SU1094680A1 - Milling cutter arbor - Google Patents

Milling cutter arbor Download PDF

Info

Publication number
SU1094680A1
SU1094680A1 SU833581988A SU3581988A SU1094680A1 SU 1094680 A1 SU1094680 A1 SU 1094680A1 SU 833581988 A SU833581988 A SU 833581988A SU 3581988 A SU3581988 A SU 3581988A SU 1094680 A1 SU1094680 A1 SU 1094680A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
flange
leading
elastic
cutter
rollers
Prior art date
Application number
SU833581988A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Витальевич Шумин
Original Assignee
Предприятие П/Я А-7340
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-7340 filed Critical Предприятие П/Я А-7340
Priority to SU833581988A priority Critical patent/SU1094680A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1094680A1 publication Critical patent/SU1094680A1/en

Links

Landscapes

  • Milling Processes (AREA)

Abstract

ОПРАВКА ДЛЯ ФРЕЗ с хвостовиком , устанавливаемым в шпиндель станка, и цилиндрическим передним концом дл  установки фрезы, содержаща  демпфирующее устройство, включающее ведущий фланец , установленный на цилиндрическом конце фиксированно от поворота, и упругие вкладыщи, предназначенные дл  передачи крут щего момента от ведущего фланца к фрезе, отличающа с  тем, что, с целью (Риг увеличени  долговечности фрез путем повышени  эффективности демпфировани , демпфирующее устройство снабжено установленным на цилиндрическом конце оправки с возможностью поворота ведомым фланцем с торцовым выступом, предназначенным дл  взаимодействи  с пазом, выполненным на фрезе, и ведущими роликами, при этом на ведущем и ведомом фланцах выполнены концентричные поверхности, на которых соответственно выполнены согласованные по углу клиновые и радиальные пазы, причем упругие вкладыщи и ведущие ролики размещены в радиальных пазах с возможностью взаимодействи  ведущих роликов с упругими вкладыщами и клиновыми- пазами .MILLING FOR MILLING MACHINE with a shank installed in the machine spindle and a cylindrical front end for installing a milling cutter containing a damping device including a drive flange fixed to the cylindrical end fixed to rotate and elastic liners designed to transfer torque from the leading flange to the milling cutter , characterized in that, in order (Rig to increase the durability of the mills by increasing the damping efficiency, the damping device is provided with a mandrel mounted on the cylindrical end rotatably driven flange with end protrusion designed to interact with the groove made on the cutter and leading rollers, while concentric surfaces are made on the leading and driven flanges, on which respectively wedge and radial grooves are arranged in angle, and elastic inserts and the drive rollers are placed in radial grooves with the possibility of the drive rollers interacting with elastic inserts and wedge grooves.

