которая расположена между валом и фрезой с радиальными зазорами и соединеиа с ними при помощи шпонок 4 и 5. При этом переходная втулка 3 имеет возможность перемещаться относительно вала 2 и фрезы 1 в пределах шпоночных пазов. Шпонки 4 и 5 в поперечном сечении соединения расположены так, что угловое расстояние между ними составляет 120-180 . Для ограничения осевого перемещения фрезы относительно вала на переходную втулку 3 установлены упорные втулки 6. Левая упорная втулка 6 контактирует своим левым торцом с торцом поддерживающей втулки 7, которая установлена в серьгу 8, Правая упорная втулка 6 контактирует своим правь торцом либо с фланцем 9 вала 2, либо с торцом поддерживающей втулки 10, которая установлена в серьгу 11. Серьги 8 и 11 связаны с хоботом 12 фрезерного станка Упорные втулки 6, фреза 1 и поддерживающие втулки 7 и 10 от осевого смещения застопорены гайкой 13.

Для обеспечения наибольшей изгибной жесткости соединения nepexoA ная втулка 3 вьтолнена максимально возможной длины. Если на валу 2 установлена только одна поддерживающая втулка 7 под серьгу 8, то длина переходной втулки 3 меньше расстояния L между поддерживающей втулкой

под серьгу 8 и фланцем 9 вала 2 на величину осевого зазора Л между переходной втулкой 3 и поддерживающе втулкой 7 под серьгу 8. Это достигается за счет установки упорных втулок 6 непосредственно на переходную втулку 3.

В том случае,, если между фланцем 9 вала 2 установлена вторая поддерживающая втулка 10, выполняющая роль дополнительной опоры, то длина переходной втулки 3 меньше расстояния LI , между поддерживающими втулками 7 и 10 на величину осевого зазора & между переходной втулкой 3 и поддерживающей втулкой 7 под сергу 8. Наличие минимального осевого зазора Ь или U, обеспечивает надежное стопорение фрезы 1 в осевом направлении. В этом случае переходная втулка 3 не препятствует фиксации фрезы 1, так как не входит в замкнутую цепь деталей: вал 2 - гайка 13 - поддерживающая втулка 7 упорные втулки 6 - фреза 1 - упорные втулки 6 - фланец 9 вала 2 или поддерживающая втулка 10.

При вращении вала 2 после врезания зубьев фрезы 1 в обрабатываему деталь под действием сил резания переходная втулка 3 из-за наличия зазоров в соединении, перемещается до контакта цилиндрических поверхностей вала 2 и отверс ия переходной втулки 3. Одновременно с этим фреза t смещается и поворачивается в направлении сил резания относительно переходной втулки 3 в пределах зазоров до контакта цилиндрических поверхностей переходной втулки 3 и отверстия во фрезе 1. В связи с тем что угловое расстояние между шпонками 4 и 5s соединяющими фрезу 1 с переходной втулкой 3 и переходную втулку 3с валом 2, составляет 12O-I80 то биение фрезы относительно вала отсуствует и является минимальным .

После контакта переходной втулки 3.по всей ее длине с валом 2 под действием сил резания имеют место изгибине колебания вала с переходной втулкой. Амплитуда этих колебаний пропорциональна изгибной жесткости соединения, которая в 3-5 раз выше, чем жесткость известного соединения и содержит переходную втулку, длина которой меньше толщины корпуса фрезы (фиг. 3).

31 S57914

При одновременном изгибе переход- площадках их контакта возникают ной втулки 3 и вала 2 в результате касательные силы (силы трения), того, что переходная втулка имеет способствующие демпфированию колемаксимально возможную длину, на банки фрезы.