Торцева фреза

Торцева фреза, що містить корпус (1), різальні елементи (3), пружини (10) та копір (11), нерухомо закріплений на верстаті, яка відрізняється тим, що в отворах корпусу (1) розташовані повзуни (2), в яких з можливістю регулювання осьового та радіального положення закріплені різальні елементи (3), а в центрі корпусу (1) з можливістю вільного переміщення в горизонтальній площині розміщений диск (8), до периферії якого з діаметрально протилежних боків притиснуті поршні (9), які за допомогою пружин (10) відтиснуті від повзунів (2), в яких закріплені стійки (5), на яких ексцентрично встановлені підшипники (6), підтиснуті до поверхні копіра (11), форма якого виконана такою, що відповідає залежності: l x + lп.к. + dпідш / 2 = const , Винахід належить до металообробки і може бути застосований при обробці плоских переривчастих і вузьких поверхонь деталей на верстатах фрезерної, шліфувальної груп та оброблюючих центрах, зокрема для роботи з припусками, які призначають для напівчистового та чистового фрезерування, з можливістю забезпечення якості поверхні, яку отримують після фінішної обробки. В сучасному машинобудуванні для обробки плоских поверхонь деталей машин широкого розповсюдження набуло торцеве фрезерування. Найбільш близькою за сукупністю суттєвих ознак до винаходу і обраною як прототип, є торцева фреза [1]. Як і запропонований інструмент, інструмент-прототип містить корпус, різальні елементи, пружини та копір, який нерухомо закріплений на верстаті. Але, на відміну від запропонованого інструменту-винаходу, інструмент-прототип має копір у формі кулачка, який не забезпечує перетворення колового руху різальних елементів у прямолінійний рух, перпендикулярний до вектора подачі. А постійне тертя різальних елементів об поверхню кулачка викликає швидке зношування поверхонь, що труться. Все це призводить до зниження стійкості інструменту-прототипу. Крім того, рух підпружинених різальних елементів, розташованих безпосередньо в пазах корпусу, значно зменшує жорсткість конструкції інструменту-прототипу. А пружини, підтискаючи різальні елементи до поверхні кулачка, спираються на корпус, закріплений на шпинделі верстата. Це викликає вібрації шпинделя з частотою, яка дорівнює кількості різальних елементів за один оберт торцевої фрези. Все це не дозволяє отримати якісну і точну обробку. Також в інструменті-прототипі різальні елементи встановлені без можливості регулювання їх осьового та радіального розташування, що негативно впливає на продуктивність процесу обробки. Таким чином, суттєвими недоліками інструменту-прототипу є його низька стійкість, незадовільні точність і якість обробленої поверхні, мала продуктивність процесу обробки. В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення конструкції торцевої фрези шляхом роз де l x - відстань від центра копіра (11) до його по (19) UA (11) 83071 (13) C2 верхні, діаметрально протилежна відстані lп.к , lп.к - відстань від центра копіра (11) до осі підшипника (6); dпідш. - діаметр підшипника (6). 3 ташування в отворах корпусу повзунів, в яких з можливістю регулювання осьового та радіального положення закріплені різальні елементи, а в центрі корпусу з можливістю вільного переміщення в горизонтальній площині розміщений диск, до периферії якого з діаметрально протилежних боків притиснуті поршні, які за допомогою пружин відтиснути від повзунів, в яких закріплені стійки, на яких ексцентричне встановлені підшипники, піджаті до поверхні копіра, форма якого виконана такою, що відповідає залежності [2]: lх+lп.к+dпідш /2=const, (1) де lx - відстань від центра копіра до його поверхні, діаметрально протилежна відстані lп.к; lп.