Description

Изобретение относитс  к металлообработке , в частности к приспособлени м дл  закреплени  фрез в шпинделе станка. Известна оправка дл  фрез с хвостовиком , устанавливаемым в шпиндель станка, и цилиндрическим передним концом дл  установки фрезы, содержаш,а  демпфируюшее устройство с ведущим фланцем, установлсшным на цилиндрическом конце фиксированно от поворота, и упругими вкладышами , предназначенными дл  передачи крут шего момента от ведущего фланца к фрезе 1. Долговечность известной торцовой фрезы зависит от эффективности амортизации ударных нагрузок демпфирующим устройством и определ етс  упругими свойствами резиновых вкладышей, изменение первоначальных размеров которых, как и у пружин, пр мо пропорционально зависит от величины действующего усили . А так как в момент врезани  режущего элемента фрезы происходит ее остановка, в то врем  как шпиндель с ведущим фланцем продолжают вращатьс  с посто нной угловой скоростью, то демпфирование ударной нагрузки производитс  за счет равномерного сжати  резиновых вкладышей, в результате чего зависимость изменени  размеров сжимающихс  вкладыщей , а следовательно, и зависимость изменени  нагрузки на режущие элементы фрезы от углового смещени  промежуточного диска относительно фрезы, представл ют собой линейные функции, графически изображаемые пр мыми лини ми, проход щими через началр координат. Линейное же увеличение нагрузки на режущий элемент фрезы в момент его врезани  снижает эффективность демпфировани . Цель изобретени  - увеличение долговечности фрез путем повыщени  эффективности демпфировани  ударных нагрузок на фрезу. Указанна  цель достигаетс  тем, что в оправке дл  фрез с хвостовиком, устанавливаемым в шпиндель станка, и цилиндрическим передним концом дл  установки фрезы , содержащей демпфирующее устройство, включающее ведущий фланец, установленный на цилиндрическом конце фиксированно от поворота, и упругие вкладыши., предназначенные дл  передачи крут щего момента от ведущего фланцд к фрезе, демпфирующее устройство снабжено установленным на цилиндрическом конце оправки с возможностью поворота ведомым фланцем с торцовым выступом, предназначенным дл  взаимодействи  с пазом, выполненным на фрезе, и ведущими роликами, при этом на ведущем и ведомом фланцах выполнены концентричные поверхности, на которых соответственно выполнены согласованные по углу клиновые и радиальные пазы, причем упругие вкладыши и ведущие ролики размещены в радиальных пазах с возможностью взаимодействи  ведущих роликов с упругими вкладышами и клиновыми пазами. На фиг. 1 изображены оправки, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - графическа  схема дл  определени  зависимости изменени  размеров упругих вкладыщей при демпфировании от углового смещени  фланцев между ..собой; на фиг. 4 - та же зависимость в сравнении с прототипом. Оправка дл  фрез содержит хвостовик 1 (фиг. 1) дл  установки в шпиндель 2 станка и демпфирующее устройство в виде соосно установленных на цилиндрической части хвостовика между щпинделем и фрезой 3 с твердосплавными режущими элементами 4 ведущего 5 и ведомого б фланцев. При этом ведущий фланец 5 жестко соединен со шпинделем 2 посредством шпонки 7, а ведомый фланец 6 с фрезой - посредством торцового выступа 8 у фланца и паза 9 у фрезы. На концентрично расположенной относительно фланца 6 цилиндрической поверхности ведущего флайца 5 выполнены клиновые пазы 10 (фиг. 2), а у ведомого фланца - радиальные пазы 11, согласованные с клиновыми . В радиальных пазах 11 ведомого фланца 6 размещены ведущие ролики 12, подпружиненные упругими цилиндрическими вкладышами 13, причем размеры радиальных пазов и ведущих роликов выбраны такими , что даже при абсолютном сжатии упругих вкладышей обеспечиваетс  гарантированное выступание ведущих роликов из радиальных пазов, чтобы исключить возможную остановку фрезы на рабочей подаче. Размеры же клиновых пазов 10, выполненных перпендикул рно радиусу, соедин ющему оси вращени  оправки и ведущего ролика 12, должны быть такими, чтобы ведущие ролики в стационарном состо нии оправки выступали из радиальных пазов II ведомого фланца 6 не более, чем на половину своего диаметра . Закрепление фрезы 3 на хвостовике 1 производитс  центральным крепежным винтом 14 (фиг. 1) через упорный подщипник 15, который предохран ет крепежный винт от самоотвинчивани , так как момент сил трени  качени  в подшипнике, направленный в сторону отвинчивани  крепежного винта, .меньше момента сил трени  в резьбе от усили  зат жки винта. Оправка работает следующим образов. В момент врезани  режущего элемента 4 фрезы 3 происходит ее остановка вместе с ведомым фланцем б, а ведущий фланец 5 со шпинделем 2, продолжа  вращатьс  с посто нной угловой скоростью, посредством клиновых пазов 10 (фиг. 3) сообщает ведуЩим роликам 12 перемещение в радиальных пазах 11 ведомого фланца. Упругие вкладыши 13 амортизируют ударную нагрузку , упруго сжима сь под действием ведущих роликов 12 до тех пор, пока момент сил трени  в месте контакта ведущего ролика с клиновым пазом 10 не уравн етс  с моментом сопротивлени  силам резани , после чего продолжаетс  совместное вращение шпиндел , фланцев и фрезы. Предположим, что под действием ударной нагрузки произошло смешение фланцев 5 и 6 друг О1;носительно друга на угол.