Збірна торцева фреза

Пропонований винахід відноситься до металообробки І може бути використаний при конструюванні торцевих фрез. Відома фреза, яка складається з оправки, корпусу і проміжного диска, з'єднаного з допомогою пружних втулок з корпусом (авт. св. СССР № 1202752, кл. В 23 С 5/06, бюл. №1, 1986). В процесі роботи момент з оправки передається на проміжний диск і далі через болти на втулки і корпус. Ударні навантаження, що виникають в процесі фрезерування, частково гасяться пружними втулками. До недоліку такої конструкції слід віднести низьку продуктивність обробки і незначне зменшення динамічних навантажень через те, що всі різці фрези жорстко з'єднані з масивним корпусом. Найбільш близькою до заявленого винаходу є торцева фреза, яка складається з корпусу, розташованих в ньому секторних державок з різцями і пружними елементами, а також циліндричними пальцями (авт. св. СССР №1750859, кл. В 23 С 5/06, бюл. №28. 1992) В процесі фрезерування виникаючі ударні навантаження частково гасяться пружно-демпфуючими елементами. До недоліку відомої конструкції фрези слід віднести значний час холостих переміщень різців фрези в процесі обробки внаслідок обмеженого простору вільних кутових переміщень секторних державок відносно корпусу фрези. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення збірної торцевої фрези шляхом виконання в корпусі фрези кругової виточки, в який з можливістю колових переміщень розташовані підпружинені і обмежені упорами сектори, які оснащені пальцями, що вільно входять в осьові отвори сателітів, які постійно перебувають в зачепленні із привідною шестернею, жорстко з’єднаною з корпусом фрези і, періодично, з зубцевим сектором, встановленим нерухомо зі сторони подачі деталі і оснащеним демпфером зі сторони входу сателітів в зачеплення, причому в наскрізних радіусних пазах секторів розташовані сектори-державки з різцями і пружно-демпфуючі елементи, а кутова швидкість корпусу фрези w визначається із залежності де Vp - задана швидкість різання; Rфр - радіус фрези; D3 і D1 - відповідно ділильні діаметри зубцевого сектора 1 привідної шестерні, що дає можливість забезпечити зменшення часу холостих переміщень різців в процесі обробки. На фіг.1 зображена запропонована фреза в осьовому перерізі; на фіг.2 - переріз Б-Б на фіг.1. В конічному отворі шпинделя 1 встановлена оправка 2, з циліндричним кінцевиком якої з'єднані своїм центральним отвором корпус 3 і кришка фрези 4. В круговій виточці корпусу розташовані сектори 5, в наскрізних радіусних пазах яких встановлені сектори-державки б з різцями 7 1 пружно-демпфуючими елементами 8. В коловому напрямку сектори підпружинені пружинами 9 І обм'ежені упорами 10, а осьові зміщення секторів обмежуються кришкою фрези, яка разом із корпусом фіксується на оправці гвинтом 11. Сектори оснащені пальцями 12, з циліндричною виступаючою частиною яких вільно з'єднані своїми осьовими отворами сателіти 13, що підтримуються втулкою 14 І перебувають постійно в зачепленні з привідною шестернею 15, яка жорстко з'єднана з корпусом фрези і оправкою шпонкою 16. Зі сторони оброблюваної деталі 17 до шпиндельної бабки верстата 18 за допомогою болтів 19 нерухомо прикріплений зубцевий сектор 20, який оснащений демпфером 21 зі сторони входу сателітів в зацепления з ним. Торцева фреза працює таким чином. При обертанні шпинделя верстату 1 разом з оправкою 2, корпусом З І секторами 5, сателіти 13 входять в зачеплення з зубцевим сектором 20 І здійснюють планетарний рух (Иванов Μ.Η. Детали машин: Учеб. для машиностр. спец. вузов. Изд. перераб. М., Высшая школа, 1984, с. 158) навколо осі фрези з крутовою швидкістю wс= Vp/ Rфр до моменту виходу Із зачеплення з зубцевим сектором. При цьому пружина 9 деформується. При взаємодії різців 7 Із оброблюваною деталлю 17 (з заданою швидкістю різання Vp), крутний момент передається від привідної шестерні 15 через сателіти 13 і палець 12 на сектори 5 і далі через пружнодемпфуючі елементи 8 на сектори-державки 6 з різцями 7. При врізанні різців 7 в оброблювану деталь енергія удару частково гаситься пружно-демпфуючими елементами 8. Корпус фрези обертається навколо своєї осі з кутовою швидкістю де wс - кутова швидкість сателітів; і - передаточне відношення планетарного механізму; Vp - задана швидкість різання; Rфр - радіус фрези; Z3, D 3 і Z 1, D1 - число з убів і ділильні діаметри відповідно зубцевого сектора і привідної шестерні. Після виходу сателітів 13 із зачеплення з зубцевим сектором 20 пружини 9 розпрямляються, а сектори здійснюють зворотній планетарний рух навколо осі фрези з wс> w до ти х пір, поки не зустрінуться з упорами 10, після чого wс = w. Оснащення зубцевого сектора 20 демпфером 21 забезпечує зменшення енергії удару зубів сателітів в зубцевий сектор. Зменшення часу холостих переміщень різців фрези в процесі обробки забезпечується умовою wс ³ w після виходу різців із оброблюваної деталі, а сателітів Із зачеплення з зубцевим сектором (на всьому проміжку обробки w = const, на етапі взаємодії різців Із оброблюваною деталлю wс < w в і = (1 + Z3/Z1) раз. Економічна ефективність від використання фрези полягає в підвищенні продуктивності обробки. Дана фреза дозволяє також зменшити кількість різцевих вставок при забезпеченні заданої продуктивності обробки.