Многозубый инструмент

(51) 5 В 23 ЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМУ б работке, . цилиндшинами 3,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СМ 1664474, кл. В 23 С 5/10, 19(54) МНОГОЗУБЫИ ИНСТРУМ (57) Использование; в метал Инструмент содержит, напри рический корпус 1 и зубья 2 с в Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при конструировании и изготовлении цилиндрических, концевых, отрезных и других фрез,Известны цилиндрические фрезы, содержащие корпус и зубья с правыми и левыми режущими кромками, расположенными наклонно к оси фрезы, задние поверхности которых выполнены в виде правой и левой винтовых поверхностей, число заходов которых выполнено неодинаковым, а углы наклона правой и левой режущих кромок относительно оси фрезы выбраны из соотношения:81 П у)Пр1 пр = 31 П улевдев ГДЕ ЪР. У)лев - УГЛЫ НаКЛОНа СООтВЕтСтВЕН- но правой и левой режущих кромок к оси фрезы;1 пр, 1 лев - ЧИСЛО ЭаХОдОВ СООтВЕтСтВЕННО правой и левой винтовых поверхностей,Указанное выполнение известной фрезы позволяет благодаря рациональной схеме деления припуска, достигаемой сдвигом соседних рядов вершин зубьев в осевой 5 О ц 1743738 А 1 образованные общими передними поверхностями 4 с противоположно наклоненными к оси режущими кромками 5 и 6, расположенными на разнонаправленных задних винтовых поверхностях 7 и 8 соответственно. Шаги задних поверхностей и число их заходов выполнены неравными, а передние поверхности - винтовыми с отрицательным передним углом и найравлением, совпадающим с задней винтовой поверхностью, имеющей меньшее число заходов и меньший шаг. 5 ил. плоскости в одну сторону друг относительно друга, что позволяет гарантированно загрузить главную режущую кромку каждого зуба, избавиться от неблагоприятных тонких срезов (например, по сравнению со стандартными цилиндрическими фрезамй), уменьшить чувствительность к биениям зубьев, что в итоге приводит к повышени)о производительности фрезерования.Недостатком известных фрез является выполнение передней поверхности прямолинейной, параллельной оси фрезы, что приводит к повышенной динамике процесса, сопровождаемой уд 1:"рами при выходе и входе ряда зубьев, что в итоге приводит к ограничению производительности и снижению стойкости известных фрез.Известен также многозубый осевой инструмент, содержащий корпус и зубья с правыми и левыми режущими кромками, образуемыми пересечением передней поверхности с задними поверхностями, выполненными в виде правых и левых винтовых поверхностей, Правые и левые винтовые поверхности такого инструментавыполнены с различными осевыми шагами,а передняя поверхность выполнена винтовой с углом наклона к оси, определяемым изсоотношенияг) поверхнгде в- угол наклона переднеи остик оси инструмента;Р 1, Р 2 - шаги правой и левой винтовыхзадних поверхностей:1. г - число заходов правой и левойвинтовых задних поверхностей;01 - наружный диаметр инструмента,Благодаря плавности входа и выхода изработы отдельных зубьев такой многозубыйинструмент характеризуется большей производительностью обработки.Недостатком известного многозубогоосевого инструмента является наличие положительных передних углов на вершинахзубьев, что свидетельствует об ослаблениив силовом и тепловом отношении уязвимыхчастей зубьев - вершин, что приводит к ограничению стойкости известного инструмента,Недостатком известного многоэубогоинструмента является также отсутствиепризнака выполнения направления передней винтовой поверхности; совпадающейс направлением задней винтовой поверхно. сти, имеющей меньшее число заходов именьший шаг. Это приведет к ситуации длячасти инструментов, соответствующих вышеуказанной известной математической зависимости, когда главные режущие кромкизубьев получат отрицательные передние углы (даже если на вершинах зубьев передниеуглы выполнены положительными), В резулате для указанной части фрез ввидуотрлцательных передних углов на главныхрежущих кромках увеличатся силы резания,вследствие значительного увеличения передних углов на вспомогательных режущихкромках последние ослаблятся в силовом итепловом отношениях, что снизит стойкостьизвестных инструментов,Недостатком известного инструментаявЛяется также отсутствие признака для определения количества заходов винтовой передней поверхности, так как привыполнении произвольного (нерасчетного)количества заходов передней поверхностине будут стыковаться края развертки цилиндрической поверхности фрезы т,е, главныережущие кромки не будут располагаться нанепрерывной винтовой линии, что соответствует неодинаковым толщинам среза такими кромками и приведет к различному10 30 2 н +2 с25 где 2, 2 С - число заходов задних винтповерхностей, соответственно не совпющих и совпадающих с направлениемтоаой передней поверхности;О - наружный диаметр инструмент0 Рн, Рс - шаги зэдних винтовых поностей, соответственно не совпадающсовпадающих с направлением винтоворедней поверхности.