RU70474U1 - COMBINED TOOTH FACING MILL - Google Patents

Abstract

Сборная зубофасочная фреза содержит корпус (1) с выполненными на нем гнездами (2). В гнездах (2) размещены образованные неперетачиваемыми пластинами (3) зубья (4), имеющие главную режущую кромку (5) на одной боковой стороне с углом профиля α₀ и вспомогательную режущую кромку (6) на вершине зуба. Главные режущие кромки (5) размещены на одном витке червяка, осевой шаг Р₀ которого отличается от окружного шага обрабатываемого колеса. Неперетачиваемые пластины (3) размещены тангенциально и закреплены со стороны задней поверхности, при этом задний угол по вершине φ выбирают из следующего условия: φ>аrссоs(1-2l²/D²)/2, где l - длина режущей кромки пластины, мм, D - наружный диаметр фрезы, мм. Заявляемая конструкция позволяет обеспечить благоприятные условия обработки и исключение поломок зубьев инструмента. 5 ил.The prefabricated gear-cutting mill contains a housing (1) with slots made on it (2). In the nests (2) there are placed teeth (4) formed by non-turning plates (3), having a main cutting edge (5) on one side with a profile angle α ₀ and an auxiliary cutting edge (6) on the top of the tooth. The main cutting edges (5) are placed on one turn of the worm, the axial pitch P _{0 of} which differs from the circumferential pitch of the machined wheel. Non-rotatable inserts (3) are placed tangentially and fixed on the back surface side, while the rear corner at the vertex φ is chosen from the following condition: φ> arccos (1-2l ² / D ² ) / 2, where l is the length of the cutting edge of the plate, mm , D is the outer diameter of the cutter, mm The inventive design allows you to provide favorable processing conditions and the exclusion of breakage of the teeth of the tool. 5 ill.

Description

Полезная модель относится к металлообработке и может быть использована для снятия фасок и заусенцев на торцах зубьев прямозубых цилиндрических зубчатых колес.The utility model relates to metalworking and can be used for chamfering and deburring at the ends of teeth of spur gears.

Известна червячная одновитковая фреза для снятия фасок на торцах зубьев косозубых цилиндрических и конических зубчатых колес, содержащая корпус, разделенные стружечными канавками зубья, имеющие главную режущую кромку на одной боковой стороне с углом профиля α₀ и вспомогательную режущую кромку на вершине зуба, выполненные на одном витке червяка, осевой шаг Р₀ которого отличается от окружного шага обрабатываемого колеса (Производство зубчатых колес. Под ред. Б.А.Тайца. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1975, стр.431).Known worm single-turn milling cutter for beveling on the ends of the teeth of helical and bevel gears, comprising a housing, teeth separated by chip grooves, having a main cutting edge on one side with a profile angle α ₀ and an auxiliary cutting edge on the top of the tooth, made on one turn a worm whose axial pitch P ₀ differs from the circumferential pitch of the machined wheel (Production of gears. Edited by B.A. Taits. 2nd ed., revised and enlarged M: Mashinostroenie, 1975, p. 431).

Данная фреза применяется для снятия фасок и заусенцев на острых кромках зубьев косозубых зубчатых колес. Обработка осуществляется при непрерывном и согласованном вращении инструмента. Снятие припуска осуществляется за счет разности шагов инструмента и заготовки. Фреза имеет цельную конструкцию и, как правило, выполняется из быстрорежущей стали.This milling cutter is used for chamfering and deburring the sharp edges of the teeth of helical gears. Processing is carried out with continuous and consistent rotation of the tool. The removal of the allowance is due to the difference in the steps of the tool and the workpiece. The cutter has a one-piece construction and, as a rule, is made of high-speed steel.

Недостатком данной фрезы является не высокая производительность обработки, ограниченная максимальной скоростью резания для быстрорежущей стали (порядка 80 м/мин), в то время как современное оборудование позволяет обеспечить значительно более высокую производительность.The disadvantage of this cutter is its low processing productivity, limited by the maximum cutting speed for high-speed steel (about 80 m / min), while modern equipment allows for significantly higher productivity.

