Збірна фасонна фреза

Предлагаемое изобретения относится к области обработки металлов резанием, в частности к инструменту для фрезерования и может быть использовано при обработке фасонных поверхностей деталей, преимущественно железнодорожных колес. Известны дисковые, цилиндрические и червячные фрезы, предназначенные для обработки фасонных поверхностей деталей, у которых фасонные режущие кромки выполнены либо зацело с корпусом (цельные фрезы), либо на отдельных вставных ножах из инструментальных сталей (сборные фрезы), размещенных и закрепленных в корпусе из конструкционной стали (Четвериков С.С. Металлорежущие инструменты. - С.246. 247, 372, 373). Достоинство таких фрез в том, что они позволяют вести обработку деталей сразу по всей фасонной поверхности одновременно. Недостаток указанных выше конструкций фрез заключается в том, что из-за сравнительно больших длин фасонных режущих кромок, а, следовательно, и периметров резания, в системе СПИД возникают вибрации, резко снижающие стойкость инструмента и производительность обработки. Известна конструкция специальной фасонной фрезы, предназначенной для обработки профиля железнодорожных колес локомотивов, вагонов, мотор-вагонов и др. (Четвериков С.С. Металлорежущие инструменты. С.247), содержащая корпус, в продольных наклонных пазах которого размещены плоские ножи с фасонным профилем, вдоль которого в цилиндрических гнездах установлены и закреплены винтами режущие элементы в виде твердосплавных роликов. Ножи в корпусе фрезы закреплены торцевыми крышками, клиньями и винтами. На торцах ножей выполнено по одному скосу под углом к лицевой плоскости, равном углу наклона ножа в корпусе. Фреза в рабочем положении устанавливается одним концом, имеющим конус, в шпиндель станка, а другим концом, имеющим цилиндрическую шейку - в поддерживающий кронштейн, что обеспечивает повышение жесткости установки- инструмента. Обработка колес на станке осуществляется попарно, одновременно двумя фрезами - левой и правой, отличающихся друг от др уга расположением фасонных профилей ножей и направлением скосов на их торцах. Достоинство фрезы в том, что длинная фасонная кромка заменена на отдельные небольшие круговые кромки режущи х роликов, установленных с перекрытием от ножа к ножу для обеспечения плавности огибания фасонного профиля бандажа колеса. Такая конструкция фрезы обеспечивает работу без вибраций и дает хорошее дробление стружки. Кроме того, поворачивая твердосплавные ролики по мере их износа вокруг оси, а также переустанавливая их на другой торец, можно в 8 - 10 раз повысить суммарную стойкость инструмента по сравнению с конструкциями, показанными на с.246 - 373. Недостаток рассмотренной конструкции фрезы в том, что ножи сравнительно быстро (после обработки 8 - 10 пар колес) выходят из строя из-за интенсивного истирания участков их наружной поверхности, расположенных между роликами. Переналадка фрезы требует значительного количества рабочего времени, т.к. изготовление новых ножей из-за их сложной конструкции отличается длительным циклом. Это в свою очередь, ведет к простоям оборудования и снижению производительности обработки. В качестве прототипа выбрана конструкция фрезы аналогичного назначения, разработанная фирмой "Хертель" (Hertel) ФРГ, также содержащая корпус с наклонно установленными вставными ножами фасонного профиля, вдоль которого в цилиндрических гнездах установлены твердосплавные режущие элементы - ролики. Крепление ножей в корпусе осуществляется клиньями, винтами и торцевыми крышками, а крепление роликов в ножах - винтами через внутренние отверстия. В одной из торцовых крышек фрезы предусмотрены отверстия для консольного крепления инструмента к шпинделю станка. Достоинства фрезы фирмы "Хертель" (ФРГ) такие же, как и у рассмотренной выше отечественной фрезы: плавность резания, хорошее дробление стружки, повышенная суммарная стойкость режущи х кромок благодаря возможности поворота и переустановки роликов. Недостатки фрезы заключаются в том, что ее ножи также сравнительно быстро выходят из строя из-за интенсивного износа участков поверхности между роликами и, кроме того, консольное расположение инструмента обеспечивает меньшую жесткость системы в процессе резания и возникающие вибрации способствуют снижению стойкости ножей и роликов фрезы. Переналадка фрезы из-за длительного цикла изготовления новых ножей отнимает значительное количество рабочего времени, увеличивает простои оборудования и снижает производительность обработки. В основу изобретения поставлена задача создания такого инструмента, переналадка которого требовала бы значительно меньшего рабочего времени, что, в свою очередь, существенно снизило бы простои оборудования и повысило производительность обработки. Для достижения этого технического результата в устройстве, содержащем корпус со вставными наклонными ножами фасонного профиля, в цилиндрических гнездах которых смонтированы твердосплавные ролики, согласно изобретению предусмотрены дополнительные фасонные профили, каждый из которых выполнен на противоположной стороне соответствующего ножа, причем гнезда под ролики дополнительного и основного профилей расположены в одной плоскости таким образом, что их оси образуют угол, равный двойному углу наклона ножей в корпусе, кроме того на каждом торце ножа выполнен дополнительный скос, угол наклона которого к основному скосу