Выполнение винтовых передних и5 хностей с отрицательным передним упозволит усилить в силовом и тепловоношениях наиболее уязвимую часть зубвершину, что снизит ее износ и привеповышению стойкости инструмента. овых ада- винерххи пеоверглом м отьев - дет к 5 15 20 25 35 износу зубьев, В результате к ограничению стойкости известных фрез.Кроме того, задние винтовые поверхности, образующие правую и левую режущие кромки зубьев, не пересекаются одна с другой и не образуют общую вершину. Выполнение в известной фрезе на каждом зубе дополнительных режущих кромок (между правой и левой режущими кромками) приводит к повышенным удельным нагрузкам и силам резания, а также к увеличенному износу задних поверхностей зубьев, что ограничивает стойкость известного инструмента.Цель изобретения - повышение стойкости и снижение усилий резания многозубых инструментов за счет увеличения передних углов на главных и уменьшения на вспомогательных режуЩих кромках и вершинах зубьев.Цель достигается тем, что в многозубовом осевом инструменте, содержащем корпус и зубья с вершинами, образованным общими передними винтовыми поверхностями с противоположно наклонными режущими кромками, расположенными на разнонаправленных винтовых задних поверхностях, при этом угол наклона винтовой передней поверхности определен из соотношения(Ъ +2)РР разнонаправленные винтовые, задние поверхности выполнены с неодинаковым числом заходов и неравными шагами. а передние винтовые поверхности выполнены с отрицательным передним углом и направлением, совпадающим с задней винтовой поверхностью с меньшим шагом и числом заходов, причем число заходов передней поверхности определено из зависи- мостиБлагодаря выполнению передних винтовых поверхностей с направлением, совпадающим с задней винтовой поверхностью, имеющей меньшее число заходов и меньший шаг. главные режущие кромки получают положительные значения передних углов, что приводит к уменьшению сил резания, а вспомогательные - отрицательные значения, что приводит к повышению стойкости инструмента.Выполнение числа заходов передней поверхности равным2= (2 н + 2 с)/2где 2 н и 2 с - числа заходов задних винтовых поверхиосте 3, не совпадающих и совпадающих с направлением винтовой передней поверхности уприводит к расположению как главных. так и вспомогательных режущих кромок иа непрерывных винтовых линиях, что определит равномерную нагрузку зубьев и, как следствие, повышение стойкости инструмента,На фиг. 1 показан миогозубый осевой инструмент, общий вид; иа фиг. 2 - сечение А-А иа фиг, 1; иа фиг. 3 - сечение Б-Б (главной режущей кромки зуба) иа фиг, 1; иа фиг, 4 - сечение В-В (вспомогательной кромки зуба) иа фиг. 1; на фиг. 5 - развертка цилиндрической поверхности инструмента.Миогозубовый осевой инструмент со,держит цилиндрический корпус 1 и зубья 2 с вершинами 3, образованными общими передними поверхностями 4 с противоположно наклонными режущими кромками 5 и б, наклоненными к оси фрезы под неравными углами рир 1 соответственно,. Главная режущая кромка 5, выполняющая основную работу резания (см. относительный сдвиг кромок иа фиг. 5), и вспомогательная режущая кромка б расположены иа разнонаправленных задних винтовых поверхностях 7 и 8 соответственно, причем числа заходов их выполнены неодинаковыми, а шаги - неравными, Передняя виитовая поверхность 4 зубьев 2 выполнена с отрицательным передним углом уи в нормальном сечении (см, фиг. 2) и направлением, совпадающим с направлением задией винтовой поверхности 7, имеющее число 2 с заходов и меньший шаг Рс, чем другая поверхность 8 (см. фиг, 5).