Оправка для фрез

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК з(я) В 23 С 5/26 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) ОПРАВКА ДЛЯ ФРЕЗ с хвоком, устанавливаемым в шпиндель си цилиндрическим передним концоустановки фрезы, содержащая демпщее устройство, включающее ведущинец, установленный на цилиндрическоце фиксированно от поворота, и увкладыши, предназначенные для пекрутящего момента от ведущего фк фрезе, отличающаяся тем, что, с тотип). стовитанка, м для фируюй флам конпругие редачи ланца целью БО, 1094680 А увеличения долговечности фрез путем повышения эффективности демпфирования, демпфирующее устройство снабжено установленным на цилиндрическом конце оправки с возможностью поворота ведомым фланцем с торцовым выступом, предназначенным для взаимодействия с пазом, выполненным на фрезе, и ведущими роликами, при этом на ведущем и ведомом фланцах выполнены концентричные поверхности, на которых соответственно выполнены согласованные по углу клиновые и радиальные пазы, причем упругие вкладыши и ведущие ролики размещены в радиальных пазах с возможностью взаимодействия ведущих роликов с упругими вкладышами и клиновыми, пазами.5 1 О 15 20 за счет равномерного сжатия резиновых вкладышей, в результате чего зависимость изменения размеров сжимающихся вкладышей, а следовательно, и зависимость изменения нагрузки на режущие элементы фрезы от углового смещения промежуточного диска от носительно фрезы, представляют собой ли- ЗО нейные функции, графически изображаемые прямыми линиями, проходящими через начало координат. Линейное же увеличение нафирования 35 Изобретение относится к металлообработке, в частности к приспособлениям для закрепления фрез в шпинделе станка.Известна оправка для фрез с хвостовиком, устанавливаемым в шпиндель станка, и цилиндрическим передним концом для установки фрезы, содержащая демпфирующее устройство с ведущим фланцем, установленным на цилиндрическом конце фиксированно от поворота, и упругими вкладышами, предназначенными для передачи крутящего момента от ведущего фланца к фрезе 11,Долговечность известной торцовой фрезы зависит от эффективности амортизации ударных нагрузок демпфирующим устройством и определяется упругими свойствами резиновых вкладышей, изменение первоначальных размеров которых, как и у пружин, прямо пропорционально зависит от величины действующего усилия. А так как в момент врезания режущего элемента фрезы происходит ее остановка, в то время как шпиндель с ведущим фланцем продолжают вращаться с постоянной угловой скоростью, то демпфирование ударной нагрузки производится грузки на режущий элемент фрезы в момент его врезания снижает эффективность демпЦель изобретения - увеличение долговечности фрез путем повышения эффективности демпфирования ударных нагрузок на фрезу.Указанная цель достигается тем, что в оправке для фрез с хвостовиком, устанавливаемым в шпиндель станка, и цилиндрическим передним концом для установки фрезы, содержащей демпфируюшее устройство, включающее ведущий фланец, установленный на цилиндрическом конце фиксированно от поворота, и упругие вкладыши, предназначенные для передачи крутящего момента от ведущего фланца к фрезе, демпфирующее устройство снабжено установленным на цилиндрическом конце оправки с возможностью поворота ведомым фланцем с торцовым выступом, предназначенным для взаимодействия с пазом, выполненным на фрезе, и ведущими роликами, при этом на ведущем и ведомом фланцах выполнены концентричные поверхности, на которых соответственно выполнены согласованные по углу клиновые и радиальные пазы, причем упругие вкладыши и ведущие ролики размещены в радиальных пазах с возможностью взаимодей 40 45 50 55.ствия ведущих роликов с упругими вкладышами и клиновыми пазами.На фиг. 1 изображены оправки, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - графическая схема для определения зависимости изменения размеров упругих вкладышей при демпфировании от углового смещения фланцев между, собой; на фиг. 4 - та же зависимость в сравнении с прототипом.