ФРЕЗА ТОРЦОВАЯ

Полезная модель относится к областям обработки и измельчения различных материалов резанием, она найдет применение в различных отраслях промышленности при обработке цветных и черных металлов, блоков и плит из природных и искусственных гранитов, мраморов, при измельчении любых природных и искусственных материалов до образования элементной стружки в виде порошков чешуйчатой или призматической формы, а также до образования волокон произвольного сечения длиной от 0,5 до 50 миллиметров.
Известная фрезерная головка по а.с. СССР №227823, МПК 8 B23C 5/06, содержит самовращающиеся резцы, установленные в корпусе на подшипниках качения; каждый резец снабжен фрикционным кольцом, взаимодействующим с центральным фрикционным диском, установленным также в корпусе; для защиты фрикционных передач от стружки на корпусе предусмотрен специальный кожух. При образовании пылевидной стружки не обеспечивается надежная защита механической передачи от ее абразивного и механического воздействия.
Известна торцовая ротационная режущая головка по патенту на полезную модель №91017, МПК B23C 5/06. Она содержит корпус с подшипниковыми узлами, установленный на шпинделе станка, а каждый подшипниковый узел вильчатого типа на валах содержит круглые режущие элементы и приводные шестерни; в корпусе головки закреплены оси с промежуточными шестернями, на шпиндельной головке станка неподвижно установлено зубчатое колесо, кинематически связанное с приводными шестернями через промежуточные шестерни. Режущая головка обеспечивает качественную обработку плоскостей или измельчение разнообразных заготовок на порошки и волокна.
Отсуствие защиты механической передачи от элементной стружки ограничивает ее использование при производстве порошков из натуральных камней, хрупких металлов. Зубчатые передачи создают также вредный для здоровья звуковой фон.
Известна торцовая фреза по а.с. СССР №784107, МПК 8 B28D 1/04, в корпусе которой в подшипниковых узлах расположены круглые режущие элементы и фрикционные диски, находящиеся в контакте с фрикционным кольцом, неподвижно закрепленным на гильзе шпиндельной головки станка; во фрикционном кольце выполнена трапециевидная канавка для взаимодействия с фрикционными дисками подшипниковых узлов. Фреза обеспечивает повышение качества обработки путем обеспечения реверсивного вращения режущих элементов и сопровождается образованием пылевидных фракций при обработке любых материалов. Отсутствие надежной герметизации между неподвижным фрикционным кольцом и вращающимся корпусом фрезы не исключает нарушение контакта фрикционной передачи, что в свою очередь снижает надежность работы инструментов.
Целью предлагаемой полезной модели является создание конструкции торцовой фрезы, обеспечивающей улучшение эксплуатационных качеств инструмента: защиту зубчатых, фрикционных и других механических передач от попадания в их зазоры стружки, уменьшение шума при работе этих механизмов.
Поставленная цель достигается тем, что торцовая фреза состоит из корпуса с подшипниковыми узлами, на валиках которых расположены круглые резцы и приводные диски для кинематического сопряжения с центральным приводным кольцом, установленным на неподвижной части рабочего оборудования, рабочие поверхности приводного кольца и (или) дисков содержат магнитные элементы; между приводными дисками и кольцом имеется зазор; корпус фрезы имеет кольцевой выступ для сопряжения с уплотнителем, установленным в кольцевой канавке приводного кольца.
Изложенная сущность поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид фрезы, установленной на станке, разрез подшипникового узла не показан; на фиг.2 - вариант сопряжения корпуса фрезы с центральным фрикционным кольцом.
Фреза (фиг.1) состоит из корпуса 1, установленного на шпинделе 2 станка, центрального приводного фрикционного кольца 3, закрепленного на неподвижной гильзе 4 шпиндельной головки станка при помощи винтов 5.
Корпус 1 содержит подшипниковые узлы 14 с валиками 6, на них с противоположных концов установлены круглые резцы 7 и приводные фрикционные диски 8. Диски 8 с кольцом 3 образуют внутреннее фрикционное зацепление. Валики 6 передают крутящий момент от фрикционных дисков 8 на круглые резцы 7. Корпус 1 имеет на периферии кольцевой выступ (бурт) 9, сопрягаемый с торцом 10 кольца 3, на котором имеется кольцевая канавка 11 с уплотнителем.
