Циліндрична фреза

1. Циліндрична фреза, циліндричний корпус якої обладнаний пазами, що проходять по його довжині, на відстані один від одного та під кутом до поздовжньої осі, в яких розташовані непереточувані різальні пластини, зокрема, твердосплавні різальні пластини з покриттям, причому циліндричний корпус складається з аксіально встановлених C2 2 (13) 1 3 За рахунок похилого розташування різальних кромок фрезерувальне зусилля створює, проте, і силову компоненту в аксіальному напрямку. Вона навантажує упорний підшипник циліндричної фрези і приводить до виникнення поперечних зусиль в оброблюваній плоскій заготовці або стрічці, які повинні сприйматися бічними напрямними. Особливо на початку стрічки або в кінці стрічки, де бічна напрямна діє не перед або за фрезою, поперечне зусилля також негативним чином впливає на хід стрічки. Це зустрічається особливо при застосуванні більш широких стрічок, при більш високому зніманні або при більш жорстких матеріалах. Задача винаходу полягає у створенні циліндричної фрези, за допомогою якої значно скорочуються аксіальні силові дії на фрезу або ж на оброблюваний матеріал. Вказана задача вирішується відповідно до винаходу за допомогою циліндричної фрези, циліндричний корпус якої обладнаний пазами, що проходять по його довжині, на відстані один від одного та під кутом до поздовжньої осі, в яких розташовані непереточувані різальні пластини, зокрема, твердосплавні різальні пластини з покриттям, за допомогою того, що пази, а отже, різальні кромки непереточуваних різальних пластин частково орієнтовані під різним кутом, причому кути обрані таким чином, що аксіальні зусилля, які виникають у процесі фрезерування на одній ділянці, нейтралізуються аксіальними зусиллями, що виникають на суміжній ділянці, або ці зусилля є невеличкими. Як альтернатива пропонується циліндрична фреза, циліндричний корпус якої обладнаний пазами, що проходять по його довжині, на відстані один від одного та під кутом до поздовжньої осі, в яких розташовані непереточувані різальні пластини, зокрема, твердосплавні різальні пластини з покриттям, при цьому непереточувані пластини розташовуються в пазах поперемінно таким чином, що аксіальне зусилля, яке викликається у процесі фрезерування однією непереточуваною різальною пластиною, нейтралізується за допомогою аксіального зусилля, викликаного суміжною непереточуваною різальною пластиною. В цілому даний ефект може бути математично виражений наступним рівнянням: n  (Li i1  i )  0 де і = індекс різальної кромки; т = кількість різальних кромок по довжині фрези; Li = довжина різальної кромки; та i = кут нахилу різальної кромки і. Кут нахилу  (наприклад, орієнтація різальної кромки) може бути при цьому позитивним або негативним та змінюватися за довжиною фрези. Відповідно до варіанта здійснення винаходу пази або орієнтація різальних кромок є дзеркально симетричними відносно площини, що проходить перпендикулярно до циліндричного корпусу. Циліндричний корпус може складатися також з аксіально встановлених в ряд один за одним дисків, що утримуються разом за допомогою затискних елементів, причому тоді пази, відповідно, двох 94509 4 суміжних дисків, а отже, різальні кромки, орієнтовані дзеркально симетрично відносно площини розділу між дисками. Зрештою можливо, щоб декілька непереточуваних різальних пластин блоком були сполучені, відповідно, на одній обоймі і окремі обойми із закріпленими на них дисками з різною орієнтацією були закріплені на циліндричному корпусі. При цьому орієнтація проводиться тоді точно так само, як і було описано раніше для окремих непереточуваних різальних пластин. Сума добутків довжини різальних кромок і кутів нахилу всіх різальних кромок циліндричної фрези повинна дорівнювати нулю. Певне невеличке аксіальне зусилля може досягатися за допомогою того, що обирається дещо інше встановлення різальних кромок у позитивному, порівняно з негативним, напрямку, або кількість різальних кромок з позитивним нахилом трохи більше кількості різальних кромок з негативним нахилом. Орієнтація різальних кромок непереточуваних різальних пластин на вигляді спереду у циліндричних фрезах може мати форму стрілки або вигнуту форму по випуклій чи по увігнутій лінії, або по зигзагоподібній лінії. Винахід, таким чином, стосується циліндричної фрези, яка укомплектована непереточуваними різальними пластинами, зокрема, твердосплавними різальними пластинами з покриттям. При цьому, порівняно з рівнем техніки, непереточувані різальні пластини орієнтовані таким чином, що у процесі фрезерування не виникають або ж виникають у всякому випадку мінімальні чи визначувані як невеличкі аксіальні зусилля, які впливали б на фрезерувальний валик чи на оброблюваний матеріал. Для кращого пояснення винахід описується далі з урахуванням креслень, на яких показано: фіг. 1 - циліндрична фреза з