Угол наклона винтовой передней поверхности 4 определен из соотношения(Ъ+2) Р. Р, где Рн, Рс - шаг задних винтовых поверхностей, соответственно ие совпадающей и совпадающей с направлением винтовой передней поверхности; 2 н, 2 с - число заходов задних винтовыхповерхностей. соответственно не совпадающих и совпадающих с направлением винтовой передней поверхности;5 О - наружный диаметр инструмента.Число заходов 2 винтовой поверхности4 инструмента определено из зависимости2 н +2 с210 где 2 н, 2 с - числа заходовзадних винтовыхповерхностей, соответственно не совпадающих и совпадающих с направлением винтовой передней поверхности,Величины ходов (см. фиг; 5) передних и15 задних винтовых поверхностей определятся какН=Р 2,Н =Рн 2 н,20 где Р, Рс, Рн - шаги передней поверхности,совпадающей и ие совпадающей с ней задних винтовых поверхностей соответственно;2, 2 2 н - числа заходов передней по 25 верхиости, совпадающей и не совпадающейс ней задних винтовых поверхностей соответственно,При указанном выполнении винтовыхпередних 4 и задних 7,и 8 поверхностей30 вершины 3 зубьев 2 (а вместе с ними и главные режущие кромки 5) окажутся расположенными иа винтовых линиях 9 (см, фиг, 5),определяющих осевой сдвиг зубьев 2 и величину конструктивной подачи главной ре 35 жущей кромки 5. Число заходов винтовойлинии 9 с расположенными на ней вершинами 3 зубьев 2 определится как2 н - 2 с240 где 2 н, 2 с -числа заходов задних винтовыхповерхностей, соответственно не совпадающих и совпадающих с направлением винтовой передней поверхности.45 При указанном выполнении винтовыхпередней 4 и задних 7 и 8 поверхностей при отрицательной величине переднего угла ум иа вершине 3(см. фиг.2) на главйых режущих кромках 5 зубьев 2 образуются положительные передние углы у(см, фиг, 3), что приво,дит к уменьшению сил резания, а на вспомогательных режущих кромках 6 - отрицательные передние углы у 1, что совместно с упрочненными вершинами приводит к увеличению стойкости инструмента.Изобретение иллюстрируется следующим примером конструкции цилиндрической фрезы с параметрами (см. фиг, 1-5);.+ 19 52,6 з 1 п 36 =+ 15,9 О, 20Многозубый инструмент работает следующим образом,Благодаря наличию конструктивнойподачи (см. выше) главные режущие кромки5 ни на одном из участков траектории при 25работе не имеют нулевых или тонких срезов(когда радиус дкругления кромки соизмерим с толщиной среза), определяющихнизкую работоспособность и. и роизводительность и, наоборот, высокий износ кромок. Такая конструктивная подача кромокснижает чувствительность инструмента кбиениям зубьев, повышает их участие в работе и увеличивает производительность обработки, Устойчивое и гарантированное 35резание главными режущими кромками 5,имеющими положительные передние углы у,приводит к снижению усилий резания.Усиление вершин и вспомогательныхрежущих кромок зубьев, достигаемое благодаря использованию изобретения позволит также повысить стойкость таких инструментов, как.цилиндрические и концевые, конические и фасонные фрезы и др. Формула изобретения Многозубый инструмент, содержащий корпус в виде тела вращения и зубья с вершинами, образованными общими передними винтовыми поверхностями с противоположно наклонными режущими кромкамирасположенными на разнонаправленных винтовых задних поверхностях при этом угол наклона винтовой передней. поверхности определен из соотношенияР - Р лО(Ъ + 2 с)РнРс о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью повышения стойкости и снижения усилий резания за счет увеличения передних углов на главных и уменьшения на вспомогательных режущих кромках и вершинах зубьев, разнонаправленные винтовые задние поверхности выполнены с неодинаковым числом заходов и неравными шагами, а передние винтовые поверхности выполнены с отрицательным передним углом и направлением, совпадающим с задней винтовой поверхностью с меньшим шагом и числом заходов, причем число заходов определено иэ зависимости 2 н +2 с2= --2где 2 н, 2 с - число заходов задних винтовых поверхностей, соответственно не совпадающих и совпадающих с направлением винтовой передней поверхности;О - наружный диаметр инструмента; Рн, Рс - шаги задних винтовых поверхсоответственно не совпадающих идающих с направлением винтовой пер д и поверхности,1743730 Фи ОН Составитель Е.Ско Редактор А.Веселовская Техред М.Моргентаксимищинец ректо оизводственно-издательский комбинат "Патент город, ул. Гагарина, 101 Заказ 2150 ВНИИПИ Госуда Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва; Ж, Раушская наб 4/Б