Багатолезовий інструмент

Корисна модель відноситься до конструкцій різальних інструментів, застосовуваних у машинобудуванні, ремонтному виробництві, будівництві, деревообробці й може бути використана при проектуванні й виготовленні інструментів, що оснащують різальними елементами типу циліндричних вставок з полікристалами з надтвердих матеріалів, вставок із твердосплавними пластинами, з кільцем дискового типу та різальних зубів, виконаних на диску, голчасти х вставок для голкофрез. Відомий багатолезовий інструмент, наприклад торцева фреза, що складається з корпуса із центральним і периферійним отворами, а в периферійних отворах корпуса встановлені й закріплені різальні вставки [див. авт.свід. СРСР, М. кл. 2 В23С5/06, №255742, 1970]. Суть корисної моделі є те, що багатолезовий інструмент виконаний з монолітним корпусом, і між центральним отвором корпуса та периферійними отворами із вставками використовується значний перетин суцільного металу. Недоліком такої конструкції є значна маса металу між центральним отвором корпуса і його периферійною частиною, де встановлені й закріплені різальні елементи. При лінійному збільшенні радіуса фрези поверхня проміжку між центральним отвором і периферією збільшується пропорційно квадрату радіуса, що різко збільшує масу фрези. З іншого боку, для забезпечення умов різання, для працездатності фрези такого значного за площею перетину між центральним отвором корпуса і його периферією не потрібно. Найбільш близьким до передбачуваної корисної моделі по технічній сутності є багатолезовий інструмент, що має корпус із центральним отвором у його центральній частині та з отворами в периферійній частині, у яких закріплені різальні вставки, [див. авт.свід. СРСР, М.кл.3 В23Q15/12, №1214390, 1986]. Недоліком такої конструкції є те, що між центральним отвором і периферійними отворами, у яких закріплені різальні вставки, розміщена значна маса металу, що приводить до зайвої витрати потужності різання, не дозволяє інтенсифікувати процес різання, і в результаті знижує працездатність багатолезового інструмента. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення багатолезового інструмента шляхом виконання корпуса інструмента таким, що складається з окремих частин, маточини й кільця, поєднаних між собою пружними елементами, що забезпечує зменшення маси між центральним отвором корпуса і його периферією, і дозволяє знизити металоємність конструкції, а також знизити споживану потужність при різанні, за рахунок цього інтенсифікувати процес різання шляхом збільшення швидкості різання, і при цьому розширити область використання багатолезового інструмента не тільки для стаціонарної, але й для мобільної техніки. Поставлена задача вирішується тим, що в багатолезовому інструменті, що містить корпус із центральним отвором у його центральній частині і отворами в периферійній частині, у яких закріплені різальні вставки, у якому, згідно корисної моделі, корпус складається з двох частин, причому центральна частина корпусу виконана у вигляді маточини, а периферійна частина корпусу із різальними вставками виконана у вигляді кільця, яке з'єднане із маточиною пружними елементами. Крім того, пружні елементи розміщені назустріч силам різання. Пружні елементи виконані у вигляді пластин або спиць. Пружні елементи виконані порожнистими. Виконання багатолезового інструмента з усіма істотними ознаками, включаючи відмітні, дозволяє знизити металоємність конструкції шляхом зменшення маси між центральним отвором корпуса багатолезового інструмента і його периферією за рахунок заміни його достатніми за міцністю та довговічністю пружними елементами, наприклад у вигляді спиць або пластин. Виконання центрального отвору корпуса у вигляді маточини дозволяє залишити незмінним посадковий отвір інструмента й розділити корпус на дві частини. Наявність окремої периферійної частини корпуса дозволяє зберегти функції установки й кріплення різальних вставок і забезпечити масомоментні характеристики інструмента, тому що момент інерції перетину пропорційний квадрату відстані від осі інструмента. Установлення зв'язку між двома частинами корпуса за допомогою пружних елементів дозволяє вирішити поставлену задачу зменшення металоємності конструкції при збереженні достатньої надійності та працездатності інструмента, знизити споживану потужність при різанні, дозволить інтенсифікувати процес різання шляхом збільшення швидкості різання, і при цьому розширити область застосування багатолезового інструмента не тільки в стаціонарній, але й у мобільній техніці. Наявність пружних елементів між двома частинами корпуса підвищує властивості інструмента, що демпфірують, знижує вібрації як від периферійної частини до центра, так й у зворотному напрямку, що поліпшує якість обробки поверхні. Розміщення пружних елементів назустріч силам різання підвищує пружно-демпфіруючі властивості багатолезового інструмента. Виконання пружних елементів у вигляді пластин або спиць забезпечує пружний зв'язок між центральною частиною з отвором і його периферійною частиною й знижує металоємність корпуса. Виконання пружних елементів порожнистими підвищує те хнологічність багатолезового інструмента, пружні елементи якого можна виконати з порожнистого прокату, наприклад труб. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 показаний багатолезовий інструмент в осьовому перерізі із пружними елементами у вигляді спиць, на Фіг.2 те ж, вид зверху, на Фіг.3 багатолезовий інструмент із пружними елементами у вигляді пластин, на Фіг.4 те ж, вид зверху. Багатолезовий інструмент містить корпус, який складається із маточини 1, яка має центральний отвір 2, і периферійної частини у вигляді кільця 3 з отворами 4, у яких установлені різальні вставки 5 із кріпильними елементами 6. Кільце 3 з'єднане з маточиною 1 сполучними пружними елементами 7. Пружні елементи 7 можуть бути виконані у вигляді спиць (Фіг.1, 2) або пластин (Фіг.3, 4), які розміщені назустріч силам різання. Крім того, пружні елементи можуть бути порожнистими. Робота багатолезового інструмента. При обробці поверхні багатолезовий інструмент обертають за годинниковою стрілкою. Крутний момент із шпинделя верстата (не показаний) через оправку (не показана) передається на маточину 1, що центральним отвором 2 закріплена на оправці. Периферійна частина інструмента у вигляді кільця 3 з отворами 4 і встановленими різальними вставки 5 і кріпильними елементами 6 через сполучні пружні елементи 7 сприймає крутний момент. При різанні крутний момент спричиняє появі сили різання Рріз. Сила різання через різальні вставки, кріпильні елементи й кільце сприймається пружними елементами 7, виконаними у вигляді спиць або пластин, які встановлені назустріч силам різання. Таким чином багатолезовий різальний інструмент завдяки запропонованій конструкції має мінімальну масу у порівнянні з інструментом із цільним корпусом. Це дає можливість використати такий інструмент не тільки на верстатах у стаціонарних умовах, але й на пересувних пристроях і пристосуваннях, що розширює область використання запропонованого багатолезового інструмента. Крім того, при використанні багатолезового інструмента знижується споживана потужність при різанні, за рахунок цього можна інтенсифікувати процес різання шляхом збільшення швидкості різання, і при цьому розширити область використання багатолезового інструмента. Крім того, при використанні багатолезового інструмента запропонованої конструкції поліпшується тепловідвід та охолодження інструмента, поліпшуються властивості, що демпфірують, а стійкість до деформацій залишається практично незмінною.