о . Отсюда можно определить зависимость изменени  размеров упругих вкладышей 13 в направлении перемеш,ени  ведуших роли ков 12 от равномерного смещени  фланцев между собой, определив положение точки Е контакта упругого вкладыша с ведущим роликом относительно оси О правки по формуле cos 0 где ОА -рассто ние от оси оправки до клинового паза 10; -радиус ведущего ролика 12; Vo -угол смещени  фланцев 5 и 6 между собой (при холостом вращении оправки, т. е. без нагрузки, fp О). Из формулы следует, что така  зависимость  вл етс  нелинейной и графически она представл ет собой геометрическое место точек 16 (фиг. 4), расположенных ниже пр мой 17, характеризующей линейную зависимость у прототипа при совмещении их графиков, в чем нетрудно убедитьс  простой подставкой значений f в формулу, учитыва ; что ОА, CD и DE - известные конструктивные величины, так как усилие, действующее на упругие вкладыши, пр мо пропорционально изменению их размеров, которое, в свою очередь, нелинейно зависит от углового смещени  фланцев между собой, то зависимость изменени  нагрузки на режущие элементы фрезы от равномерного смещени  фланцев между собой тоже  вл етс  нелинейной функцией, графически представл ющей собой геометрическое место точек 18, расположенных ниже пр мой 19, характеризующей линейную зависимость у прототипа, т. е. дл  одинаковых с прототипом угловых смещений величина нагрузки на режущие элементы у оправки меньще, чем у прототипа., . Долговечность торцовых фрез, оснащенных твердосплавными режущими элементами , как показали испытани  опытного образца оправки, увеличиваетс  в среднем на 10-15% за счет эффективного предохранени  режущих элементов фрез от ударных перегрузок с помощью демпфирующего устройства , обеспечивающего нелинейное увеличение нагрузки при демпфировании. С помощью оправки достигнута возможность использовани  торцовых фрез с твердосплавными режущими элементами, в том числе и стандартных, дл  обработ ки коррозионно-стойкихи жаропрочных сталей, ранее не используемых из-за их малой стойкости в сравнении с быстрорежущими фрезами, вследствие скалывани  режущих кромок от ударных перегрузок. При этом рабоча  подача увеличиваетс  в 2 раза, а производительность повыщаетс  в среднем в 1,5 раза .The invention relates to metal working, in particular to devices for fastening mills in a machine spindle. Known mandrel for cutters with a shank installed in the machine spindle, and a cylindrical front end for installing the cutter, contain, and a damping device with a leading flange fixed on the cylindrical end fixed from the rotation, and elastic inserts designed to transfer the twisting moment from the leading flange to the cutter 1. The durability of the known face milling cutter depends on the efficiency of shock load damping by a damping device and is determined by the elastic properties of the rubber liners, changed e original dimensions which, as in springs, is directly proportional to the magnitude of the acting force. And since at the moment of insertion of the cutting element of the cutter, it stops, while the spindle with the driving flange continues to rotate at a constant angular speed, the damping of the shock load is due to the uniform compression of the rubber liners, resulting in a dependence of the size of the compressing inserts, consequently, the dependence of the load on the cutting elements of the cutter on the angular displacement of the intermediate disk relative to the cutter, are linear functions, graphically depicting mye straight lines extending through nachalr coordinates. A linear increase in the load on the cutting element of the cutter at the time of its incision reduces the efficiency of damping. The purpose of the invention is to increase the durability of the mills by increasing the efficiency of damping shock loads on the mill. This goal is achieved by the fact that in a mandrel for cutters with a shank installed in the machine spindle and a cylindrical front end for installing a milling cutter comprising a damping device including a drive flange fixed to the cylindrical end fixed to the rotation, and elastic inserts for transmission torque from the leading flange to the cutter, the damping device is equipped with a driven flange mounted on the cylindrical end of the mandrel and can be rotated by an end flange, designed for engagement with a groove made on the cutter and driving rollers, with concentric surfaces on the leading and driven flanges, on which respectively wedge-shaped and radial grooves aligned in angle are made, and elastic liners and driving rollers are placed in radial grooves with the possibility of leading rollers with elastic liners and wedge grooves. FIG. 1 shows the mandrel, a general view; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 is a graphical diagram for determining the dependence of a change in the size of an elastic liner upon