Фреза Советский патент 1993 года по МПК B23C5/06 B23C5/10 

ралыныйугол высвобождения по малому диаметру определяется из соотношения:

(J-A-tga)-(0-VR) Ј-tga-(A + m)

(1)

где vr- центральный угол .высвобождения по малому диаметру;

Л- кратчайшее расстояние от большего диаметра режущих пластин до корпуса фрезы; . - .

m - высота зоны контакта конических поверхностей режущих пластин с корпусом;

в- центральный угол контактной конической поверхности гнезда;

. d - большой диаметр режущих пластин;

VR - центральный угол высвобождения по большему диаметру; v

а-задний угол режущих пластин. :

На фиг ,1 изображен общий вид узла крепления фрезы; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - фрагмент боковой контактной зоны режущих пластин с корпусом; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.З; на фиг.5- развертка боковых контактных поверхностей гнезд корпуса фрезы; на фиг.б - кривая зависимости амплитуды колебаний режущей кромки пластины.

Предлагаемая фреза состоит из корпуса 1, в гнездах которого установлены режущие пластины в виде усеченного конуса с режущей кромкой на большем диаметре конуса, конусные поверхности 3 пластин 2 контактируют с контактными конусными поверхностями 4 гнезд корпуса, в зоне контакта конусных поверхностей пластин выполнено высвобождение 5. Режущие пластины крепятся к корпусу винтами б, коническая контактная поверхность 4 гнезд ограничена осевыми плоскостями, которые проходят вдоль оси пластины 2, и имеет равные дуги, контакта 7 и 8 соответственно в зонах большего R и меньшего г радиусов режущих пластин, а центральный угол высвобождения 5 по малому диаметру определяется из соотношения (1), которое выводится из фиг.1 и 2.

Устройство работает следующим образом.. .

Для приведения фрезы в рабочее состояние режущие пластины 2 устанавливают в гнезда корпуса фрезы 1 и крепят винтами 6. В процессе фрезерования при врезании режущей пластины 2 в обрабатываемый материал на нее действует сила резания Р. При этом в местах взаимодействия конусных поверхностей 3 пластин 2 с контактными конусными поверхностями 4 гнезд корпуса 1 возникают усилия, которые действуют на двух контактных площадках конусной поверхности 4 гнезд корпуса 1, разделенной

высвобождением 5. При этом, так как центральный угол высвобождения по малому диаметру определяется из соотношения (1) и коническая контактная поверхность гнезд для крепления режущих пластин в корпусе

фрезы выполнены с равными дугами контакта LR и соответствен но 7 и 8 (см.фиг.1, 3 и 5). образуется равномерная зона контакта конусных поверхностей пластин и корпуса. При этом равнодействующая сила, действующая на контактных поверхностях пластин и гнезд корпуса фрезы, смещается вниз вдоль оси пластины 2. на величину Ah (см. фиг.5). На фиг;5 заштрихованы площади контактных поверхностей предлагаемой

фрезы; поз.9 и 10 -точки приложения равнодействующих сил, действующих на контактных поверхностях соответственно предлагаемой конструкции фрезы и фрезы- прототипа. Штриховыми линиями указаны

площади контакта для фрезы-прототипа. Они имеют форму трапеции. Смещение равнодействующей силь( в то позволяет обеспечить устойчивое динамическое состояние режущих пластин 2 при фрезеровании.

На фиг.б изображена кривая, Отражающая зависимость амплитуды колебаний режущей кромки пластины от соотношения LR/U, полученная в результате математического моделирования переходного процесса, возникающего при фрезеровании. Так при LR U амплитуда колебаний (колебания оценивались по максимальному первому пику) из-за смещения точки 10 приложения равнодействующей вверх и

увеличения плеча приложения равнодействующей увеличивается.

При LR Lr амплитуда колебаний также увеличивается из-за фактического перемещения зоны контакта пластины с корпусом

фрезы вниз пластины и разворота пластины при ее закреплении против действия сил резания.

Как видно из фиг.б, наиболее благоприятным является отношение LR/U равное

при соблюдении соотношения (1). Это объясняется также тем, что при этом создается эффект контакта, подобный контакту цилиндрических поверхностей. При возникновении усилий резания Рсилы, действующие на

конусных поверхностях режущих пластин и корпуса фрезы, распределяются равномерно в направлении оси режущих пластин. Так, например, при действии сил резания Р при перемещении режущих пластин вдоль

осей (с учетом упругих деформаций

гнезд корпуса) проекции элементарных контактных участков в зоне большего радиуса R режущих пластин d$R, равны соответствующим проекциям элементарных контактных участков dSr, в зоне последующих меньших радиусов режущих пластин, например, радиуса г (см. фиг.З и 4).

В результате равномерной контактной площади конусных поверхностей режущих пластин и гнезд корпуса фрезы, обеспечива- ется устойчивое динамическое состояние режущих пластин, положительное действие которого проявляется особенно при обработке титановых сплавов типа ВТ-22. т.е. снижается износ контактных конусных по- верхностей гнезд корпуса, уменьшается вибрация в зоне узлов крепления режущих пластин, повышается их стойкость, что в свою очередь ведет к повышению надежности фрезы.

Формула из обретения Фреза, содержащая корпус с гнездами, в которых закреплены режущие пластины в виде усеченного конуса с режущей кромкой на большом диаметре, каждая из которых взаимодействует в гнезде с конусной контактной поверхностью с высвобождением,

отличающаяся тем. что, с целью повышения надежности за счет обеспечения устойчивого динамического состояния режущих пластин в процессе резания, коническая контактная поверхность гнезда ограничена осевыми плоскостями, а центральный угол высвобождения по малому диаметру определен из соотношения

(|-A-tgaH0-) | - tga-(A + m)

где vr - центральный угол высвобождения по малому диаметру;

А - кратчайшее расстояние от большого диаметра режущих пластин до корпуса фрезы;

m - высота зоны контакта конических поверхностей режущих пластин с корпусом,в - центральный угол контактной конической поверхности гнезда;

d - больший диаметр режущих пластин:

VR - центральный угол высвобождения по большому диаметру;

а - задний угол режущих пластин.

Фиг. 5

/Г5

Ј//ПМЭШ& М& Ј#/Ј

&Ј/г. 6