RU159235U1 - COMBINED FIRMWARE WITH CENTERING CUTTING ELEMENTS ON THE Mandrel - Google Patents

Abstract

1. Сборная прошивка с центрированием режущих элементов на оправке, выполненной в виде центрирующего стержня, и установленных на нём в технологической последовательности отдельных режущих элементов, поджимаемых посредством прижимного элемента к жесткому упору заднего хвостовика при навинчивании его на резьбовую часть переднего хвостовика, отличающаяся тем, что профиль центрирующего стержня выполнен четырехгранным, полученным посредством фрезерования лысок на его цилиндрической поверхности, при этом величина цилиндрических поверхностей центрирующего стержня составляет не менее трети от его исходной окружности, а задний хвостовик выполнен с лыской для определения положения прошивки в инструментальной оправке.2. Сборная прошивка по п. 1, отличающаяся тем, что прижимной элемент переднего хвостовика выполнен в виде гайки, предназначенной для стягивания в технологической последовательности режущих элементов на центрирующем стержне оправки.3. Сборная прошивка по п. 1, отличающаяся тем, что задний хвостовик имеет шестигранную поверхность под гаечный ключ для стягивании гайкой режущих элементов.4. Сборная прошивка по п. 1, отличающаяся тем, что первый режущий элемент имеет размер, равный исходному диаметру обрабатываемого отверстия для направления прошивки по обрабатываемому отверстию.1. Combined firmware with centering of the cutting elements on the mandrel, made in the form of a centering rod, and installed on it in the technological sequence of individual cutting elements, pressed by the clamping element to the hard stop of the rear shank when screwing it onto the threaded part of the front shank, characterized in that the profile of the centering rod is tetrahedral, obtained by milling the flats on its cylindrical surface, while the value of the cylindrical surfaces the centering rod is at least one third of its original circumference, and the rear shank is made flat to determine the position of the firmware in the tool holder. 2. The prefabricated firmware according to claim 1, characterized in that the clamping element of the front shank is made in the form of a nut designed to tighten in the technological sequence of the cutting elements on the centering rod of the mandrel. 3. The prefabricated firmware according to claim 1, characterized in that the rear shank has a hexagonal surface under the wrench for tightening the cutting elements with a nut. 4. The prefabricated firmware according to claim 1, characterized in that the first cutting element has a size equal to the initial diameter of the machined hole for guiding the firmware along the machined hole.

Description

Предлагаемая конструкция относится к области машиностроения и может быть использована при обработке прошиванием отверстий различной, в основном не круглой формы.The proposed design relates to the field of engineering and can be used in the processing of flashing holes of various, mainly not round, shapes.

Все прошивки обеспечивают высокую производительность, точность и качество обрабатываемой поверхности. При этом, как правило, не используются сложные дорогостоящие приспособления для базирования и закрепления обрабатываемых деталей. Производительность обеспечивается высокими скоростями линейного перемещения инструмента.All firmware provide high performance, accuracy and quality of the processed surface. In this case, as a rule, complex, expensive devices for basing and securing the workpieces are not used. Productivity is provided by high speeds of linear movement of the tool.

Поиск на уровень техники показал, что в России недостаточно уделяют внимание разработкам в данном направлении, были обнаружены различные конструкции прошивок, например по патентам на полезные модели (RU 122927, опубликовано 20.12.2012 и RU 122046, опубликовано 20.11.2012), обе прошивки предназначены для обработки изделий без снятия стружки методом пластического деформирования и не могут использоваться как аналоги к предлагаемой конструкции полезной модели.A search for the prior art showed that Russia does not pay enough attention to developments in this direction, various firmware designs were discovered, for example, on patents for utility models (RU 122927, published December 20, 2012 and RU 122046, published November 20, 2012), both firmwares are intended for processing products without chip removal by plastic deformation and cannot be used as analogues to the proposed design of the utility model.

Однако при поиске было обнаружено несколько различных протяжек с центрированием режущих элементов на центральном стержне с расположенными на нем блоками (или секциями) режущих элементов.However, during the search, several different broaches were found with centering of the cutting elements on the central shaft with the blocks (or sections) of cutting elements located on it.

