Сборная фреза

,ЯО 1061943 А СОВХОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 3(5 Р 8 23 С 5706 Оп ЗОБ НИЯ КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ КА К 47 дена Ленинамени механиидетельство СС 5/06, 1979.ЗА, содержащая демпфирующими ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ленинградскийи ордена Красногоческий институт (53) 621.914.22(08(54)(57) СБОРНАЯ Фпромежуточный диск элементами и корпус с резцами, установленный с возможностью поворотаотносительно промежуточного диска,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения виброустойчивости,надежности и упрощения конструкциифрезы, корпус выполнен в виде кольцас впадинами на внутренней поверхнос-.ти, а демпфирующие элементы выполнены в виде упругих выступов, взаимодействующих с впадинами, причемугол. взаимодействия составляет 15750Изобретение относится к обработкеметаллов резанием и может быть использовано при черновом Фрезеровании заготовок из труднообрабатываемых материалов торцовыми и дисковыми Фрезами.Известно применение Фрез повышен"ной виброустойчивости. Эти фрезысодержат корпус с резцами, промежуточный диск и резиновые демпфирующие элементы, установленные в корпусе и контактирующие с торцомпромежуточного диска. При увеличенииусилия резания в процессе работыкорпус Фрезы поворачивается относительно промежуточного диска, сжимая. резиновые демпфирующие элементы.При уменьшении усилий резания демпФирующие элементы разжимаются, возвращая корпус фрезы в исходное положение,Наиболее близкой к изобретению потехнической сущности является фреза,которая содержит оправку, накоторой установлен корпус с резцами,контактирующий с ним промежуточныйдиск и демпфирующий узел с резиновыми демпфирующими элементами, установленными в канавках корпуса. Корпус фрезы снабжен тремя регулировочныья винтами, концы которыхконтактируют с торцом узла демпфирования. Фреза снабжена механизмомрегулирования силы прижатия корпуса фрезы к промежуточному диску.Этот механизм выполнен в видевинта, шпонки, трельчатой пружиныи втулки с буртиком, установленнойна оправке. При увеличении усилиярезания в процессе работы фрезыкорпус Фрезы поворачивается относительно промежуточного диска, преодолевая силы трением на площадкахконтакта торцов корпуса Фрезы ипромежуточного диска. Одновременнос этим сжимаются резиновые демпфирующие элементы. При уменьшенииусилия резания резиновые демпфирующие элементы разжимаются и, преодолевая силу трения на площадкахконтакта торцов корпуса фрезыи промежуточного диска, возвращаюткорпус к исходному положению. Таким образом происходит процесс.демпфирования вибраций. В известнойфрезе демпфирование осуществляетсяне только за счет внутреннего трения в резиновых демпфирующих элементах, а и за счет гарантированныхпотерь энергии на йоверхностяхконтакта корпуса Фрезы и промежуточного диска которые обеспечиваютсяс помощью механизма регулированиясилы прижатия корпуса фрезы к промежуточному диску. Регулировочныевинты и механизм регулирования силыприжатия корпуса Фрезы к промежуточ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ному диску обеспечивают подстройку фрезы для различных режимов резания Г 1 3.Недостатком фрезы является то, что демпфирующие элементы, выполненные из резины, обладают ниэкими демпфирующими свойствами, которые определяются внутренним трением резины и невысокой термической стойкостью резины при тяжелых режимах резания. При этом эффективное демпфирование во фрезе может быть достиг нуто только при точной регулировке сил трения на площадках контакта торцов корпуса и промежуточного диска. Практически добиться оптимальной регулировки при постоянно меняющихся усилиях резания даже при наличии специального механизма прижатия корпуса к промежуточному диску, выполненного в виде винта, шпонки, тарельчатой пружины и втулки с буртиком, оказывается невозможно. При изменении режимов резания каждый раз требуется перенастройка усилия прижатия корпуса фрезы к промежуточному диску. Кроме того, вылет режущих кромок резцов фрезы относительно торца шпинделя станка значителен, что несколько снижает полученные преимущества по эффективности демпфирования вибраций.Целью изобретения является повышение виброустойчивости, надежности и упрощение конструкции фрезы,Указанная цель достигается тем, что в сборной фрезе, содержащей промежуточный диск с демпфирующими элементами и корпус с резцами, установленный с возможностью поворота относительно промежуточного диска, корпус выполнен в виде кольца с впадинами на внутренней поверхности, а демпфирующие элементы ,выполнены в виде упругих выступов, взаимодействующих с впадинами, причем угол взаимодействия составляет 15-75На фиг, 1 изображена торцовая сборная фреза; на фиг2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - дисковая сборная фреза; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.3.