Сборная фреза Советский патент 1992 года по МПК B23C5/06 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в областях, связанных с производством и эксплуатацией сборного режущего инструмента.

Известно устройство для крепления режущей пластины с помощью винта через центральное отверстие с силовым замыканием на опорную поверхность

Недостатком таког.о устройства является базирование по коническому участку головки винта, что сказывается на точности и жесткости инструмента, вследствие того, что сила резания воспринимается винтом, а не боковыми поверхностями

Известно устройство, в котором осуществляется силовое замыкание режущей пластины на боковые поверхности гнезда корпуса. Это достигается за счет того, что штифт, взаимодействующий с боковой поверхностью отверстия режущей пластины, соединен с подпружиненной тягой.

Недостатком данного устройства является низкая жесткость конструкции, а следо- вательно, стойкость и прочность. Это объясняется тем, что отсутствует гарантированное силовое замыкание режущей пластины на опорную поверхность и следовательно, невелика сила поджима подверщин- ной части режущей пластины.

Целью изобретения является повышение стойкости и прочности сборных фрез и других видов сборного инструмента.

Указанная цель достигается тем, что крепящий элемент выполнен в виде штифта, шарнирно закрепленного в тяге, причем ось штифта расположена под углом а к опорной поверхности гнезда, определяемого из выражения:

В

Т В/А

tga

со

с

ч

Сл5 00 Јь Ю О

гдеА Щ11/Ь)2-1};

В l-f +Oi/l2)2-f2(lt/l2)2:

f - коэффициент трения;

И - длина ножки штифта;

2 длина штифта.

Цель достигается также тем, что диаметр с головки штифта определяется из выражения

d do cos a, где do - диаметр центрального отверстия.

Цель достигается тем, что радиус закругления R и длина д крайних элементов головки штифта определяются зависимостями

d-di

R

2 (cos a - cos a )

.. .

d-di sing - stng

cos a - cos a где di - диаметр ножки штифта;

о1 и of1 - крайние значения отклонения угла.

Сущность изобретения заключается в создании гарантированного максимально- возможного усилия в районе подвершинной части режущей пластины, что увеличивает жесткость, а следовательно и стойкость и прочность инструмента.

Сущность изобретения заключается также в обеспечении одновременного смещения штифта в направлении своей оси, свободного поворота штифта и его деформации.

На фиг. 1 и 2 изображена фреза; на фиг. 3 - расчетная схема конструкции фрезы, на фиг. 4 - зависимости дп от I,

Конструкция фрезы (фиг. 1 и 2} состоит из корпуса 1, в гнезде которого устанавливается режущая пластина 2 с центральным отверстием 3, через которое проходит штифт 4 с головкой 5, шарнирно соединенный осью б с тягой 7, подпружиненной пружиной 8, сжатой между торцовой поверхностью отверстия 9, корпуса и регулировочной шайбой 10, связанной с тягой резьбовым соединением.

Устройство собирается в следующей последовательности и работает следующим образом.

Первоначально штифт 4 соединяется с тягой 7 с помощью оси 6 и вставляется в отверстие корпуса t с торца. Далее на тягу надевается пружина 8 и навинчивается по . резьбе тяги регулировочная шайба 9, деформирующая предварительно пружину при ее упоре в торцовую поверхность отверстия 9. Далее с помощью ключа, упирающегося в торце тяги и кольцевую проточку корпуса, пружина деформируется, на штифт устанав- ливается режущая пластина 2 через ее центральное отверстие 3, после чего пружина освобождается ..При этом происходит перемещение тяги, через штифт, перемещающий пластину до силового замыкания на боковые базовые поверхности гнезда корпуса, после чего за счет поворота штифта вокруг оси происходит поджим режущей пластины к опорной поверхности и заклинивание головки штифта в центральном отверстии режущей пластины.

Причем оптимальные параметры конструкции в соответствии с расчетной схемой (фиг. 3) определяются следующим образом. Угол наклона оси штифта 4 к опорной плоскости пластины определяется из условия обеспечения максимальных сил закрепления режущей пластины, Для этого определяется зависимость силы закрепления от угла а и находятся экстремумы функции. Размеры головки штифта определяются в зависимости от размеров отверстия в режущей пластине и величины угла а в соответствии с определяемыми и написанными формулами.

Результаты сравнительных расчетов напряженного состояния режущих пластин предлагаемой фрезы и известной (фиг. 4) свидетельствуют о разнице в величине напряжений в режущей пластине примерно на

52%. При этом разница в стойкости и прочности составляет примерно ту же величину, что свидетельствует о достижении поставленной цели.

Формула изобретения

1. Сборная фреза, содержащая корпус, в гнездах которого на опорных поверхностях установлены режущие пластины с отверстиями, закрепляемые с помощью штифтов, взаимодействующих с внутренней

боковой поверхностью указанных .отверстий и соединенных с подпружиненными тягами, отличащаяся тем, что, с целью повышения стойкости за счет увеличения усилия зажима в зоне подвершинной части

режущей пластины, штифты соединены с тягами с помощью шарниров, при этом оси штифтов расположены под углом к опорным поверхностям гнезд, определяемым из соотношения

-f+ n/Atga ,

гдеА-ЩН/Ы2- ;

B-1-ff+Ol/ 2f-f2(ll/l2)2. f - коэффициент трения, И - длина ножки штифта; 2 - длина штифта,

а части штифтов, взаимодействующие с режущими пластинами, выполнены в виде го- ловок с закруглениями.

2. Фреза по п. 1,отличающаяся тем, что радиус и длины закруглений нЈ головках штифтов определяются из соотношения

d - dit

2 (cos or -cos a ) Л - d-d . sin a - stn а

П - ЛГ 2 cos a - cos a d or,

517384966

где R - радиус закругления;d , о - соответственно максимальд - длина закругления;ное и минимальное значения

d - диаметр головки штифта;отклонения угла а оси штифта к

do - диаметр отверстия в режущей пла-опорной поверхности гнезда

стине;5 корпуса

Использование: в машиностроении, в областях пром-ти, связанных с производством и эксплуатацией сборного режущего инструмента. Сущность изобретения: фреза содержит корпус и тяги, В гнездах корпуса на опорных поверхностях установлены режущие пластины, закрепляемые с помощью головок штифтов. Штифты шарнирно соединены с тягами. Угол наклона штифтов к опорным поверхностям гнезд зависит от соотношения длины головки и общей длины штифта и коэффициента трения. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

fe/

Фиг2

1738496 do .

(Г..Ш0

2 4 Ј & Ю V ft // 20/,

I ПРОТОТИП

2,ПРЕДООЛАГАВДВ ИЗОБРЕТЕНИЕ

fer.

S

Фиг З