СБОРНАЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ ФРЕЗА
INTERLOCKING CYLINDRICAL SIDE MILL

Изобретение относится к области деревообрабатывающего инструмента и может быть использовано во всех областях промышленного производства, связанных с механической обработкой материалов, в том числе и для модельного производства.
Известны конструкции сборных деревообрабатывающих фрез, у которых режущие ножи крепятся с помощью прижимных планок, осуществляющих силовое замыкание на опорную поверхность ножа с помощью винта, сферическая поверхность головки которого упирается в поверхность гнезда корпуса (ГОСТ 1392-68).
Недостатком такой конструкции является невысокая степень надежности крепления, противодействующего центробежным силам инерции ножа.
Указанного недостатка лишена конструкция фрезы, у которой крепление ножа производится с помощью двухстороннего клина, осуществляющего силовое замыкание на опорную поверхность режущего ножа за счет перемещения клина от центра фрезы в пазу корпуса, имеющего форму типа «ласточкин хвост». Такая конструкция позволяет повысить надежность крепления ножа при высоких частотах вращения фрезы, так как увеличение центробежных сил самого клина вызывает эффект самозаклинивания (ГОСТ 1054-63, МН 5772-65).
Недостатком такой конструкции является низкая эксплуатационная точность фрезы, связанная с тем обстоятельством, что при закреплении режущего ножа перемещающийся от центра к периферии клин производит смещение самого режущего ножа вдоль опорной поверхности, причем величина смещения носит случайный характер и зависит от многих факторов: шероховатости поверхностей ножа и корпуса, величины усилия закрепления и др.
Указанного недостатка лишена конструкция фрезы, у которой крепящий элемент в виде прижимной планки осуществляет силовое замыкание на опорную поверхность ножа, а ее перемещение осуществляется за счет винта с коническо-цилиндрической головкой, контактирующей конической частью с наклонно расположенным пазом прижимной планки и цилиндрической частью с радиальными цилиндрическими пазами корпуса фрезы, расположенными параллельно передней поверхности ножа (Патент РФ №2354543, 13.06.2007 г.).
Частично указанного недостатка лишена конструкция фрезы с криволинейным режущим ножом, опирающимся выпуклой опорной поверхностью на вогнутую опорную поверхность гнезда корпуса одинакового радиуса кривизны и закрепляемым с помощью разрезного упругодеформирующегося клина с криволинейной выпуклой поверхностью радиусом, равным радиусу вогнутой передней поверхности режущего ножа, перемещаемого с помощью винта (Патент РФ №2436670, 11.05.2010 г.).
Недостатком такой конструкции является то, что положение поверхности дна корпуса гнезда фрезы повернуто в системе координат геометрии инструмента, а положение ножа не гарантирует контакта задней опорной поверхности ножа с базовой опорной поверхностью гнезда корпуса фрезы в целом и, тем более, контакта по плоскости в частности. Это является не технологичным с точки зрения производства фрезы и ее точности.
Указанного недостатка лишена конструкция фрезы, у которой двухлезвийные режущие ножи выполнены с геометрией заточки для заднего угла меньше, а для переднего угла больше на величину половины рекомендованного заднего угла. При этом режущие ножи повернуты на ту же величину, обеспечивающую требуемую для резания геометрию и плоскостный контакт задней опорной поверхности ножей с базовой опорной поверхностью гнезда корпуса (Патент РФ №2462351, 12.04.2011 г.).
Недостатком такой конструкции является недостаточная эксплуатационная точность фрезы, связанная с тем обстоятельством, что при закреплении режущего ножа занимаемое положение крепящего винта, перемещающегося от периферии к центру, носит случайный характер и зависит от точности сопрягаемых поверхностей и самих элементов конструкции узла крепления ножа. Это приводит к дисбалансу, особенно ощутимому при высоких частотах вращения, что в конечном итоге снижает эксплуатационную точность фрезы.
Указанного недостатка лишена конструкция фрезы, являющаяся прототипом, у которой узел крепления ножа снабжен коническо-цилиндрической резьбовой парой, а наклонные цилиндрические пазы на концах прижимной планки, предназначенные для взаимодействия с коническими поверхностями головки винта и гайки, и цилиндрический паз гнезда корпуса для взаимодействия с цилиндрическими поверхностями головки винта и гайки расположены параллельно оси фрезы соосно с коническо-цилиндрической резьбовой парой (Патент РФ №2508984, 01.10.2014 г.).
Недостатком такой конструкции является негарантированная надежность закрепления ножа, зависящая от геометрической точности сопрягаемых криволинейных поверхностей прижимной планки и передней поверхности ножа.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение надежности закрепления режущего ножа.
Технический результат достигается тем, что прижимная планка выполнена в виде разрезного упругого элемента с разделенной продольными пазами криволинейной упорной поверхностью, при этом радиус упорной поверхности прижимной планки больше радиуса передней поверхности криволинейного ножа.
Конструкция сборной цилиндрической фрезы представлена на фиг. 1, 2 в исходном состоянии до закрепления ножа, а на фиг. 3 - в рабочем состоянии и состоит из корпуса 1, в пазу 2 которого установлен криволинейный режущий нож 3, контактирующий передней поверхностью 4 радиусом Rн с криволинейной упорной поверхностью 5 радиусом Rп прижимной планки 6, выполненной в виде разрезного упругого элемента с разделенной продольными пазами криволинейной упорной поверхностью и перемещаемой путем контакта ее наклонно расположенных цилиндрических пазов 7 и 8 с коническими поверхностями 9 и 10 гаек 11 и 12, накрученных на разнонаправленные резьбовые участки 13 и 14 шпильки 15, при этом конические поверхности 9 и 10 осуществляют силовое замыкание на наклонные цилиндрические поверхности 16 и 17 паза 2 корпуса 1, а радиус Rп больше радиуса Rн.
Сборку цилиндрической фрезы осуществляют следующим образом. В паз 2 корпуса 1 вставляют криволинейный режущий нож 3, передняя поверхность 4 которого опирается на криволинейную упорную поверхность 5 установленной прижимной планки 6. С одной стороны, в зазор между наклонно расположенной поверхностью 7 прижимной планки 6 и наклонно расположенной цилиндрической поверхностью 16 паза 2 корпуса 1 вводят шпильку 15 с накрученной на резьбовой участок 13 гайкой 11. С другой стороны, на резьбовой участок 14 шпильки 15 накручивают гайку 12 до контакта конической поверхности 10 с наклонно расположенным цилиндрическим пазом 8 прижимной планки бис наклонно расположенной цилиндрической поверхностью 17 паза 2 корпуса 1. При этом шпилька 15 вкручивается в гайки 11 и 12, перемещая их друг к другу, а конические поверхности 9 и 10 гаек 11 и 12 давят на наклонно расположенные цилиндрические пазы 7 и 8 прижимной планки 6, деформируя ее до тех пор, пока криволинейная упорная поверхность 5 прижимной планки 6 полностью не прижмется к передней поверхности 4 криволинейного режущего ножа 3 и радиус Rп не станет равен радиусу Rн. После затяжки шпильки фреза готова к последующим операциям - заточке, установке на станок и эксплуатации.