Сборная фреза в варианте торцовой или дисковой фрезы содержит корпус 1 с режущими элементами 2, а также промежуточный диск 3. Корпус 1 фрезы выполнен в виде кольца, охватывающего промежуточный диск 3. На внутренней поверхности 4 корпуса 1 выполнены впадины 5. На наружной поверхности промежуточного диска 3 выполнены упругие выступы б, являющиеся демпфирующими элементами. Упругие выступы б размещены во впадинах 5 Геометрические размеры и конфигурация впадин 5 и выступов10 45 б выбраны таким образом, что наименьший угол о между Радиусом Ой, проведенным из центра фрезы и точку к контакта поверхностей каждого выступа б и соответствующей впадины 5 в плоскости, перпендикулярной оси вращения фрезы, и нормалью йй к поверхностям выступов б и впадин 5 в точке К их контакта составляет 15-75 .Корпус 1 фрезы связан с промежуточным диском 3 кольцами 7 и 8, которые установлены в кольцевых выточках 9 и 10 корпуса 1 и кольцевых выточках 11 и 12 промежуточного диска 3. Кольца 7 и 8 соединены винтами 13. Размеры кольцевых выточек 9 - 12 и колец 7 и 8 выполнены с допусками, обеспечивающими свободный относительный поворот корпуса 1 в пределах упругих деформаций выступов б и зазоров между впадинами 5 и выступами б и минимальное осевое перемещение корпуса 1 относительно промежуточного диска 3. Осевое перемещение может быть устранено полностью шлифованием посадочных торцовых плоскостей колец 7 и 8 по месту либо с помощью регулировочных колец, устанавливаемых между корпусом 1 фрезы и кольцами 7 и 8.Фреза работает следующим образом.В момент входа резца 2 в зону резания наблюдается резкий скачок силы резания, действующий на режущий элемент 2, закрепленный в корпусе 1 фрезы. Тангенциальная составляющая силы резания приводит к резкому развороту корпуса 1 относительно промежуточного диска 3 в пределах зазора между выступом и впадиной, Величины смещений незначительно пре вышают гарантированные зазоры между смежными криволинейными поверхностями впадин 5 корпуса 1 и выступов б промежуточного диска 3. и лежат в пределах упругих деформаций выступов б.При одновременном повороте и радиальном смещении корпуса 1 происходит выбор зазора с последующим контактированием выступов б 50 с впадинами 5. При этом в точках К контакта возникают нормальные и касательные силы. Последние являются силами трения, которые и определяют диссинативные свойства 55 образованного во фрезе фрикционного стыка. Под действием этих сил выступы б деформируются. На пути относительного смещения корпуса 1 и промежуточного диска 3 во фрик ционных стыках происходит основная потеря кинетической энергии корпуса 1, которая возникает в момент кратковременного удара режущего элемента 2 фрезы о заготовку, при этом наблюдается плавное торможение корпуса 1, Закон торможениякорпуса 1 определяется упругой характеристикой выступов. Таким образом,удар.демпфируется внутри фрезы во фрикционных стыках и передается далее уменьшенным на оправку и шпиндель,После полного торможения корпуса 1 за счет накопленной потенциальной энергии выступов б корпус 1возвращается в исходное положение,при этом выступы б, ранее деформированные, восстанавливают первоначальную форму. В процеесе возвратав исходное положение во фрикционных стыках также возникают силытрения, нодругого напряжения, которые увеличивают диссинативные свойства фрезы. Это приводит к уменьшению уровня вибраций фрезы, оправки и шпинделя, а следовательно, кповышению виброустойчивости всейтехнологической системы в целом.Таким образом происходит демпфирование вибраций фрезы на всехвозможных рабочих режимах при условии нахождения наименьшего угла Ыв пределах 15-75 . В тех случаях,когда угол оменьше 15 или большео75, эффект поглощения. энергии вибраций незначителен или отсутствуетполностью.При угле с(, больше 75 путь горможения в три и более раз меньше,чем, например, при сС =45 . Его может йе быть вовсе, если результирующая сила резания, приведенная крассматриваемой точке К контакта,лежит в конусе трения (если Е: 0,25,где т - коэффициент трения, то р:15 , где р - угол конуса трения).При угле сменьше 15 о после торможения корпуса 1 не происходит еговозврат в исходное положение, таккак угол оС является самотормозящимуглом. Корпус 1 заклинивается напромежуточном диске 3, и фреэа работает как обычная фреэа. В этом случае она обладает только мало эффективным внутренним трением, так какдемпфирующие элементы - выступы бне работают.Применение фрезы с повышеннойвиброустойчивостью нозволит увеличить производительность обработкизаготовок из труднообрабатываемыхматериалов путем повышения режимоврезания при сохранении требуемойчистоты обработки или повысить стойкость фрезы при сохранении принятыхрежимов резания,Гашение вибраций эа счет упругихдеформаций стальных выступов позволяет повысить надежность и упроститьконструкцию фрезы по сравнению сфрезами, имеющими резиновые демпфирующие элементы.10 б 1943 иг. 9 оставитель В.Ивановехред В. Далекорей Корректор Г,Ог едактор лла 15 За И 113035илиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная Тираж И Госуда делам и Москва,1106ственного коми обретений и от Ж, Раушская Подписноета СССРрытийнаб д. 4/5