Дисковая подрезная фреза

Полезная модель относится к области обработке материалов резанием и может быть использована при обрезке торцов прокатных профилей из листового материала. В настоящее время для изготовления различных конструкций очень широко используются прокатные профили из листового материала. В случае подрезки под заданными углами торцов профиля из листового материала дисковыми прорезными или отрезными фрезами часто возникают различные дефекты (рваные и мятые края, неточность резки, заусенцы и др.), которые значительным образом снижают производительность труда и качество готовых изделий.
Известна прорезная или отрезная дисковая фреза [1], содержащая корпус с режущими зубьями, причем передняя поверхность зуба фрезы выполнена клиновидной формы и состоит из двух несимметрично наклоненных под разными углами полуплоскостей, выполненных поочередно на зубьях и образующих двухгранный угол, ребро которого на передней поверхности проходит через вершину зуба фрезы. Обработка материала данной фрезой начинается с внедрения точечной вершины, расположенной на пересечении наклонных режущих кромок зуба фрезы с дальнейшим переходом к резанию самими наклонными режущими кромками, вызывая тем самым при обрезке торцов прокатных профилей из листового материала неточность реза, образование рваных и мятых краев кромки реза, формирование на торце заготовки заусенец.
Технический результат – повышение качества обработки прокатных профилей из листового материала за счет точности реза, отсутствия деформаций и заусенцев по краям реза на заготовке, при одновременном снижении необходимого усилия подачи и повышения скорости подачи заготовки.
Технический результат достигается благодаря тому что, что дисковая фреза для обрезки торцов прокатных профилей из листового материала, содержащая корпус с режущими зубьями, расположенными на цилиндрической поверхности корпуса, и стружечными канавками, расположенными параллельно образующей цилиндрической поверхности корпуса, согласно полезной модели, режущие зубья выполнены с режущими кромками, расположенными под углом к образующей цилиндрической поверхности корпуса из условия образования на виде в плане острого угла при вершине зубьев, направленных в одну сторону и расположенных на одной боковой поверхности фрезы.
Графический материал, поясняющий сущность предлагаемой полезной модели, представлен на следующих фигурах:
фиг. 1 – дисковая фреза для обрезки торцов прокатных профилей из листового материала, главный вид;
фиг. 2 – дисковая фреза для обрезки торцов прокатных профилей из листового материала, вид с боку;
фиг. 3 – схема работы дисковой фрезы для обрезки торцов прокатных профилей из листового материала, вид в плане;
фиг. 4 – схема сил резания, действующих на зубья дисковой фрезы для обрезки торцов прокатных профилей из листового материала, вид с боку.
Дисковая фреза для обрезки торцов прокатных профилей из листового материала состоит из корпуса 1 в форме диска (фиг. 1, 2) толщиной B и диаметром D, именуемым диаметром фрезы (фиг. 2, 3). Режущие зубья 2 фрезы размещены на цилиндрической поверхности корпуса 1 таким образом, что стружечные канавки 3 расположены параллельно образующей цилиндрической поверхности корпуса 1 дисковой фрезы. В свою очередь режущие кромки зубьев 4 размещены под углом к образующей цилиндрической поверхности корпуса 1 дисковой фрезы, таким образом, что угол β при вершине зубьев 5 на виде в плане представляют собой острый угол (фиг. 2), при этом вершины зубьев 5
φ
1
направлены в одну сторону, обеспечивая расположение вершин зубьев 5 на одной боковой поверхности 6 корпуса 1 дисковой фрезы с формированием вспомогательного угла в плане
φ
(фиг. 2). Угол  представляет собой главный угол в плане (фиг. 2), а диаметр d1 определяет окружность оснований зубьев (фиг. 2).
Дисковая фреза 1 устанавливается на оправку посадочным местом диаметром d (фиг. 1, 2) таким образом, чтобы к заготовке профиля 8 из листового материала прилегала поверхность 6 дисковой фрезы с расположенными вершинами зубьев 5 (фиг. 3).
Посредством оправки корпус 1 дисковой фрезы приводится во вращательное движение (фиг. 4), которое является главным движением. При сообщении корпусу 1 дисковой фрезы поступательного движения S, являющееся движением подачи, происходит врезание вершинами 5 зубьев 2 дисковой фрезы в тело заготовки профиля 7 из листового материала (фиг. 2, 3). В процессе дальнейшей подачи происходит некоторое возрастание нагрузки на наклонные режущие кромки 4 зубьев 2, причем основную нагрузку воспринимает вершинная часть 5 зубьев 2. Подрезка под заданным углом торца заготовки профиля 7 из листового материала начинается с внедрения вершин 5 зубьев 2 с дальнейшим переходом к резанию самими наклонными режущими кромками 4, вызывая деформирование срезаемого материала и стружкообразование с последующим выбросом отрезаемой части 8 заготовки профиля 7 (фиг. 3) из листового материала. Профилирование края реза 9 заготовки профиля 7 из листового материала осуществляется вершинами 5 зубьев 2 дисковой фрезы.
Благодаря наклонным режущим кромкам 4 зубьев 2 усилие резания имеет максимальное значение в вершинных частях 5 зубьев 2, которые непосредственно участвуют в резании материала. Наклонные режущие кромки 4 зубьев 2 в процессе дальнейшей подачи, отгибают край отрезаемой части 8 заготовки профиля 7 из листового материала, причем
нагрузка постепенно снижается по длине наклонных режущих кромок 4 от вершин 5 зубьев 2 до нулевых значений, уменьшая тем самым фактическую ширину фрезерования. В этом случае фактическая ширина фрезерования будет меньше толщины фрезы B (фиг. 3). В конечном итоге происходит уменьшение силы резания Pz, которая прямо пропорциональна ширине фрезерования [2, стр. 131–134] (фиг. 4). Сила подачи, соотносящаяся с силой резания, соответственно также будет уменьшаться, предоставляя возможность повысить скорость подачи, увеличив тем самым производительность труда.
Кроме того, расположение вершин зубьев 5 на одной боковой поверхности корпуса 1 дисковой фрезы (фиг. 2), край реза 9 торца заготовки профиля 7 из листового материала профилируется без деформаций и заусенцев (фиг. 3).
φ
1
Вспомогательный угол в плане  (фиг. 2) назначают с учетом механических свойств материала профиля из листового материала, режимов резания и теплостойкости инструмента. Размещение режущих кромок зубьев под углом к образующей цилиндрической поверхности корпуса дисковой фрезы, таким образом, что угол при вершине зубьев на виде в плане представляют собой острый угол, при этом вершины зубьев направлены в одну сторону, позволит перераспределить усилие резания по длине режущих кромок зубьев: от максимальных значений в вершинных частях зубьев до нулевых значений по краям режущих кромок, уменьшив тем самым фактическую ширину фрезерования. В свою очередь расположение вершин зубьев на одной боковой поверхности дисковой фрезы позволит профилировать край реза торца заготовки профиля из листового материала без деформаций и заусенцев при максимальной производительности труда.
Источники информации
1. Пат. 2041029, МПК7 B23C 5/08. Прорезная или отрезная дисковая фреза/ В.А. Райхельсон (РФ). – №93011261/08; Заявлено 02.03.1993; Опубл. 09.08.1995, Бюл. № 11. – 13с.
2. Теория резания. Физические и тепловые процессы в технологических системах: Учеб. для вузов. П.И. Ящерицын, М.Л. Еременко, Е.Э. Фельдштейн. –Мн.: Выш. шк., 1990. – 512 с.