damping on the angular displacement of the flanges between itself; in fig. 4 - the same dependence in comparison with the prototype. The cutter mandrel contains a shank 1 (Fig. 1) for installation in the machine spindle 2 and a damping device in the form of coaxially mounted on the cylindrical part of the shank between the spindle and cutter 3 with carbide cutting elements 4 of the leading 5 and driven flanges. In this case, the leading flange 5 is rigidly connected to the spindle 2 by means of a key 7, and the driven flange 6 with a cutter - by means of an end lug 8 at the flange and a groove 9 at the cutter. On the cylindrical surface of the leading flange 5, which is concentric with respect to the flange 6, there are wedge grooves 10 (FIG. 2), and on the driven flange there are radial grooves 11 matched with the wedge ones. In the radial grooves 11 of the driven flange 6, the driving rollers 12 are spring-loaded with elastic cylindrical liners 13, and the sizes of the radial grooves and driving rollers are chosen such that even with absolute compression of the elastic liners, the driving rollers are guaranteed to protrude from the radial grooves in order to eliminate the possible stop of the cutter on working feed. The dimensions of the wedge grooves 10, made perpendicular to the radius connecting the axes of rotation of the mandrel and the driving roller 12, must be such that the leading rollers in the stationary state of the mandrel protrude from the radial grooves II of the driven flange 6 by no more than half of their diameter. The milling cutter 3 is fastened on the shank 1 by the central fastening screw 14 (Fig. 1) through the stop bearing 15, which protects the fastening screw from self-loosening, since the rolling friction torque in the bearing, directed toward the unscrewing of the fastening screw, is smaller than the friction torque in the thread from the tightening screw. The mandrel works as follows. At the moment of insertion of the cutting element 4 of the cutter 3, it stops along with the driven flange b, and the leading flange 5 with the spindle 2, continuing to rotate at a constant angular velocity, via wedge grooves 10 (Fig. 3) informs the driving rollers 12 movement in the radial grooves 11 driven flange. The resilient liners 13 dampen the shock load, elastically compressing under the action of the drive rollers 12 until the moment of friction forces at the point of contact of the drive roller with the wedge groove 10 is equal to the moment of resistance to cutting forces, after which the spindle, flanges and cutters. Suppose that, under the action of a shock load, flanges 5 and 6 were mixed with each other O1; From here, it is possible to determine the dependence of the resizing of the elastic liners 13 in the direction of the stirring, the leading rollers 12 on the uniform displacement of the flanges between themselves, determining the position of the point E of the contact of the elastic liner with the driving roller relative to the axis O edits using the formula cos 0 where OA is the distance from the axis mandrel to V-groove 10; -radius leading roller 12; Vo is the angle of displacement of the flanges 5 and 6 between each other (with idle rotation of the mandrel, i.e., without load, fp O). It follows from the formula that this dependence is nonlinear and graphically represents the locus of points 16 (Fig. 4) located below the straight line 17, which characterizes the linear dependence of the prototype when combining their graphs, which can be easily verified by simply substituting the values of f in the formula, taking into account; that OA, CD and DE are known constructive values, since the force acting on elastic liners is directly proportional to the change in their dimensions, which, in turn, non-linearly depends on the angular displacement of the flanges between them, the dependence of the change in load on the cutter elements the uniform displacement of the flanges between themselves is also a nonlinear function, graphically representing the locus of points 18 located below the straight line 19, which characterizes the linear dependence of the prototype, i.e., for the same type of prototype ohm of angular displacements, the load on the cutting elements of the mandrel is less than that of the prototype.,. The durability of end mills equipped with carbide cutting elements, as shown by tests of the prototype mandrel, increases on average by 10-15% due to the effective protection of the cutting elements of the cutters from shock overloads using a damping device that provides a nonlinear increase in the load when damping. Using a mandrel, it is possible to use end mills with carbide cutting elements, including standard ones, to process corrosion-resistant and heat-resistant steels not previously used due to their low durability compared to high-speed mills, due to chipping of the cutting edges from impact overloads . In this case, the working feed is increased by 2 times, and the productivity is increased by an average of 1.5 times.