В одной из конструкций протяжек блоки с режущими элементами центрируются друг относительно друга по торцевым выступам и впадинам, которые выполняются на противоположных сторонах блока, то есть каждый зубчатый блок имеет с одной стороны торцевые выступы, а с другой -аналогичные впадины.In one of the broach designs, blocks with cutting elements are centered relative to each other at end protrusions and depressions that run on opposite sides of the block, that is, each gear block has end protrusions on one side and similar depressions on the other.

Такая конструкция обеспечивает хорошее центрирование зубчатых блоков протяжки на штоке друг относительно друга, но отличается высокой трудоемкостью изготовления и необходимостью использовать блоки с несколькими режущими зубьями.This design provides good centering of the gearing blocks of the broach on the rod relative to each other, but differs in the high complexity of manufacturing and the need to use blocks with several cutting teeth.

В другой конструкции по патенту на изобретение (RU 2012454, опубликованному 15.05.1994 г.) секции зубьев удерживаются в постоянном, друг относительно друга положении за счет шпоночного паза с шестигранной шпонкой, которые стянуты в осевом направлении стягивающими гайками. Для выбора радиального зазора в секциях используются, наклонно расположенные в резьбовых отверстиях, винты. Длина шпонки равна сумме длин набора секций с зубьями.In another design according to the invention patent (RU 2012454, published May 15, 1994), the tooth sections are held in a constant, relative to each other position due to a keyway with a hexagonal key, which are axially tightened by tightening nuts. To select the radial clearance in the sections, screws are used obliquely located in the threaded holes. The length of the key is equal to the sum of the lengths of the set of sections with teeth.

Недостатком данной конструкции является сложность изготовления паза под шестигранную шпонку по всей длине протяжки, а также возможность качественного центрирования режущих секций по этой шпонке. Технологический процесс изготовления протяжки существенно усложняется из необходимости формировать наклонно расположенные резьбовые отверстия под винты в каждой режущей секции.The disadvantage of this design is the difficulty of manufacturing a groove for a hexagonal key along the entire length of the broach, as well as the possibility of high-quality centering of the cutting sections along this key. The technological process of manufacturing broaches is significantly complicated by the need to form inclined threaded holes for screws in each cutting section.

В шлицевой протяжке по патенту на изобретение (RU 2100155 C1, опубликованный 27.12.1997 г.) имеется оправка с продольными пазами для размещения реечных режущих секций, закрепляемых с помощью крепежных элементов, расположенных в кольцевых проточках оправки.In the slotted broach according to the invention patent (RU 2100155 C1, published on December 27, 1997) there is a mandrel with longitudinal grooves for accommodating the cutting cutting sections, secured by fasteners located in the annular grooves of the mandrel.

Недостатком данной конструкции является сложность изготовления шлицевой протяжки в связи с необходимостью формирования радиально расположенных пазов для размещения реечных режущих секций с последующим их закреплением крепежными элементами расположенными в кольцевых проточках оправки.The disadvantage of this design is the difficulty of manufacturing a slotted broach due to the need to form radially spaced grooves to accommodate the cutting cutting sections with their subsequent fixing with fasteners located in the annular grooves of the mandrel.

Все вышеуказанные протяжки отличаются большой сложностью изготовления как оправок, так и режущих секций (или блоков) зубьев протяжек.All the above broaches are very difficult to manufacture both mandrels and cutting sections (or blocks) of broach teeth.

Наиболее близко по технической сущности к предлагаемой полезной модели, относится сборная протяжка для обработки шлицевых отверстий по патенту на полезную модель (RU 90002 U1, опубликованную 27.12.2009 г.) принятая нами за прототип. В известной протяжке отдельные элементы в виде режущих зубьев, собираются на оправке, имеющей трехгранный равноосный контур, т.е. шток и отверстия у каждого режущего элемента имеют трехгранную форму с радиусами при вершинах, расположенных на равном расстоянии от центра отверстия. Такая конструкция протяжки обеспечивает качественное центрирование режущих элементов друг относительно друга при точном изготовлении необходимой формы у стержня и аналогичной формы отверстий в режущих элементах. В результате имеется возможность изготавливать зубья протяжки не только из быстрорежущей стали, но и из твердого сплава.The closest in technical essence to the proposed utility model is the combined broach for processing slotted holes according to the patent for a utility model (RU 90002 U1, published December 27, 2009), which we adopted as a prototype. In the known broach, individual elements in the form of cutting teeth are assembled on a mandrel having a trihedral equiaxial contour, i.e. the rod and holes of each cutting element have a trihedral shape with radii at the vertices located at an equal distance from the center of the hole. This design broaches provides high-quality centering of the cutting elements relative to each other with the exact manufacture of the necessary shape at the rod and a similar shape of the holes in the cutting elements. As a result, it is possible to produce broaching teeth not only from high speed steel, but also from hard alloy.

