RU181245U1 - COMBINED MILL - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области механической обработки зубчатых колес и может быть использована для создания оптимальных в конструктивном и технологическом отношении червячных фрез со сменными режущими пластинами.Фреза червячная сборная со сменными пластинами, содержащая корпус, канавки для установки сменных пластин и отвода стружки, клинья для зажима пластин, отличающаяся тем, что на зубьях корпуса выполняются прямобочные пазы, а на сменной пластине - прямобочный выступ, посредством которого сменная пластина вставляется в паз зуба фрезы и зажимается клином посредством винтов с дифференциальной резьбой.The utility model relates to the field of machining of gears and can be used to create structurally and technologically optimal worm mills with interchangeable cutting inserts. A worm assembly mill with interchangeable inserts containing a housing, grooves for installing interchangeable inserts and chip evacuation, wedges for clamping plates, characterized in that on the teeth of the housing are straight-line grooves, and on a removable plate - straight-sided protrusion, through which the replaceable plate is inserted into the groove milling cutter and clamped with a wedge by means of screws with differential thread.

Description

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано при разработке оптимальных в конструктивном и технологическом отношении элементов червячных модульных фрез со сменными твердосплавными или быстрорежущими пластинами.The invention relates to the field of metalworking and can be used to develop structurally and technologically optimal elements of worm modular cutters with replaceable carbide or high-speed inserts.

Известна конструкция червячной фрезы [1] содержащая корпус, сменные пластины и элементы крепления сменных пластин в корпусе. Зубья, расположенные на корпусе, содержат треугольный выступ, являющийся опорной поверхностью для сменной пластины. Сменная пластина на стороне прилегания содержит углубление треугольной формы, посредством которой базируется на треугольном выступе зуба фрезы. Фиксация сменной пластины осуществляется клином с винтовым зажимом.A known design of a worm cutter [1] comprising a housing, interchangeable plates and fastening elements of interchangeable plates in the housing. The teeth located on the housing contain a triangular protrusion, which is the supporting surface for the removable plate. The interchangeable plate on the abutment side contains a triangular indentation, whereby it is based on the triangular protrusion of the cutter tooth. Fixation of the replaceable plate is carried out by a wedge with a screw clamp.

Недостатком известной конструкции является следующее: паз в тяжело нагруженной в процессе работы пластине снижает ее прочность и создает значительные концентраторы напряжения; с точки зрения базирования пластины - возможны два варианта: а) либо только ее прилегание узкой плоской поверхностью к опорной поверхности корпуса возле основания при зазоре между базирующим треугольным пазом и трапецеидальным выступом, что не обеспечивает достаточную опору рабочей части пластины в процессе резания и в целом - точность ее расположения в осевом направлении и жесткость закрепления, к тому же, вершины пластины в этом случае расположены консольно, вся пластина работает на скручивание, и опорная поверхность, препятствующая качанию пластины, находится на максимальном удалении от вершины; б) происходит полное прилегание трапецеидального выступа и треугольного паза (при этом в сечении углы наклона сторон треугольника и трапеции - разные, т.е. контакт между ними проходит по линии), и тогда в принципе невозможно прилегание опорной плоскости возле основания пластины и корпуса с достаточным пятном контакта (в лучшем случае, по одной точке), что делает закрепление пластины ненадежным, а базирование - неточным.A disadvantage of the known design is the following: a groove in a plate heavily loaded during operation reduces its strength and creates significant stress concentrators; from the point of view of plate insertion, two options are possible: a) either just fit it with a narrow flat surface to the supporting surface of the body near the base with a gap between the base triangular groove and the trapezoidal protrusion, which does not provide sufficient support for the working part of the plate during the cutting process and in general - the accuracy of its location in the axial direction and the rigidity of fixing, in addition, the tops of the plate in this case are located cantilever, the entire plate works by twisting, and the supporting surface, which prevents Chania plate is at the maximum distance from the top; b) there is a complete fit of the trapezoidal protrusion and the triangular groove (in this case, the angles of inclination of the sides of the triangle and the trapezoid are different, i.e., the contact between them passes along the line), and then, in principle, the abutment of the supporting plane near the base of the plate and the body with a sufficient contact spot (at best, at one point), which makes fixing the plate unreliable, and basing is inaccurate.