к - відстань від центра копіра до осі підшипника; dпідш - діаметр підшипника, що забезпечить значне підвищення стійкості інструменту, поліпшення якості і точності обробки та збільшення продуктивності процесу обробки. Поставлена задача вирішується тим, що завдяки формі поверхні копіра згідно (1) коловий рух різальних елементів перетворюється у прямолінійний рух, перпендикулярний до вектора подачі. Завдяки цьому скорочується шлях, який проходять різальні елементи в процесі різання. Це значно підвищує стійкість інструменту. Крім цього, в роботі [2] доведено, що зміна кутів різання, а також швидкості різання, яка відбувається при перетворенні колового руху різальних елементів у прямолінійний рух, суттєво збільшує стійкість різальних елементів. А завдяки тому, що зусилля пружин сприймає нерухомо закріплений на верстаті копір, суттєво поліпшується точність і якість обробки. Крім того, за допомогою ексцентриситету стійок та диференційних гвинтів регулюється положення різальних елементів в радіальному та осьовому напрямках відповідно. Це дозволяє проводити обробку поверхонь зі ступінчастою схемою різання. Завдяки цьому зростає продуктивність процесу обробки. Суть винаходу пояснюється кресленням. Перелік креслень: на Фіг.1 - запропонована торцева фреза; на Фіг.2 - розріз А-А на Фіг.1. Торцева фреза (Фіг.1, 2) містить корпус 1, закріплений на шпинделі верстата гвинтами 7. В отворах корпусу 1 розташовані повзуни 2, в яких за допомогою клинового механізму 4 закріплені 83071 4 різальні елементи 3, осьовий виліт яких регулюється диференційними гвинтами 13. На повзунах 2 закріплені стійки 5, на яких ексцентричне встановлені підшипники 6. В центрі корпусу 1 розташований диск 8 (на Фіг.2 - у вигляді восьмигранника), який може вільно рухатись в горизонтальній площині. Повзуни 2 за допомогою поршнів 9 і пружин 10 відтиснути в діаметральному напрямку від периферії диска 8 і притиснуті через стійки 5 та підшипники 6 до поверхні копіра 11, який нерухомо закріплений на пінолі шпинделя верстата. Копір 11 має форму поверхні, що відповідає залежності (1). Для безпечної роботи інструменту на верстаті встановлений захисний кожух 12. Торцева фреза працює таким чином. Обертовий момент від шпинделя верстата передається корпусу 1. Стійки 5, які нерухомо закріплені в повзунах 2, починають обертатись навколо осі інструменту і притискаючись до поверхні копіра 11 рухають повзуни 2 завдяки силі пружин 10 і підшипникам 6. Диск 8, вільно переміщуючись в горизонтальній площині, передає зусилля пружин 10 від однієї сторони копіра 11, через поршні 9, до діаметрально протилежної сторони копіра 11. Обертаючись навколо осі інструменту, повзуни 2 своїм рухом відтворюють поверхню копіра 11, передаючи цей рух різальним елементам 3. Різання відбувається, коли підшипники 6 проходять ділянку копіра 11, що перетворює коловий рух різальних елементів 3 у прямолінійний рух, перпендикулярний до вектора подачі. Все це дає підставу запропонувати дану конструкцію торцевої фрези для роботи з припусками, які призначають для напівчистового та чистового фрезерування, з суттєвим збільшенням стійкості самого інструменту, можливістю забезпечення необхідної якості, точності поверхні, яку отримують після фінішної обробки, та отриманням високої продуктивності обробки. Література 1. А.с. СССР №1641523, В 23 С 5/06. Торцовая фреза / П.В. Кушниров, Β.Η. Червяков. №4680865/08; Заявл. 18.04.89; Опубл. 15.04.91, Бюл. №14. 2. Лоєв В.Ю. Удосконалення фінішної обробки плоских поверхонь деталей комбінуванням різання з поверхневим пластичним деформуванням: Дис. канд. техн. наук: 05.03.01. ЖДТУ. - К., 6 жовтня 2005. - 269с. 5 Комп’ютерна верстка В. Клюкін 83071 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601