Недостатком такой конструкции протяжек является то, что изготовление центрирующего стержня таких протяжек возможно на станках с ЧПУ с соответствующим программированием траектории перемещения резца и использованием люнета для повышения жесткости обрабатываемого стержня.The disadvantage of this design of broaches is that the manufacture of a centering rod of such broaches is possible on CNC machines with appropriate programming of the path of the cutter and the use of a lunette to increase the rigidity of the processed rod.

Кроме того, осевая прочность стержня на растяжение относительно не велика и требует расчета, особенно по замковой части, с учетом снимаемого припуска при протягивании..In addition, the axial tensile strength of the rod is relatively small and requires calculation, especially for the locking part, taking into account the removed allowance when pulling ..

Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции, снижение стоимости изготовления инструмента, за счет упрощения изготовления центрирующего стержня при повышении его прочностных свойств.The objective of the proposed utility model is to simplify the design, reduce the cost of manufacturing the tool, by simplifying the manufacture of the centering rod while increasing its strength properties.

Предлагаемая конструкция прошивки предназначена для использования при обработке квадратных гнезд упорных подшипников под ролики, но не на прессах для прошивания отверстий, а на металлорежущих станках с ЧПУ фрезерно-сверлильно-расточной (ФСР) группы с целью расширения их технологических возможностей и с учетом возможности обеспечения ими необходимого для прошивания осевого усилия.The proposed firmware design is intended for use in the processing of square nests of thrust bearings for rollers, but not on presses for flashing holes, but on metal-cutting machines with CNC milling-boring-boring (FSR) group in order to expand their technological capabilities and taking into account the possibility of providing them necessary for flashing axial force.

Сущность полезной модели заключается в том, что сборная прошивка с центрированием режущих элементов на оправке, выполнена в виде центрирующего стержня и установленных на нем в технологической последовательности отдельных режущих элементов, поджимаемых посредством прижимного элемента к жесткому упору заднего хвостовика при навинчивании его на резьбовую часть переднего хвостовика. Отличие, согласно полезной модели состоит в том, что профиль центрирующего стержня выполнен четырехгранным, полученным посредством фрезерования лысок на его цилиндрической поверхности, при этом величина цилиндрических поверхностей центрирующего стержня составляет не менее трети от его исходной окружности, а задний хвостовик выполнен с лыской для определения положения прошивки в инструментальной оправке.The essence of the utility model is that the assembly firmware with the centering of the cutting elements on the mandrel is made in the form of a centering rod and the individual cutting elements installed on it in the technological sequence, pressed by the clamping element to the rigid stop of the rear shank when screwing it onto the threaded part of the front shank . The difference, according to the utility model, is that the centering rod profile is tetrahedral, obtained by milling flats on its cylindrical surface, while the cylindrical surfaces of the centering rod are at least one third of its original circumference, and the rear shank is made with a flat to determine the position firmware in a tool holder.