так же равен двойному углу наклона ножей в корпусе. Помимо этого наибольшее углубление каждого дополнительного фасонного профиля выполнено в противоположном, по отношению к основному, направлении и у противоположного торца ножа. Между отличительными признаками изобретения и достигаемым техническим результатом существуе т причинно-следственная связь. Простои оборудования зависят от времени, затраченного на его переналадку в результате износа режущего инструмента, в частности, участков поверхности между роликами, что естественно, ведет к снижению производительности обработки. Особенностью предложенной фрезы является то, что благодаря конструктивным изменениям, увеличивается работоспособность инструмента, поскольку отпадает необходимость в изготовлении дополнительных элементов - реек, что позволяет существенно снизить простои оборудования, а, соответственно, повысить производительность, обработки. Для достижения этого те хнического результата необходима, следующая совокупность существенных о тличительных признаков: наличие дополнительного фасонного профиля; выполнение дополнительного профиля на противоположной основному профилю стороне ножа; расположение гнезд дополнительного и основного профилей в одной плоскости; определенный угол наклона осей гнезд дополнительного и основного профилей; наличие дополнительных скосов с определенным углом наклона. Наличие дополнительных фасонных профилей на ножах фрезы позволяет осуществить быструю переналадку инструмента, без снятия его со станка путем переустановки ножей в корпусе на работу дополнительными фасонными профилями, и это существенно сокращает простои оборудования и повышает производительность обработки. Выполнение гнезд под ролики в дополнительном профиле на одной и той же плоскости с гнездами основного профиля, но с наклоном их осей на угол 2t, обеспечивает после переустановки ножей, в корпусе расположение передних режущи х поверхностей роликов такое же, как и для роликов основного профиля перпендикулярно главному вектору скорости резания, что дает одинаковые и нормальные условия резания для роликов обеих профилей. Выполнение дополнительных скосов на торцах ножей под углом 2t, к основным скосам позволяет после переустановки ножей в корпусе для работы дополнительным профилем обеспечить необходимое прилегание торцев ножей к торцевым крышкам, а именно - по плоскости, а не по острой кромке. Исключение из указанной совокупности хотя бы одного из перечисленных признаков не позволит достигнуть планируемый результат. Дополнительный технический результат достигается за счет конструктивного признака, состоящего в том, что наибольшее углубление каждого дополнительного фасонного профиля выполнено в противоположном по отношению к основному профилю, направлении и у противоположного торца ножа. Это позволяет сохранить ширину ножей, а, следовательно, и глубин у пазов в корпусах, таким же, как и в случае использования ножей с одним фасонным профилем, т.е. со хранить трудоемкость изготовления корпусов на прежнем уровне. Заявляемое решение не известно из уровня техники, и поэтому оно является новым. Заявляемое технического решение имеет изобретательский уровень, т.к. явным образом не следует из уровня техники для специалиста. Заявляемое изобретение промышленно применимо, т.к. оно предназначено для использования в промышленности. Таким образом, заявляемому изобретению может представляться правовая охрана, т.к. оно является новым, имеет, изобретательский уровень и промышленно применимо. Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид фрезы; на фиг.2 - главный вид ножа с дополнительным профилем; на фиг.3 - сечение ножа при осях гнезд и фасках на торцах ножа, направленных под углом друг к другу. Фреза (фиг.1) состоит из корпуса 1, в продольных наклонно под углом t расположенных пазах П которого, размещены ножи 2 с основным фасонным профилем Пр 1 и дополнительным профилем Пр 2. Ножи 2 закрепляются в корпусе с помощью торцевых крышек 3 и 4, поперечных винтов 5, пластинчатых клиньев 6 и нажимных винтов 7. В торцевой крышке 4 предусмотрены отверстия, для винтов 8, прикрепляющих ее к корпусу 1 фрезы и винтов 9, прижимающих ножи 2 к базовому кольцу 3. Цилиндрические гнезда 1 и 2 (фиг.2) под режущие элементы - ролики выполнены вдоль основного фасонного профиля Пр.1 и дополнительного Пр2, причем наибольшее углубление дополнительного профиля У2 выполнено по отношению к углублению основного профиля У 1 в противоположном направлении и у противоположного торца ножа. Для обеспечения использования ножей с дополнительным профилем Пр 2 в корпусе одной и той же фрезы, например левой или правой, гнезда 2 дополнительного профиля (фиг.1 и 3) выполнены на плоскости Пл1, т.е. там же, где выполнены гнезда 1 основного профиля Пр1, но их оси расположены под углом к осям гнезд 1, равном двойному углу наклона ножей в корпусе фрезы - 2t. Кроме того, на каждом торце ножа выполнен дополнительный скос Тс1, который также наклонен по отношению к основному скосу Тс на угол 2t. Таким образом, после выхода из строя ножей по профилю Пр 1, они могут быть переустановлены в корпусе этой же фрезы для работы по профилю Пр 2 с базированием на скосы Тс1. Предложенная конструкция фрезы позволяет значительно снизить время переналадки инструмента и, соответственно, снизить простои оборудования, повысить производительность обработки.