В разработке компании Fette [2] для ориентирования пластины используется сочетание выступа на пластине и паза в корпусе инструмента, однако закрепление пластины реализовано слишком сложным способом: для предварительного притягивания пластины к базовым поверхностям корпуса используется сочетание пальца-тяги со сферической головкой, под которую в пластине сделана специальная выемка, и само затягивание пальца осуществляется при помощи отдельного винта с коническим наконечником. При этом в нижней части пластины сделан выступ треугольной формы, который для дополнительного притягивания ее к корпусу входит в специальный паз, и в конечном итоге после предварительного притягивания пластина фиксируется отдельным винтом. В данном случае в процессе изготовления инструмента необходимо сверлить несколько отверстий, ось которых не перпендикулярна к внешней поверхности, длинным сверлом, расположенным под углом; к тому же, для сверления отверстия под основной винт, фиксирующий пластину, требуется делать выборку во впереди стоящем по витку зубе, в противном случае сверление отверстия в требуемом положении оказывается невозможным; в дальнейшем в этом отверстии требуется еще и нарезать резьбу. Все эти операции представляют собой высокую технологическую трудность, а крепление тяжело нагруженной пластины винтом является не надежным.In the development of the Fette company [2], for the orientation of the plate, a combination of a protrusion on the plate and a groove in the tool body is used, however, fixing the plate is implemented in a too complicated way: for preliminary attraction of the plate to the base surfaces of the body, a combination of a finger-pull with a spherical head under which in the plate is used a special notch has been made, and finger tightening is carried out using a separate screw with a tapered tip. In this case, a protrusion of a triangular shape is made in the lower part of the plate, which, for additional attraction to the body, enters a special groove, and ultimately, after preliminary attraction, the plate is fixed with a separate screw. In this case, during the manufacturing process of the tool, it is necessary to drill several holes, the axis of which is not perpendicular to the outer surface, with a long drill, located at an angle; in addition, to drill a hole for the main screw fixing the plate, it is necessary to make a selection in front of a tooth standing in front of the turn, otherwise drilling a hole in the required position is impossible; later in this hole you also need to cut the thread. All these operations represent a high technological difficulty, and the fastening of a heavily loaded plate with a screw is not reliable.

Базирование пластины посредством треугольного паза и треугольного выступа в опорном зубе корпуса не позволяет осуществить плотное прилегание периферийных поверхностей сменной пластины к поверхности зуба. Сменная пластина опирается только на треугольный выступ зуба, что снижает жесткость стыка. Кроме того, при таком способе базирования и закрепления сменной пластины, обеспечение точности осевого шага зуборезной гребенки, после сборки, сопряжено со значительными технологическими трудностями. Погрешность шага зубьев в осевом направлении определяется точностью взаимного положения треугольных выступов на каждом зубе зуборезной гребенки. Подгонка сменных пластин, в этом случае, становится трудоемкой.The base plate through a triangular groove and a triangular protrusion in the abutment tooth of the housing does not allow a snug fit of the peripheral surfaces of the removable plate to the tooth surface. The interchangeable plate rests only on the triangular protrusion of the tooth, which reduces the rigidity of the joint. In addition, with this method of basing and securing the interchangeable plate, ensuring the accuracy of the axial pitch of the gear cutting comb, after assembly, is associated with significant technological difficulties. The error of the tooth pitch in the axial direction is determined by the accuracy of the mutual position of the triangular protrusions on each tooth of the gear cutting comb. Fitting interchangeable plates, in this case, becomes time-consuming.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение погрешности базирования сменных пластин, повышение контактной жесткости при установке сменной пластины и повышение технологичности изготовления деталей фрезы.The objective of the invention is to reduce the error of the base of interchangeable plates, increase contact stiffness when installing a replaceable plate and increase the manufacturability of the manufacture of cutter parts.