Кроме того, отличия еще состоят в том, что прижимной элемент переднего хвостовика выполнен в виде гайки, служащей для стягивания в технологической последовательности режущих элементов на центрирующем стержне оправки; задний хвостовик имеет шестигранную поверхность под гаечный ключ, которая используется при стягивании гайкой режущих элементов; первый режущий элемент имеет размер равный исходному диаметру обрабатываемого отверстия, что обеспечивает направление прошивки по обрабатываемому отверстию;In addition, the differences still lie in the fact that the clamping element of the front shank is made in the form of a nut, which serves to tighten in the technological sequence of the cutting elements on the centering rod of the mandrel; the rear shank has a hexagonal surface for a wrench, which is used when tightening the cutting elements with a nut; the first cutting element has a size equal to the initial diameter of the machined hole, which ensures the direction of the firmware along the machined hole;

Технический результат состоит в следующем:The technical result is as follows:

- существенно упрощается технология изготовления центрирующего стержня за счет использования операции продольного фрезерования на нем четырех лысок, вместо сложного точения равноосного трехгранного профиля по прототипу;- significantly simplifies the manufacturing technology of the centering rod by using the operation of longitudinal milling on it four flats, instead of the complex turning of an equiaxed trihedral profile according to the prototype;

- снижается стоимость изготовления инструмента, так как центрирующий стержень со всеми на нем элементами изготавливается из конструкционной стали вместо использования быстрорежущей дорогой инструментальной стали, при этом режущие элементы изготавливаются как 5- the manufacturing cost of the tool is reduced, since the centering rod with all the elements on it is made of structural steel instead of using high-speed expensive tool steel, while the cutting elements are made as 5

отдельные режущие зубья из инструментального материала (быстрорежущей стали или твердого сплава);individual cutting teeth made of tool material (high-speed steel or hard alloy);

- повышаются прочностные свойства центрирующего стержня, за счет меньшего объема удаляемого металла.- increase the strength properties of the centering rod, due to the smaller volume of the removed metal.

Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых изображено:The proposed utility model is illustrated by drawings, which depict:

на фиг. 1 - общий вид прошивки для прошивания квадратного профиля в отверстиях изделий;in FIG. 1 is a general view of the firmware for flashing a square profile in the holes of the products;

на фиг. 2 - общий вид центрирующего стержня с разрезом А-А;in FIG. 2 is a General view of the centering rod with a section aa;

на фиг. 3а - режущий элемент прошивки в виде круглой пластинки;in FIG. 3a - cutting firmware element in the form of a round plate;

на фиг. 3б - режущий элемент прошивки в виде промежуточной пластинки;in FIG. 3b - cutting firmware element in the form of an intermediate plate;

на фиг. 3в - режущий элемент прошивки в виде квадратной пластинки;in FIG. 3c - cutting firmware element in the form of a square plate;

на фиг. 4 - вид в 3D сборной протяжки.in FIG. 4 is a 3D view of an assembly broach.

Предлагаемая сборная прошивка состоит из центрирующего стержня 1 четырехгранного профиля с лысками, передним резьбовым хвостовиком 2 и гайкой 3, служащей для стягивания режущих элементов 4, устанавливаемых в технологической последовательности на центрирующий стержень 1, задним хвостовиком 5, имеющей шестигранную поверхность 6 шириной 8 мм под гаечный ключ и лыску 7 для определения положения прошивки при закреплении в инструментальной оправке.The proposed prefabricated firmware consists of a centering rod 1 of a tetrahedral profile with flats, a front threaded shank 2 and a nut 3, which serves to tighten the cutting elements 4, which are installed in technological sequence on the centering rod 1, with a rear shank 5, having a hexagonal surface 6 with a width of 8 mm for a nut a key and a flange 7 for determining the position of the firmware when securing in a tool holder.

Режущий элемент 4 выполнен в виде пластины, которая может быть изготовлена из твердого сплава, что обеспечивает повышение стойкости пластин и увеличение производительности обработки изделия.The cutting element 4 is made in the form of a plate, which can be made of hard alloy, which ensures an increase in the resistance of the plates and an increase in the productivity of processing the product.

Режущие элементы 4 имеют форму от круглой в начальной до квадратной в калибрующей части прошивки. Не круглая форма отверстия в режущих элементах 4 легко может быть получена электроэрозионным методом обработки.The cutting elements 4 have a shape from round in the initial to square in the calibrating part of the firmware. The non-circular shape of the hole in the cutting elements 4 can easily be obtained by EDM.

66

Продольные лыски формируются на круглом стержне заготовки высокопроизводительным методом фрезерования, образуя центрирующие поверхности стержня 1 при сохранении части цилиндрической поверхности.Longitudinal flats are formed on the round bar of the workpiece by the high-performance milling method, forming the centering surfaces of the bar 1 while retaining part of the cylindrical surface.