Известна сборная червячная фреза, выбранная в качестве ближайшего аналога, содержащая корпус с выполненными на нем гнездами, размещенные в них образованные неперетачиваемыми пластинами зубья, имеющие главную режущую кромку на одной боковой стороне с углом профиля α₀ и Known prefabricated worm milling cutter, selected as the closest analogue, containing a housing with nests made on it, placed in them formed by non-rotatable teeth teeth having a main cutting edge on one side with a profile angle α ₀ and

вспомогательную режущую кромку на вершине зуба, с размещением главных режущих кромок на одном витке червяка, осевой шаг Р₀ которого отличается от окружного шага обрабатываемого при этом пластины размещены радиально, а их крепление осуществляется со стороны передней поверхности (чертеж №XI-2510-4027, «Фреза червячная сборная», ОАО КАМАЗ, ДГТ, 08.02.85).auxiliary cutting edge on the top of the tooth, with the placement of the main cutting edges on one turn of the worm, the axial pitch P _{0 of} which differs from the circumferential step of the machined while the insert is placed radially, and their fastening is carried out from the front surface (drawing No. XI-2510-4027, “Worm Team Milling”, KAMAZ OJSC, DGT, 08.02.85).

Данная фреза может работать на значительно более высоких оборотах и обеспечивать более высокую скорость резания.This cutter can operate at significantly higher speeds and provide a higher cutting speed.

К недостаткам известной фрезы следует отнести неоптимальную геометрию и ненадежность ее конструкции. Размещение пластин радиально с креплением их со стороны передней поверхности приводит к нетехнологичности ее конструкции. Так в этом случае затруднена обработка гнезд под пластины, доступ к гнезду перекрывается соседним зубом. Поэтому для обеспечения возможности обработки гнезд под пластины фреза выполняется с малым числом зубьев и большим отрицательным передним углом. В свою очередь это приводит к не благоприятным условиям обработки и возможности поломки зубьев.The disadvantages of the known cutters include non-optimal geometry and the unreliability of its design. The placement of the plates radially with their fastening from the front surface leads to the low-tech design. So in this case, it is difficult to process the nests for the plates, access to the nest is blocked by an adjacent tooth. Therefore, to enable the processing of nests under the insert, the cutter is made with a small number of teeth and a large negative rake angle. In turn, this leads to unfavorable processing conditions and the possibility of tooth breakage.

Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является обеспечение благоприятных условий обработки и исключение поломок зубьев инструмента.The technical problem, which the utility model is aimed at, is to ensure favorable processing conditions and to prevent breakage of the teeth of the tool.

Указанная задача решается тем, что в сборной зубофасочной фрезе, содержащей корпус с выполненными на нем гнездами, размещенные в них образованные неперетачиваемыми пластинами зубья, имеющие главную режущую кромку на одной боковой стороне с углом профиля α₀ и вспомогательную режущую кромку на вершине зуба, с размещением главных режущих кромок на одном витке червяка, осевой шаг Р₀ которого отличается от окружного шага обрабатываемого колеса, неперетачиваемые пластины размещают тангенциально, а их крепление осуществляют со стороны задней поверхности, при этом задний угол по вершине φ выбирают из следующего условия:This problem is solved in that in a prefabricated gear-type milling cutter containing a housing with nests made on it, teeth placed therein formed by non-rotatable plates having a main cutting edge on one side with a profile angle α ₀ and an auxiliary cutting edge at the top of the tooth, with placement main cutting edges on one turn of the screw, the axial pitch P ₀ which is different from the circumferential pitch processed wheel indexable insert arranged tangentially and their fastening is performed from the rear surface, wherein the top rear corner of φ is selected from the following conditions:

φ>arccos(1-2l²/D²)/2,φ> arccos (1-2l ² / D ² ) / 2,

где: l - длина режущей кромки пластины, мм;where: l is the length of the cutting edge of the insert, mm;