розташуванням непереточуваних різальних пластин відповідно до винаходу, схематично; фіг. 2 - три різних приклади розташування непереточуваних різальних пластин; фіг. 3 - дископодібна конструкція циліндричної фрези; фіг. 4 - змінений варіант здійснення згідно з фіг. 1; фіг. 5 - різні варіанти здійснення різальних кромок. Відповідно до варіанта здійснення винаходу, який поданий на фіг. 1, циліндрична фреза складається з циліндричного корпусу 1 з обраними у формі спіралі, відповідно, для обох половинок циліндра по всьому периметру циліндра пазами 2, в яких закріплені непереточувані різальні пластини 3. Деталі закріплення і встановлення циліндра та ін. не зображені, оскільки у даному випадку вони є необов'язковими для розуміння суті винаходу. Різальні кромки непереточуваних різальних пластин розташовані або орієнтовані у даному випадку немовби у формі стрілки. За рахунок симетричного розташування, тобто встановлення різальних кромок як вліво, так і вправо, аксіальні силові компоненти компенсуються так, що аксіальне зусилля є 5 мінімальним (в особливому випадку = 0). Напрямні стрічки всередині фрезерного верстата можуть бути виконані, таким чином, простіше, займаючи менше конструктивного простору та навантажуючись менше. Далі у даному варіанті здійснення винаходу стружки вилітають трохи убік, що сприяє видаленню стружки з поверхні. Далі показано пологий розріз при похилому, зміщеному розташуванні різальних кромок. Альтернативні варіанти розташування та орієнтації різальних кромок подані на фіг.2. При цьому приклад а) відповідає варіанту здійснення з фіг.1 і служить у даному випадку лише для розуміння варіанта здійснення b). У варіанті здійснення b) розташування різальних кромок виконане на вигляді спереду альтернативно дугоподібно. Залежно від бажаної поведінки стружки у процесі вильоту розташування різальних пластин відповідно до варіантів а) і b) може мати увігнуту або випуклу форму, тобто різальні кромки одного ряду, наприклад, у центрі фрези, першими входять у зону фрезерування або, при іншому напрямку вигину, входять у зону фрезерування останніми. Стружка відлітає тоді, залежно від форми розташування, назовні - до кромки плоскої заготовки, або всередину - до центра плоскої заготовки. Варіант с) відповідає відомим згідно з вищеописаним рівнем техніки варіантам здійснення стосовно розташування різальних пластин. Проте кожна друга твердосплавна різальна кромка орієнтована іншим чином. У поданому на фіг. 3 варіанті здійснення циліндричної фрези циліндричний корпус складається з окремих різальних кромок, у яких поперемінно змінений напрямок нахилу. Наступну переважну конструктивну форму циліндричної фрези можна побачити на фіг.4. Тут твердосплавні непереточувані різальні пластини блоками сполучені в обойми 4 (касети). Ці обойми також змонтовані на основному корпусі таким чи 94509 6 ном, що напрямок різальних кромок, як вже було викладено раніше, має, наприклад, форму стрілки. У прикладах здійснення винаходу показано детальний ескіз, відповідно, двох рядів різальних кромок. Таким чином, можна побачити накладення за рахунок зміщеного розташування різальних кромок. Декілька подвійних рядів таким же чином розташовано по всьому периметру. Згадані конструктивні форми (циліндрична фреза з однієї деталі; циліндрична фреза, складена з дисків; циліндрична фреза з обоймами різальних кромок) можуть бути виконані у комбінації з різними варіантами розташування різальних кромок. Для уточнення на фіг. 5 подані варіанти виконання непереточуваних різальних пластин, які можуть бути використані. Передбачено як радіальне, так і тангенціальне розташування різальних пластин для циліндричної фрези. Пластини можуть бути виконані квадратними або прямокутними, переважно з переломом кромки. У переважному варіанті використовуються твердосплавні різальні пластини (непереточувані пластини) з покриттям. Як вже було викладено раніше, всі конструктивні форми націлені на те, щоб за рахунок описаного розташування різальних кромок та орієнтації різальних кромок конструктивно мінімально утримувати в аксіальному напрямку зусилля фрезерування, що виникають у процесі фрезерування, і одночасно забезпечувати м'яке занурення різальної кромки в деталь (плоску заготовку). Як альтернатива для одержання аксіального зусилля = 0, також можуть задаватися певне невеличке аксіальне зусилля та напрямок аксіального зусилля. Це здійснюється переважним чином за допомогою того, що трохи змінюється встановлення різальних кромок, які вказують в один бік, відносно до нахилу в інший бік, або, як альтернатива, кількість різальних кромок з негативним нахилом робиться трохи більше, ніж кількість різальних кромок з позитивним нахилом. 7 94509 8 9 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 94509 Підписне 10 Тираж 24 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