Прошивка по предложенной полезной модели предназначена для использования на вертикальных фрезерно-сверлильно-расточных станках с ЧПУ после обработки на этих станках цилиндрических отверстий и последующему прошиванию квадратных гнезд на изделии при установке протяжки с оправкой из магазина режущих инструментов.The firmware according to the proposed utility model is intended for use on CNC vertical milling, drilling and boring machines after machining cylindrical holes on these machines and then stitching square nests on the product when installing a broach with a mandrel from a cutting tool store.

Для обработки сложно профильных отверстий режущие элементы 4 устанавливаются на центрирующий стержень 1 с последующим их стягиванием гайкой 3, имеющей внутреннюю резьбовую поверхность, при удерживании центрирующего стержня 1 ключом по поверхности шестигранника 6. При этом, плоские поверхности режущих элементов 4, строго ориентированы относительно друг друга благодаря лыскам центрирующего стержня 1 и внутренним посадочным поверхностям режущих элементов 4.For processing complex profile holes, the cutting elements 4 are installed on the centering rod 1 with their subsequent tightening with a nut 3 having an internal threaded surface, while holding the centering rod 1 with a wrench on the surface of the hexagon 6. Moreover, the flat surfaces of the cutting elements 4 are strictly oriented relative to each other thanks to the flats of the centering rod 1 and the inner seating surfaces of the cutting elements 4.

Использование в производстве предложенной прошивки позволит повысить стойкость режущих элементов при изготовлении их из твердого сплава и производительность обработки изделий при существенном упрощении технологии изготовления прошивок с экономией дорогостоящего быстрорежущего материала.The use of the proposed firmware in production will increase the durability of the cutting elements when manufacturing them from hard alloy and the productivity of processing products with a significant simplification of the manufacturing technology of firmware with the saving of expensive high-speed material.

Claims (4)

1. Сборная прошивка с центрированием режущих элементов на оправке, выполненной в виде центрирующего стержня, и установленных на нём в технологической последовательности отдельных режущих элементов, поджимаемых посредством прижимного элемента к жесткому упору заднего хвостовика при навинчивании его на резьбовую часть переднего хвостовика, отличающаяся тем, что профиль центрирующего стержня выполнен четырехгранным, полученным посредством фрезерования лысок на его цилиндрической поверхности, при этом величина цилиндрических поверхностей центрирующего стержня составляет не менее трети от его исходной окружности, а задний хвостовик выполнен с лыской для определения положения прошивки в инструментальной оправке.1. Combined firmware with centering of the cutting elements on the mandrel, made in the form of a centering rod, and installed on it in the technological sequence of individual cutting elements, pressed by the clamping element to the hard stop of the rear shank when screwing it onto the threaded part of the front shank, characterized in that the profile of the centering rod is tetrahedral, obtained by milling the flats on its cylindrical surface, while the value of the cylindrical surfaces The centering rod is at least one third of its original circumference, and the rear shank is made flat to determine the position of the firmware in the tool holder. 2. Сборная прошивка по п. 1, отличающаяся тем, что прижимной элемент переднего хвостовика выполнен в виде гайки, предназначенной для стягивания в технологической последовательности режущих элементов на центрирующем стержне оправки.2. The prefabricated firmware according to claim 1, characterized in that the clamping element of the front shank is made in the form of a nut designed to tighten in the technological sequence of the cutting elements on the centering rod of the mandrel. 3. Сборная прошивка по п. 1, отличающаяся тем, что задний хвостовик имеет шестигранную поверхность под гаечный ключ для стягивании гайкой режущих элементов.3. The prefabricated firmware according to claim 1, characterized in that the rear shank has a hexagonal surface under the wrench for tightening the cutting elements with a nut. 4. Сборная прошивка по п. 1, отличающаяся тем, что первый режущий элемент имеет размер, равный исходному диаметру обрабатываемого отверстия для направления прошивки по обрабатываемому отверстию.

4. The prefabricated firmware according to claim 1, characterized in that the first cutting element has a size equal to the initial diameter of the machined hole for guiding the firmware along the machined hole.

Images