РЕЗЦОВАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ ФРЕЗЕРОВАНИЯ РЕЗЬБЫ
CUTTING HEAD FOR MILLING THREAD

Изобретение относится к металлообработке, а именно к резьбонарезному инструменту.
Известна конструкция резцовой головки для фрезерования резьбы, содержащая корпус и комплект неперетачиваемых режущих пластин из твердого сплава, имеющих форму правильных треугольников и установленных в гнездах корпуса равномерно по его периметру. [Патент РФ №2224625]
К недостаткам данного технического решения относятся ограничения по минимальному диаметру обработки, относительная сложность конструкции, сложность замены пластин и низкая жесткость их крепления.
Наиболее близкой, принятой за прототип, резцовой головкой для фрезерования резьбы является конструкция, содержащая корпус, имеющий паз, расположенный на его боковой поверхности, в котором закреплена многоручьевая резьбовая пластина. [Патент РФ №2300449]
К недостаткам данного технического решения относятся ограниченные технологические возможности, особенно при обработке труднообрабатываемых материалов из-за малой жесткости крепления пластины, вследствие малой площади контакта пластины с гнездом и ее бокового расположения, что приводит к вибрациям, потере точности обработки и возможности поломки пластины от воздействия тангенциальной составляющей силы резания, стремящейся вырвать пластину из гнезда.
Задачей изобретения является расширение технологических возможностей и повышение точности обработки при резьбофрезеровании труднообрабатываемых материалов за счет повышения жесткости крепления пластины.
Это достигается тем, что резцовая головка для фрезерования резьбы, содержащая корпус, в пазу которого закреплена резьбовая двухлезвийная пластина, отличается тем, что двухлезвийная резьбовая пластина устанавливается соосно с корпусом в пазу, прорезанном на ширину резьбовой двухлезвийной пластины и имеющем прямоугольную форму с дополнительно вырезанными секторами, при этом центры этих секторов совпадают с точками пересечения наклонных и прямолинейных боковых сторон резьбовой пластины, а их плоские поверхности перпендикулярны друг другу и одна из них параллельна образующей паза, при этом крепление двухлезвийной резьбовой пластины осуществляется дисковым прижимом, имеющим три выступа на одном из его торцов, два из которых по форме совпадают с формой углублений, образованных наклонными гранями резьбовой двухлезвийной пластины и вырезанными секторами, а третий имеет форму срезанного с двух сторон цилиндра со сквозным отверстием для винта, имеющего гладкую цилиндрическую базовую поверхность.
Для повышения жесткости крепления корпус резцовой головки снабжен дисковым прижимом, который с помощью двух выступов базирует резьбовую двухлезвийную пластину дополнительно по двум наклонным боковым сторонам, обеспечивая, таким образом, ее жесткое закрепление в пазу корпуса. Кроме того, дисковый прижим имеет третий выступ для повышения жесткости закрепления резьбовой двухлезвийной пластины в осевом направлении. Резьбовая двухлезвийная пластина закрепляется в пазу с помощью специального винта, имеющего гладкую цилиндрическую ступень для базирования резьбовой двухлезвийной пластины в радиальном направлении и резьбовую ступень для ввинчивания в отверстие корпуса.
На фиг.1 изображен разрез резцовой головки для фрезерования резьбы, на фиг.2 изображен разрез А-А, на фиг.3 изображен корпус резцовой головки, на фиг.4 изображен дисковый прижим, на фиг.5 изображена схема обработки внутренней резьбы, на фиг.6 изображен схема врезания пластины в деталь, на фиг.7 изображена трехмерная модель резцовой головки.
Резцовая головка состоит из корпуса 1 (фиг.2), в котором прорезаны паз 5 и сектора 6 (фиг.3); резьбовой двухлезвийной пластины 2 (фиг.2), закрепляемой в пазу 5 корпуса 1; дискового прижима 3 (фиг.2), имеющего два базирующих выступа 7 и дополнительный выступ 8 (фиг.4); винта 4 (фиг.2).
Резцовая головка работает следующим образом.
Обрабатываемая деталь 9 (фиг.5) устанавливается на станок, который с помощью программного управления обеспечивает обработку резьбы по методу винтовой интерполяции. Корпусу резцовой головки 1, хвостовик 10 (фиг.5) которого устанавливается в шпинделе станка или в оправке (условно не показаны), дается вращательное движение вокруг своей оси с одновременным перемещением его по кругу формирующего диаметра резьбы обрабатываемой детали 9 и осевое перемещение, равное шагу резьбы. Процесс резания осуществляется резьбовой двухлезвийной пластиной 2, формирующей требуемый профиль резьбы.
Таким образом, производится обработка резьбовой поверхности, при которой тангенциальная составляющая силы резания будет прижимать боковую сторону резьбовой двухлезвийной пластины 2 к дисковому прижиму 3, обеспечивая достаточную жесткость резьбовой двухлезвийной пластины 2 при обработке труднообрабатываемых материалов, где возникают значительные силы резания. В свою очередь, повышенная жесткость крепления приводит к неизменности положения резьбовой двухлезвийной пластины 2 при обработке, что повышает точность нарезаемой резьбы. Конструкция резцовой головки позволяет производить быструю замену резьбовой двухлезвийной пластины 2 в случае износа ее режущей части или изменения обрабатываемого материала или шага резьбы. Также представляется возможным применение данной резцовой головки для прорезания канавок и пазов. В этом случае применяется специальная пластина для прорезания канавок.
Использование предлагаемого устройства позволяет увеличить режимы обработки при нарезании резьбы в заготовках из труднообрабатываемых материалов, обеспечивая необходимую жесткость, надежность обработки и точность получаемой резьбы. Кроме того, используемая резьбовая двухлезвийная пластина широко применяется для нарезания резьбы небольших и средних диаметров резцами на токарных станках с ЧПУ, что позволяет при использовании резцовой головки сократить количество применяемых резьбовых пластин для точения и фрезерования, тем самым снижая расходы на инструмент.