Claims (1)

ОПРАВКА ДЛЯ ФРЕЗ с хвостовиком, устанавливаемым в шпиндель станка, и цилиндрическим передним концом для установки фрезы, содержащая демпфирующее устройство, включающее ведущий фланец, установленный на цилиндрическом конце фиксированно от поворота, и упругие вкладыши, предназначенные для передачи крутящего момента от ведущего фланца к фрезе, отличающаяся тем, что, с целью увеличения долговечности фрез путем повышения эффективности демпфирования, демпфирующее устройство снабжено установленным на цилиндрическом конце оправки с возможностью поворота ведомым фланцем с торцовым выступом, предназначенным для взаимодействия с пазом, выполненным на фрезе, и ведущими роликами, при этом на ведущем' и ведомом фланцах выполнены концентричные поверхности, на которых соответственно выполнены согласованные по углу клиновые и радиальные пазы, причем упругие вкладыши и ведущие ролики размещены в радиальных пазах с возможностью взаимодействия ведущих роликов с упругими вкладышами и клиновыми, пазами.MILLING AREA with a shank installed in the machine spindle and a cylindrical front end for installing a milling cutter, comprising a damping device including a driving flange mounted on the cylindrical end fixed from rotation, and elastic inserts designed to transmit torque from the driving flange to the mill, characterized in that, in order to increase the durability of the cutters by increasing the damping efficiency, the damping device is equipped with a mandrel mounted on the cylindrical end rotation by a driven flange with an end protrusion designed to interact with a groove made on the mill and drive rollers, while concentric surfaces are made on the leading and driven flanges, on which respectively wedge and radial grooves are made, respectively, with elastic liners and driving rollers are placed in radial grooves with the possibility of interaction of the leading rollers with elastic inserts and wedge, grooves. (риг. 1(rig. 1
SU833581988A 1983-04-22 1983-04-22 Milling cutter arbor SU1094680A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833581988A SU1094680A1 (en) 1983-04-22 1983-04-22 Milling cutter arbor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833581988A SU1094680A1 (en) 1983-04-22 1983-04-22 Milling cutter arbor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1094680A1 true SU1094680A1 (en) 1984-05-30

Family

ID=21060065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833581988A SU1094680A1 (en) 1983-04-22 1983-04-22 Milling cutter arbor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1094680A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140001715A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-02 Kennametal Inc. Tool adaptor having an integrated damping device
US9630258B2 (en) 2014-10-15 2017-04-25 Kennametal Inc Tool holder assembly with dampening elements
CN110899794A (en) * 2019-12-17 2020-03-24 山东大学 Damping face milling cutter with tooth pitch and cutting speed capable of being adaptively and instantaneously changed

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 643254, кл.В 23 С 5/06, 1977 (прототип). *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140001715A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-02 Kennametal Inc. Tool adaptor having an integrated damping device
US9061355B2 (en) * 2012-06-29 2015-06-23 Kennametal Inc. Tool adaptor having an integrated damping device
US9630258B2 (en) 2014-10-15 2017-04-25 Kennametal Inc Tool holder assembly with dampening elements
CN110899794A (en) * 2019-12-17 2020-03-24 山东大学 Damping face milling cutter with tooth pitch and cutting speed capable of being adaptively and instantaneously changed

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6032749A (en) Drilling tool
US3485062A (en) Flexible coupling
US5110063A (en) Coiling machine for strip-shaped material, more particularly for an edge strip formed in the trimming of steel strips
US4820242A (en) Continuously variable transmission
US4913681A (en) Shock absorbing rotary gear coupling
US4599019A (en) Overload coupling device
SU1094680A1 (en) Milling cutter arbor
US3999869A (en) Combination hole saw arbor
AU677490B2 (en) Device on hand machine tools for rotary tool drive
DE19730198A1 (en) Shaft coupling
US4605386A (en) Compact variable speed pulley assembly
CA2068892A1 (en) Taper-type tightener unit
US5263799A (en) Threading apparatus
US4262499A (en) Torsionally elastic vibration-damping mechanism
US3698208A (en) Flexible coupling
US4066379A (en) Rotary tool assembly having removable working elements
JPH022648B2 (en)
US4102154A (en) Torque disconnect safety coupling
GB2321089A (en) Hand machine tool with torque responsive safety clutch
US5314245A (en) Arrangement for mixing and kneading of materials with a screw shaft and at least one screw element connected with one another by wedges
SU1569107A2 (en) Arrangement for securing cutting tool
SU1713757A1 (en) Sectional milling cutter
SU1061943A1 (en) Inserted-blade cutter
CA2114659C (en) Standard rotating bushing
CN221245418U (en) Detachable crushing toothed roller