Оправка для фрез содержит хвостовик 1 (фиг. 1) для установки в шпиндель 2 станка и демпфируюшее устройство в виде соосно установленных на цилиндрической части хвостовика между шпинделем и фрезой 3 с твердосплавными режущими элементами 4 ведущего 5 и ведомого 6 фланцев. При этом ведущий фланец 5 жестко соединен со шпинделем 2 посредством шпонки 7, а ведомый фланец б с фрезой - посредством торцового выступа 8 у фланца и паза 9 у фрезы. На концентрично расположенной относительно фланца 6 цилиндрической поверхности ведущего флайца 5 выполнены клиновые пазы 10 (фиг. 2), а у ведомого фланца - радиальные пазы 11, согласованные с клиновыми. В радиальных пазах 11 ведомого фланца 6 размещены ведущие ролики 12, подпружиненные упругими цилиндрическими вкладышами 13, причем размеры радиальных пазов и ведущих роликов выбраны такими, что даже при абсолютном сжатии упругих вкладышей обеспечивается гарантирован ное выступание ведущих роликов из радиальных пазов, чтобы исключить возможную остановку фрезы на рабочей подаче. Размеры же клиновых пазов 10, выполненных перпендикулярно радиусу, соединяющему оси вращения оправки и ведущего ролика 12, должны быть такими, чтобы ведущие ролики в стационарном состоянии оправки выступали из радиальных пазов 11 ведомого фланца б не более, чем на половину своего диаметра. Закрепление фрезы 3 на хвостовике 1 производится центральным крепежным винтом 14 (фиг. 1) через упорный подшипник 15, который предохраняет крепежный винт от самоотвинчивания, так как момент сил трения качения в подшипнике, направленный в сторону отвинчивания крепежного винта, меньше момента сил трения в резьбе от усилия затяжки винта,Оправка работает следующим образом.В момент врезания режущего элемента 4 фрезы 3 происходит ее остановка вместе с ведомым фланцем 6, а ведущий фланец 5 со шпинделем 2, продолжая вращаться с постоянной угловой скоростью, посредством клиновых пазов 10 (фиг. 3) сообщает ведущим роликам 12 перемещение в радиальных пазах 11 ведомого фланца. Упругие вкладыши 13 амортизируют ударную нагрузку, упруго сжимаясь под действием ведущих реликов 12 до тех пор, пока момент сил трения в месте контакта ведущего ролика1094680 13 11 с клиновым пазом 10 не уравняется с моментом сопротивления силам резания, после чего продолжается совместное вращение шпинделя, фланцев и фрезы.Предположим, что под действием ударной нагрузки произошло смешение фланцев 5 и 6 друг относительно друга на угол.У Отсюда можно определить зависимость изменения размеров упругих вкладышей 13 в направлении перемещения ведущих роли. ков 12 от равномерного смещения фланцев между собой, определив положение точки Е контакта упругого вкладыша с ведущим роликом относительно оси О правки по фор- муле где ОА - расстояние от оси оправки до клинового паза 10;СО=РЕ - радиус ведущего ролика 12;, -угол смещения фланцев 5 и 6 между собой (при холостом вращении оправки, т, е. без нагрузки, Г, =0). Из формулы следует, что такая зависимость является нелинейной и графически она представляет собой геометрическое место точек 16 (фиг, 4), расположенных ниже прямой 17, характеризующей линейную зависимость у прототипа при совмещении их графиков, в чем нетрудно убедиться простой подставкой значений Т в формулу, учитывая; что ОА, СР и 0 Е - известные конструктивные величины, так как усилие, действующее на упругие вкладыши, прямо пропорционально изменению их размеров, которое, в свою очередь, нелинейно зависит от углового смещения фланцев между собой, то зависимостьизменения нагрузки на режущие элементы фрезы от равномерного смещения фланцев между собой тоже является нелинейной функцией, графически представляющей собой геометрическое место точек 18, расположенных ниже прямой 19, характеризующей линейную зависимость у прототипа, т. е.10 для одинаковых с прототипом угловых смещений величина нагрузки на режущие элементы у оправки меньше, чем у прототипа.. Долговечность торцовых фрез, оснащенных твердосплавными режущими элементами, как показали испытания опытного образца оправки, увеличивается в среднем на 10 - 15% за счет эффективного предохранения режущих элементов фрез от ударных перегрузок с помощью демпфирующего устройства, обеспечивающего нелинейное увеличение нагрузки при демпфировании. С помощью оправки достигнута возможность использования торцовых фрез с твердосплавными режущими элементами, в том числе и стандартных, для обработки коррозионно-стойкихи жаропрочных сталей, ранее не используемых из-за их малой стойкости в сравнении с быстрорежущими фрезами, вследствие скалывания режущих кромок от ударных перегрузок. При этом рабочая подача увеличивается в 2 раза, а производительность повышается в среднем в 1,5 раза.