ФРЕЗА ТОРЦОВАЯ СБОРНАЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Полезная модель относится к металлообработке и может быть использована при обработке фрезерованием наружных цилиндрических поверхностей деталей из неметаллических материалов, склонных к выкрашиванию.
Известна конструкция сборной торцовой фрезы, выбранная в качестве ближайшего аналога, содержащей корпус в виде тела вращения с выполненными в нем гнездами под пластины, по крайней мере, одну режущую пластину, содержащую главные и вспомогательные режущие кромки, и, по крайней мере, один зачистной режущий элемент, закрепленные в гнездах при помощи деталей крепления, при этом в качестве указанного зачистного режущего элемента применяется пластина, содержащая, по крайней мере, одну главную и одну вспомогательную режущую кромку, причем вспомогательная режущая кромка зачистной пластины выполняется длиннее вспомогательных режущих кромок режущих пластин и выступает в осевом направлении над плоскостью их содержащей (патент US №4954021, МПК В23С 5/22, опубл. 4.09.1990).
Данные фрезы применяются для обработки как наружных плоских, так и наружных цилиндрических поверхностей. Они обладают сравнительно высокой производительностью и обеспечивают лучшее качество поверхности. При обработке плоских поверхностей вспомогательная режущая кромка зачистной пластины снимает гребешки, оставшиеся от режущих пластин, тем самым, обеспечивая высокую чистоту поверхности.
К недостаткам данных фрез при обработке поверхностей вращения относится невозможность обработки детали за один проход. Кроме этого, главная режущая кромка зачистной пластины снимает такую же величину
припуска, как и режущая пластина, а ее вспомогательная режущая кромка снимает припуск всей своей шириной и значительной глубины (до 1 мм). Это приводит к значительным нагрузкам на зачистную пластину, и, как следствие, к их частым поломкам. Все это снижает надежность работы данных фрез при обработке наружных цилиндрических поверхностей.
Кроме этого к недостатку фрезы следует отнести ее узкие технологические возможности, ограничивающие ее применение для обработки деталей из неметаллических материалов, склонных к скалыванию. Качество обработки таких материалов будет значительно ниже из-за сколов материала зачистной пластиной. При этом отсутствует возможность устранения этого явления изменением геометрии на зачистной пластине.
Данная проблема может быть решена применением абразивного инструмента. Но при снятии большого припуска абразивная обработка неэффективна, вследствии низкой производительности.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является расширение технологических возможностей фрезы для обработки цилиндрических поверхностей деталей из неметаллических материалов, склонных к скалыванию, и улучшение качества обработанной поверхности.
Указанная задача решается тем, что в сборной торцовой фрезе, содержащей корпус в виде тела вращения с выполненными в нем гнездами под пластины, по крайней мере, одну режущую пластину, содержащую главные и вспомогательные режущие кромки, и, по крайней мере, один зачистной режущий элемент, закрепленные в гнездах при помощи деталей крепления, в качестве указанного зачистного режущего элемента используют абразивный сегмент или брусок, а режущие пластины выполняют из сверхтвердого материала, при этом рабочую боковую поверхность абразивного сегмента располагают под углом λ к радиальной плоскости, а ее длину определяют зависимостью:
ф
где: D - диаметр фрезы;
Н - ширина изделия;
β - вспомогательный угол, который определяют по формуле:
где: λ - угол наклона рабочей боковой поверхности абразивного сегмента.
Применение в сборной фрезе для обработки цилиндрических поверхностей абразивного сегмента в качестве зачистного элемента в сочетании с угловым расположением боковой рабочей поверхности позволит исключить скалывание материала, обеспечить плавность процесса резания и повысить качество обработки, а применение режущих пластин из сверхтвердого материала позволит осуществлять обработку на высокой скорости, подходящей и для абразивных и для сверхтвердых материалов, и обеспечит снятие основного припуска.
Заявителю не известны сборные торцовые фрезы с указанной совокупностью существенных признаков и заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из современного уровня техники, что подтверждает соответствие заявляемого технического решения условию «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где:
фиг.1 - фреза торцовая сборная для обработки цилиндрических поверхностей, общий вид;
фиг.2 - выносной элемент А на фиг.1;
фиг.3 - выносной элемент Б на фиг.1;
фиг.4 - вид А на фиг.3;
фиг.5 - расчетная схема.
Фреза торцовая сборная для обработки цилиндрических поверхностей содержит корпус 1 в виде тела вращения с выполненными в нем гнездами 2 под пластины. В гнездах 2 размещены, по крайней мере, одна режущая пластина 3 из сверхтвердого материала, и, по крайней мере, один зачистной
режущий элемент 4, закрепленные при помощи деталей крепления 5. Режущие пластины 3 имеют главные 6 и вспомогательные 7 режущие кромки. В качестве зачистного режущего элемента 4 используют абразивный сегмент или брусок. Рабочую боковую поверхность абразивного сегмента располагают под углом λ к радиальной плоскости, а ее длину определяют зависимостью:
ф
где: D - диаметр фрезы;
Н - ширина изделия;
β - вспомогательный угол, который определяют по формуле:
где: λ - угол наклона рабочей боковой поверхности.
Процесс работы выглядит следующим образом. Фрезу, установленную на оправке, размещают в исходном положении. После включения главного движения резания и кругового движения подачи заготовки фрезе сообщают движение подачи и подводят ее в рабочее положение. Дальнейшую обработку осуществляют с одним движением подачи - вращением заготовки. При этом режущие пластины 3 будут снимать основной припуск, а зачистные режущие элементы 4 устранят бочкообразность обработанной поверхности. После того, как заготовка повернется на один оборот, фрезу отводят. При этом цилиндрическая поверхность заготовки будет полностью обработана.
Фреза торцовая сборная может быть изготовлена на стандартном оборудовании с применением известных материалов и современных инструментов, что соответствует критерию «промышленная применимость».