D - наружный диаметр фрезы, мм.D is the outer diameter of the cutter, mm

Выполнение сборной зубофасочной фрезы с размещением режущих пластин тангенциально в сочетании с их креплением со стороны задней поверхности позволит обеспечить свободный доступ к гнездам под пластины с обеспечением произвольной геометрии. В свою очередь это позволит обеспечить оптимальную величину переднего угла и достаточное количество зубьев, что обеспечит благоприятные условия обработки. Рекомендуемым для данного вида обработки является передний угол в диапазоне 0...10°, а количество зубьев 10...15. Выполнение фрезы с параметрами, выбранными из указанных диапазонов, обеспечит плавный вход зубьев в работу и съем сравнительно небольшой величины припуска каждым зубом. При этом исключается возможность поломки зубьев фрезы. Назначение заднего угла по вершине большим, чем угол φ, определяемый по приведенной зависимости, позволит исключить из работы заднюю поверхность пластины (точку С). В противном случае, наиболее удаленный от вершины участок задней поверхности пластины будет задевать заготовку, вызовет затирание и может привести к неработоспособности фрезы.The implementation of a prefabricated gear-cutting mill with the placement of the cutting inserts tangentially in combination with their fastening from the back surface will allow free access to the slots for the inserts with the provision of arbitrary geometry. In turn, this will ensure the optimal value of the rake angle and a sufficient number of teeth, which will provide favorable processing conditions. Recommended for this type of processing is the rake angle in the range 0 ... 10 °, and the number of teeth 10 ... 15. Performing a milling cutter with parameters selected from the indicated ranges will ensure smooth entry of the teeth into operation and removal of a relatively small amount of allowance for each tooth. This eliminates the possibility of breaking the teeth of the cutter. The purpose of the vertex angle at the vertex is greater than the angle φ, determined by the above dependence, will exclude the back surface of the plate (point C) from work. Otherwise, the portion of the back surface of the plate that is farthest from the top will touch the workpiece, cause mashing, and may lead to milling cutter inoperability.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где:The claimed technical solution is illustrated by drawings, where:

фиг.1 - сборная зубофасочная фреза (общий вид);figure 1 - prefabricated gear face mill (general view);

фиг.2 - вид А на фиг.1;figure 2 - a view of figure 1;

фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2;figure 3 is a section bB in figure 2;

фиг.4 - расчетная схема для определения заднего угла;4 is a design diagram for determining the rear angle;

фиг.5 - сборная зубофасочная фреза (ближайший аналог).figure 5 - prefabricated gear face mill (the closest analogue).

Сборная зубофасочная фреза содержит корпус 1 с выполненными на нем гнездами 2. В гнездах 2 размещены образованные неперетачиваемыми пластинами 3 зубья 4, имеющие главную режущую кромку 5 на одной боковой стороне с углом профиля α₀ и вспомогательную режущую кромку 6 на вершине зуба. Главные режущие кромки 5 размещены на одном витке A prefabricated gear-cutting mill contains a housing 1 with sockets 2 made on it. In the sockets 2 there are teeth 4 formed by non-turning plates 3, having a main cutting edge 5 on one side with a profile angle α ₀ and an auxiliary cutting edge 6 on the top of the tooth. The main cutting edges 5 are placed on one turn

червяка, осевой шаг Р₀ которого отличается от окружного шага обрабатываемого колеса. Неперетачиваемые пластины 3 размещены тангенциально и закреплены со стороны задней поверхности, при этом задний угол по вершине φ выбирают из следующего условия:a worm whose axial pitch P ₀ differs from the circumferential pitch of the machined wheel. Non-rotatable plates 3 are placed tangentially and secured from the back surface, while the rear corner at the vertex φ is selected from the following condition:

φ>arccos(1-2l²/D²)/2,φ> arccos (1-2l ² / D ² ) / 2,

где: l - длина режущей кромки пластины, мм;where: l is the length of the cutting edge of the insert, mm;

D - наружный диаметр фрезы, мм.D is the outer diameter of the cutter, mm

Определение заднего угла рассмотрим на примере фрезы с наружным диаметром D=100 мм и пластиной с длиной режущей кромки l=12 мм.The definition of the rear angle will be considered using milling cutters with an outer diameter D = 100 mm and a plate with a cutting edge length l = 12 mm.

При этом задний угол выбираем из следующего условия:In this case, the back corner is selected from the following conditions:

φ>arccos(1-2·12²/100²)/2=6,892°.φ> arccos (1-2 · February ^{12/100 2} The) / 2 = 6,892 °.

Таким образом, для обеспечения нормальной работы фрезы и исключения затирания по задней поверхности, имеющей относительно большую протяженность (точки С), необходимо обеспечить задний угол больше угла 6,892°. Выбираем задний угол 10°, который обеспечивается ромбической пластиной с углом ε=80°, размещенной с нулевым передним углом. Выполнение на фрезе заднего угла равного 6,892° приведет к тому, что точка С будет находиться на траектории вершины пластины, она будет участвовать в работе, и задевать заготовку. Это приведет к повышенному износу пластины и снижению качества обработки. Выполнение заднего угла меньше 6,892° приведет к тому, что точка С будет выступать за траекторию вершины пластины. В этом случае пластина своей задней поверхностью будет давить на обрабатываемую поверхность заготовки, что приведет к неработоспособности фрезы.Thus, to ensure the normal operation of the cutter and to prevent mashing on the rear surface, which has a relatively large extent (points C), it is necessary to provide a rear angle greater than the angle of 6.892 °. We choose a back angle of 10 °, which is provided by a rhombic plate with an angle ε = 80 °, placed with a zero rake angle. Performing a milling angle of 6.892 ° at the rear angle will cause point C to be on the path of the plate top, it will participate in the work and touch the workpiece. This will lead to increased wear on the plate and reduced quality. Performing a clearance angle of less than 6.892 ° will cause point C to protrude beyond the trajectory of the tip of the plate. In this case, the plate with its back surface will press on the workpiece surface to be machined, which will lead to milling cutter inoperability.