На внутреннюю поверхность фрезы, образованную корпусом 1, кольцом 3 и шпинделем 2, нанесен звукоизоляционный материал 12, например, пористая резина.
Другим исполнением торцовой фрезы является выполнение на торце кольца 3 ступени (фиг.2) с целью улучшения герметизации внутренней полости. В этом случае возможна заливка внутренней полости головки маслом при условии горизонтального расположения инструмента и наличия зубчатой механической передачи взамен фрикционной.
Вариантом исполнения торцовой фрезы является нанесение на рабочие поверхности центрального приводного кольца 3 и дисков 8 магнитных покрытий, например, магнитной резины. Как вариант, возможно выполнение магнитной только рабочей поверхности кольца 3, в этом случае диски 8 должны быть стальными. Допускается выполнение из магнитных материалов дисков 8, кольца 3 - из стали или чугуна.
Возможна установка корпуса 1 фрезы на вращающейся оправке специальной установки или ручного электроинструмента, в этом случае установка кольца 3 будет осуществляться на неподвижной части установки или электроинструмента. Специальной установкой может быть подвижный модуль дорожно-строительной техники, под ручным электроинструментом - электродрель.
r
k
Работа полезной модели осуществляется следующим образом. Вращение шпинделя станка 2 с угловой скоростью ω передается на корпус 1 торцовой фрезы поэтому приводные фрикционные диски 8 будут обкатываться по внутренней поверхности центрального фрикционного кольца 3. Угловая скорость вращения ω дисков 8 определяется кинематическим соотношением диаметров внутренней поверхности центрального кольца 3 и наружной поверхности дисков 8 при фрикционном контакте или диаметрами делительных окружностей при использовании зубчатой передачи. Фрикционные диски 8, закреплены на валиках 6, последние установлены в подшипниковых узлах 14 и вращают круглые резцы 7. Протекание процесса резания и срезание припуска на обработку круглыми резцами обеспечивается перемещением обрабатываемой заготовки 13 со скоростью подачи . При работе инструмента за счет наличия уплотнителя между кольцевым выступом 9 и центральным фрикционным кольцом 3 обеспечивается герметизация всех элементов зубчатой (фрикционной и др.) передачи.
Предложенный инструмент по рассмотренному варианту применим на фрезерном оборудовании при чистовой или черновой обработке заготовок из различных металлов. Припуск на обработку будет измельчен до состояния пудры, порошка или волокна в зависимости от пластичности обрабатываемых материалов. Возможно его использование на станках для обработки каменных плит. При калибровке плит по толщине достаточно использовать одну фрезу со ступенчатым расположением круглых резцов. Припуск на обработку каменных плит может достигать до 3-5 мм на проход при незначительных давлениях инструмента на обрабатываемую поверхность. Использование для этой цели алмазных фрез для съема 0,5 мм припуски на калибровку на известных линиях итальянского, китайского и другого производства требует установку этих фрез на пять последовательно расположенных шпиндельных головок при обильном применении СОЖ, что загрязняет продукты измельчения. Процесс алмазной обработки энергоемок. При использовании предложенной торцовой фрезы СОЖ не применяется поэтому мраморную муку после обработки плит можно применять в качестве кормовой добавки на птицефабриках.
Для массового производства кормовых добавок, минеральных удобрений возможно измельчение массивных каменных блоков предложенными фрезами на мощных режущих станках. Возможно также измельчение скальных и других пород предложенными фрезами при их установке на горнопроходческие комплексы и комбайны.
При установке предлагаемой фрезы на подвижный модуль для удаления льда с дорожного полотна обеспечивается экологически чистый режим очистки городских территорий без применения химикатов. В этом случае допускается подпружиненная установка корпуса фрезы 1 или резцов 7 как одновременно, так и раздельно.
Использование фрезы на электродрели расширяет ее технологические возможности при ручной обработке стен, потолков или полов.
Положительный эффект от внедрения предлагаемой торцовой фрезы:
1. Повышается надежность работы и качество обработки.
2. Улучшаются условия труда.
3. Увеличивается срок службы инструмента.
4. Расширяются технологические возможности по использованию торцовых фрез при производстве кормовых добавок, в коммунально-дорожном хозяйстве и в других производственных и добывающих сферах.