Поставленная техническая задача решается выполнением на зубьях прямобочных пазов, а на сменной пластине прямобочных выступов, с помощью которых пластина вставляется в паз зуба фрезы и зажимается клином посредством винтов с дифференциальной резьбой.The technical task is solved by performing straight-side grooves on the teeth, and straight-side protrusions on the replaceable plate, with which the plate is inserted into the groove of the cutter tooth and clamped by a wedge using differential-threaded screws.

К существенным признакам данного технического решения относятся наличие пазов для установки сменных пластин, устройства зажима пластин.The essential features of this technical solution include the presence of grooves for installing removable plates, plate clamping devices.

К отличительным признакам относится наличие прямобочных пазов на зубьях фрезы и прямобочных выступов на сменной пластине, посредством которых сменная пластина вставляется в паз зуба фрезы.Distinctive features include the presence of straight-sided grooves on the teeth of the cutter and straight-sided protrusions on the interchangeable plate, through which the interchangeable plate is inserted into the groove of the cutter tooth.

При таком варианте исполнения сборной фрезы повышается точность прилегания сопрягаемых опорных поверхностей зуба фрезы и сменной пластины, тем самым повышается контактная жесткость стыка. Значительно проще технологически обеспечить точность установки сменных пластин и снизить погрешности взаимного положения режущих кромок зубьев в осевом направлении.With this embodiment, the precast cutter increases the accuracy of the mating abutment surfaces of the tooth of the cutter and the interchangeable plate, thereby increasing the contact stiffness of the joint. It is much easier technologically to ensure the accuracy of the installation of interchangeable inserts and to reduce errors in the relative position of the cutting edges of the teeth in the axial direction.

Осуществление изобретения (пример конкретного выполнения).The implementation of the invention (an example of a specific implementation).

На фиг. 1 приведена 3-D модель червячной модульной фрезы со сменными пластинами (m=10 мм). Составляющие ее детали: 1 - корпус, 2 - сменная пластина, 3 - клин, 4 - дифференциальный винт. В стружечные канавки корпуса, параллельные оси фрезы, устанавливаются сменные пластины, которые опираются о дно канавок, а своими выступами входят в пазы опорных зубьев корпуса и окончательно фиксируются клиньями с помощью дифференциальных винтов. При этом сменные пластины располагаются по винтовой линии с осевым шагом:In FIG. 1 shows a 3-D model of a worm modular cutter with interchangeable inserts (m = 10 mm). Its constituent parts: 1 - body, 2 - interchangeable plate, 3 - wedge, 4 - differential screw. Replaceable plates are installed in the housing grooves parallel to the cutter axis, which are supported by the bottom of the grooves, and with their protrusions enter the grooves of the supporting teeth of the housing and are finally fixed with wedges using differential screws. In this case, interchangeable plates are arranged along a helical line with an axial pitch:

t_o=t_n/cosβ,t _o = t _n / cosβ,

где t_n - шаг витков в нормальном сечении фрезы;where t _n is the step of the turns in the normal section of the cutter;

cosβ - угол подъема витка на делительном диаметре.cosβ is the angle of rise of the coil on the dividing diameter.

Точность базирования пластин обеспечивается путем соответствующего точного расположения и изготовления пазов на зубьях корпуса и выступов у пластин, которыми они входят в эти пазы, после чего прижимаются к опорной поверхности клиньями с помощью дифференциальных винтов.The accuracy of the base plates is ensured by the appropriate precise location and manufacture of the grooves on the teeth of the housing and the protrusions at the plates with which they enter these grooves, and then pressed against the supporting surface with wedges using differential screws.

