Спосіб плоского фрезерування торцевими фрезами

Винахід належить до металообробки і може бути застосований при обробці плоских поверхонь деталей торцевими фрезами. Відомий спосіб плоского фрезерування торцевими фрезами [1], що включає зняття припуску чорновими та чистовими різальними елементами. Проте у відомому способі всі різальні елементи жорстко закріплені відносно корпусу фрези і рухаються за коловою траєкторією відносно заготовки. Це зумовлює такий недолік відомого способу, як змінна шорсткість оброблюваної поверхні по ширині фрезерування, тобто у напрямку, перпендикулярному до вектора повздовжньої подачі. Найбільш близьким за сукупністю ознак до винаходу і обраним як прототип є спосіб плоского фрезерування торцевими фрезами [2]. У способі-прототипі, як і у способі-винаході, найбільшу частин у припуску видаляють чорновими різальними елементами, які нерухомо закріплені відносно корпусу фрези, який рухається за коловою траєкторією, після чого чистовий припуск видаляють чистовими різальними елементами, які розташовані в радіальному напрямку на меншій відстані від осі фрези з більшим вильотом відносно чорнових різальних елементів і рухаються за прямолінійною траєкторією перпендикулярно до вектора повздовжньої подачі. Але, на відміну від способу-винаходу, у способі-прототипі після видалення найбільшої частини припуску чорновими різальними елементами виконують тільки зняття чистового припуску різальними елементами, які розташовані в радіальному напрямку на найменшій відстані від осі фрези з найбільшим вильотом відносно чорнових різальних елементів і рухаються за прямолінійною траєкторією перпендикулярно до вектора повздовжньої подачі. Тому, незважаючи на те, що спосіб-прототип забезпечує постійну шорсткість оброблюваної поверхні по ширині фрезерування, тобто у напрямку, перпендикулярному до вектора повздовжньої подачі, отримана шорсткість обробки є недостатньою для забезпечення високої якості поверхні. В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення способу плоского фрезерування торцевими фрезами шляхом введення додаткової операції - кінцевого формування поверхневого шару оброблюваної плоскої поверхні, яке здійснюють пластичним деформуванням за допомогою деформуючих елементів, які пружно закріплені в корпусі фрези на найменшій відстані від осі фрези з найбільшим вильотом відносно чорнових і чистових різальних елементів і рухаються за прямолінійною траєкторією перпендикулярно до вектора повздовжньої подачі, що забезпечить підвищення якості оброблюваної поверхні. При виконанні пластичного деформування відбувається суттєве зменшення шорсткості оброблюваної поверхні з одночасним її деформаційним зміцненням, що і призводить до покращання якості оброблюваної поверхні. Пластичне деформування при існуючих те хнологічних процесах (наприклад, вигладжуванням або вібронакатуванням) здійснюється як окрема операція, що зазвичай викликає не тільки витрати часу, а й вносить додаткові похибки поверхні, зв'язані з перестановкою деталей. В запропонованому способі операція пластичного деформування здійснюється одночасно з чистовою обробкою поверхні, оскільки в одному інструменті об'єднані чорнова, чистова і деформуюча операції обробки. Тому спосіб-винахід забезпечує не тільки покращання якості оброблюваної поверхні, а й збільшення продуктивності обробки. Суть винаходу пояснюється кресленнями. Перелік креслень: - фіг.1. Траєкторії руху чорнових і чистових різальних та деформуючих елементів торцевої фрези відносно заготовки. - фіг.2. Конструкція торцевої фрези, що запропонована для реалізації способу-винаходу. - фіг.3. Конструкція торцевої фрези (вид А). На фіг.1 зображено два положення торцевої фрези відносно оброблюваної площини деталі шириною В на відстані повздовжньої подачі Sоб , а також траєкторії руху чорнових і чистови х різальних елементів та деформуючих елементів відносно деталі: а) чорнових різальних елементів - за коловою траєкторією зі швидкістю V , б) чистових різальних елементів та деформуючих елементів - за прямолінійною траєкторією перпендикулярно до вектора повздовжньої подачі Sоб зі швидкостями Vчис та Vдеф. відповідно. На фіг.2 і фіг. З представлена конструкція торцевої фрези, що може бути використана для реалізації способу-винаходу. Вона містить чистові різальні елементи 1, перший повзун 2, корпус 3 фрези, копір 4, шпонку 5, фланець 6, корпус 7 шпинделя, шпиндель 8, гвинти 9, другий повзун 10, підшипники 11, стійки 12, пружні елементи 13, деформуючі елементи 14, затискні гвинти 15, обмежуючі гвинти 16, отвори 17, гвинти 18 з потайними головками, пружину 19, диференційні гвинти 20, чорнові різальні елементи 21. Конструкція фрези складається з двох частин: р ухомої разом із шпинделем 8 та нерухомої - копіру 4, що нерухомо закріплений на фланці 6, який закріплений на корпусі 7 шпинделя. Корпус 3 фрези закріплений на шпинделі 8 гвинтами 9 і утримується від прокручування шпонкою 5. В корпусі 3 фрези нерухомо закріплені чорнові різальні елементи 21 з можливістю регулювання їх радіального до оброблюваної поверхні вильоту. В отворах 17 корпуса 3 фрези встановлені перший повзун 2 та другий повзун 10. В першому повзуні 2 закріплені чистові різальні елементи 1 з можливістю регулювання радіального вильоту диференційними гвинтами 20. В другому повзуні 10, через закріплені на ньому гвинтами 18 з потайними головками пружні елементи 13, закріплені затискними гвинтами 15 деформуючі елементи 14. Перший повзун 2 та другий повзун 10 через стійки 12 і підшипники 11 за допомогою пружини 19 зв'язані з копіром 4, який забезпечує рух чистови х різальних елементів 1 і деформуючих елементів 14 за прямолінійною траєкторією перпендикулярно до вектора повздовжньої подачі. Запропонована торцева фреза працює таким чином. При підході фрези до оброблюваної поверхні деталі першими вступають в роботу чорнові різальні елементи 21, які рухаються за коловою траєкторією і жорстко закріплені в корпусі 3 фрези. Далі вступають в роботу чистові різальні елементи 1, що закріплені на першому повзуні 2 і рухаються за прямолінійною траєкторією перпендикулярно до вектора повздовжньої подачі завдяки копіру 4. Останніми вступають в дію деформуючі елементи 14, що закріплені на другому повзуні 10 через пружні елементи 13 і рухаються за прямолінійною траєкторією перпендикулярно до вектора повздовжньої подачі завдяки копіру 4. Регулювання глибини різання чорновими різальними елементами 21 і чистовими різальними елементами 1 здійснюють диференційними гвинтами 20. Регулювання зусилля деформування поверхні здійснюють попереднім напруженням пружних елементів 13 обмежуючими гвинтами 16. Література 1.Сенькин Е.Н., Филиппов Г.В., Колядин А.В. Констр укции и эксплуатация фрез, оснащенных композитами. Л.: Ма шиностроение, 1988. - 63с. 2. Деклараційний патент на винахід №40156А, МПК7 В23С3/00. Спосіб плоского фрезерування торцевими фрезами /Виговський Г.М., Громовий О.А., Лоєв В.Ю., Мельничук П.П. - №2000074236; Заявл. 17.07.2000; Надрук. 16.07.2001, Бюл. №6.