Процесс работы сборной зубофасочной фрезы выглядит следующим образом. Фрезу устанавливают на оправку и выставляют относительно зуба заготовки. После чего фрезе сообщают вращение - главное движение резания, а заготовке согласованное с ним вращение - движение подачи. За один оборот фрезы заготовка поворачивается на один угловой шаг. Одновременно с этим оправке с фрезой сообщают движение подачи The work process of the combined gear face mill is as follows. The cutter is mounted on the mandrel and set relative to the tooth of the workpiece. After that, the mill is informed of the rotation - the main cutting movement, and the workpiece coordinated with it rotation - the feed motion. In one revolution of the cutter, the workpiece is rotated by one angular step. At the same time, the feed motion is reported by the feedrate

врезания. Обработка одного зуба заготовки осуществляется всеми зубьями фрезы. При этом первый зуб фрезы не снимает припуск, а проходит в касании с зубом заготовки. Это необходимо по причине того, что зубья заготовок имеют различную толщину в пределах поля допуска, и как следствие, припуск также является переменной величиной. Каждый последующий зуб фрезы будет снимать припуск за счет разницы между ее осевым шагом и окружным шагом зубьев заготовки. При обработке заготовка совершает один полный оборот и дополнительно часть оборота, соответствующую подаче врезания для полной обработки всех зубьев.embedding. The processing of one tooth of the workpiece is carried out by all the teeth of the cutter. In this case, the first cutter tooth does not remove the allowance, but passes in contact with the tooth of the workpiece. This is necessary because the teeth of the workpieces have different thicknesses within the tolerance field, and as a result, the allowance is also a variable. Each subsequent cutter tooth will remove the allowance due to the difference between its axial pitch and the circumferential pitch of the teeth of the workpiece. During processing, the workpiece makes one complete revolution and, in addition, a part of the revolution corresponding to the infeed for complete processing of all teeth.

Заявляемая конструкция позволяет обеспечить благоприятные условия обработки и исключение поломок зубьев инструмента.The inventive design allows you to provide favorable processing conditions and the exclusion of breakage of the teeth of the tool.

Сборная зубофасочная фреза может быть изготовлена на стандартном оборудовании с применением известных материалов и современных инструментов, что соответствует критерию «промышленная применимость».Prefabricated gear-cutting mill can be manufactured on standard equipment using well-known materials and modern tools, which meets the criterion of "industrial applicability".

Claims (1)

Сборная зубофасочная фреза, содержащая корпус с выполненными на нем гнездами, размещенные в них образованные неперетачиваемыми пластинами зубья, имеющие главную режущую кромку на одной боковой стороне с углом профиля α₀ и вспомогательную режущую кромку на вершине зуба, с размещением главных режущих кромок на одном витке червяка, осевой шаг Р₀ которого отличается от окружного шага обрабатываемого колеса, отличающаяся тем, что неперетачиваемые пластины размещают тангенциально, а их крепление осуществляют со стороны задней поверхности, при этом задний угол по вершине φ выбирают из следующего условия:An assembled gear-cutting milling cutter containing a housing with nests made on it, placed therein teeth formed by non-turning plates, having a main cutting edge on one side with a profile angle α ₀ and an auxiliary cutting edge on the top of the tooth, with the main cutting edges being placed on one turn of the worm , the axial pitch P ₀ which is different from the circumferential pitch treated wheels, characterized in that the indexable insert disposed tangentially and their fastening is performed from the rear surface, When this clearance angle φ of the top is selected from the following conditions: φ>arccos(1-2l²/D²)/2,φ> arccos (1-2l ² / D ² ) / 2, где l - длина режущей кромки пластины, мм;where l is the length of the cutting edge of the plate, mm; D - наружный диаметр фрезы, мм.

D is the outer diameter of the cutter, mm