Предлагаемая конструкция червячной модульной фрезы лишена большинства из перечисленных технологических трудностей. Червяк, выполненный на корпусе инструмента, не участвует в зацеплении с обрабатываемой заготовкой, и к нему не предъявляется высоких требований по точности и шероховатости вообще. Применение сменных твердосплавных пластин не предполагает переточку инструмента, - следовательно, отпадает необходимость в его затыловании. Точность работы инструмента является не результатом сочетания множества факторов, а зависит лишь от погрешности взаимного расположения пазов, выполненных на передних поверхностях зубьев корпуса фрезы и точности их исполнения, что фактически является гораздо более простой задачей, чем выполнение сложной геометрии в целом, а также от точности изготовления самих твердосплавных пластин, технологический процесс изготовления которых, несмотря на специальный профиль, является стандартным и отработанным, и точность изготовления зависит от производственной культуры завода-производителя. В результате при изготовлении инструмента отсутствует проблема выполнения сложных высокоточных криволинейный и винтовых поверхностей, а требуется лишь точно изготовить базовые пазы, что существенно упрощает производственный процесс. Так как стружечная канавка направлена параллельно оси инструмента, то в процессе фрезерования и шлифования стружечной канавки не требуется непрерывного поворота заготовки, согласованного с продольным перемещением режущего инструмента либо шлифовального круга, либо серии трудоемких делительных поворотов инструмента при фрезеровании базовых пазов на передних поверхностях зубьев корпуса. При этом также не предъявляются высокие требования по точности делительных поворотов заготовки при помощи делительной головки, так как базовые пазы, определяющие положение пластин, выполняются последовательно по винтовой линии с шагом спирали червяка фрезы, а значит, при их изготовлении не возникает систематическая накопленная погрешность, определяющая точность шага зубьев инструмента.The proposed design of a worm modular cutter is devoid of most of the listed technological difficulties. The worm, made on the tool body, does not participate in engagement with the workpiece to be machined, and it does not have high requirements for accuracy and roughness in general. The use of interchangeable carbide inserts does not imply a regrinding of the tool - therefore, there is no need for its backing. The accuracy of the tool is not the result of a combination of many factors, but depends only on the error in the relative position of the grooves made on the front surfaces of the teeth of the cutter body and the accuracy of their execution, which is actually a much simpler task than performing complex geometry as a whole, as well as accuracy the manufacture of carbide inserts themselves, the manufacturing process of which, despite the special profile, is standard and well-established, and the accuracy of manufacture depends on roizvodstvennoy culture manufacturing plant. As a result, in the manufacture of the tool there is no problem of performing complex high-precision curved and screw surfaces, and it is only necessary to accurately manufacture the basic grooves, which greatly simplifies the production process. Since the chip groove is directed parallel to the axis of the tool, the milling and grinding of the chip groove does not require continuous rotation of the workpiece, consistent with the longitudinal movement of the cutting tool or grinding wheel, or a series of laborious dividing tool rotations when milling base grooves on the front surfaces of the teeth of the housing. At the same time, high requirements are not imposed on the accuracy of dividing turns of the workpiece using a dividing head, since the basic grooves that determine the position of the plates are performed sequentially along a helical line with the helix pitch of the cutter worm, which means that during their manufacture there is no systematic accumulated error that determines tool pitch accuracy.

1. https://www.sandvik.coromant.com/sitecollectiondocuments/downloads/global/brochures/en-gb/c-1140-546.pdf1. https://www.sandvik.coromant.com/sitecollectiondocuments/downloads/global/brochures/en-gb/c-1140-546.pdf

2. Peters Walter. Peeling hob./ Wilhelm Fette GmbH [DE], Германия. DE 4330484 A1, 1995.2. Peters Walter. Peeling hob./ Wilhelm Fette GmbH [DE], Germany. DE 4330484 A1, 1995.

Claims (1)

Фреза червячная сборная со сменными пластинами, содержащая корпус, выполненный с зубьями и с канавками для установки в них сменных пластин и отвода стружки, и клинья для зажима сменных пластин, отличающаяся тем, что на зубьях корпуса выполнены прямобочные пазы, а на сменных пластинах - прямобочный выступ для установки в паз зуба, при этом сменные пластины зажаты клином посредством винтов с дифференциальной резьбой.A worm assembly mill with interchangeable plates, comprising a housing made with teeth and grooves for installing interchangeable plates and chip evacuation, and wedges for clamping interchangeable plates, characterized in that straight-line grooves are made on the teeth of the housing, and straight-line grooves on interchangeable plates a protrusion for installation in the groove of the tooth, while the interchangeable plates are clamped by a wedge by means of screws with differential thread.

Images