BR112013006776B1

BR112013006776B1 - Fresa de topo com ângulo de hélice desigual

Info

Publication number: BR112013006776B1
Application number: BR112013006776-4A
Authority: BR
Inventors: Jin Xu; Shuzhang Fang; Shequan Wang; Ping Li
Original assignee: Zhuzhou Cemented Carbide Cutting Tools Co., Ltd
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2011-04-28
Publication date: 2024-02-27
Also published as: CN101983811A; US9346109B2; JP2013537854A; BR112013006776A2; KR20130072242A; WO2012071847A1; CN101983811B; EP2607000A4; JP5795070B2; US20130170916A1; EP2607000A1

Abstract

MOINHO COM HÉLICE DE ÂNGULO DESIGUAL. O objeto da invenção é um moinho com hélice de ângulo desigual que compreende uma parte de corte e uma parte de manobra, no qual a peça de corte inteiro é provida com uma pluralidade de estrias, cada qual em form de espiral se estende de extremidade inferior da parte de manobra. A superfície de cada estria que fica na direção de rotação de corte é superfície inclinada, em que a superfície inclinada e uma superfície periférica externa da peça de corte são cortadas para formar uma lâmina periférica externa, e o ângulo de hélice de pelo menos uma das lâminas periféricas é diferente das outras lâminas periféricas. Uma superfície unida a lamina periférica entre a superfície periférica externa da parte de corte e uma superfície posterior. A largura B da aba extrema de cada lâmina periférica é igual a um plano ortogonal e uma eixo de rotação do moinho. O moinho com hélice de ângulo desigual tem um resistência elevada, e pode aumentar a profundidade e durabilidade de corte e durabilidade.

Description

Relatório Descritivo

(0001) A presente invenção refere-se a uma fresa de topo com ângulo de hélice desigual

(0002) Uma parte da invenção deste documento de patente contém material que está sujeito à proteção de direito autoral. O proprietário dos direitos autorais não tem qualquer objeção a qualquer reprodução por qualquer pessoa da invenção da patente, como aparece nos arquivos do órgão americano de marcas e patentes, mas por outro lado se reserva todo e qualquer direito autoral.

(0003) A presente invenção refere-se ao campo de processamento e corte de metal, e, mais particularmente, a uma fresa de topo com ângulo de hélice desigual.

(0004) Um Processo De Fresagem É Um Processo De Transformação Descontínua. Um Fresa De Topo Irá Sofrer De Uma Carga De Impacto Devido Ao Movimento De Fresagem Entre O Fresa De Topo E O Material Processado Durante A Operação De Fresagem, E, Assim, Uma Oscilação Do Fresa De Topo É O Resultado. Quando A Frequência De Oscilação Do Fresa De Topo É Aproximadamente Igual À Frequência Natural Da Peça De Trabalho, De Uma Vibração De Ressonância Acontece E A Qualidade De Processamento E O Tempo De Vida Do Fresa De Topo São Severamente Afetados. Atualmente Muitos Esforços Têm Sido Dedicados Na Melhoria Do Fresa De Topo De Anti-vibração Com O Objetivo De Reduzir Ou Eliminar A Oscilação Do Fresa De Topo Durante a Operação De Fresagem, Melhorando A Qualidade De Processamento E Aumentando A Vida Útil Do Fresa De Topo. O Documento Cn115393 Revela Uma Fresa De Topo Com Ângulo De Hélice Desigual, Que É Provido Com Uma Pluralidade De Lâminas Helicoidais Espirais Periféricas. O Ângulo Da Hélice De Cada Uma Das Lâminas Periféricas É Diferente Dos Ângulos Da Hélice De Outras Lâminas Periféricas, De Modo Que O Intervalo De Tempo De Fresagem Das Lâminas Periféricas Em Relação Ao Sentido De Rotação Do Fresa De Topo Não É Igual, O Intervalo De Tempo Para Cada Uma Das Lâminas Periféricas Que Corta A Peça De Trabalho Não É Igual, O Ângulo Incluído Entre Cada Uma Das Lâminas Periféricas É Diferente, E O Comprimento De Corte Efetivo Da Lâmina Periférica Inferior Para A Parte De Manobra É Diferente. Assim, O Corpo Principal Do Fresa De Topo É Impedido De Produzir Oscilação Periódica Da Mesma Frequência Da Frequência Natural Da Peça De Trabalho, E A Vibração De Ressonância É Também Evitada. Por Conseguinte, A Qualidade Da Superfície Da Peça De Trabalho É Aumentada, E O Desgaste Excessivo Ou Mesmo A Ruptura Das Lâminas Do Fresa De Topo É Impedida. No Entanto, Em Tais Fresa De Topos Com Hélice De Ângulo Desigual, A Largura Da Aba Extrema De Cada Uma Das Lâminas De Corte Ao Longo Da Direção Axial Não É A Mesma E, Portanto, A Resistência Do Mesmo É Diferente, De Modo Que Deve Haver Um Local Relativamente Fraco. A Parte Linear Da Estria É Intersectada Com A Superfície Posterior Formando Um Ângulo Obtuso, A Largura Da Aba Extrema Da Lâmina De Corte No Lado De Trás Da Direção De Rotação Do Fresa De Topo É Reduzida E, Assim, A Força E Rigidez Das Lâminas De Corte Do Fresa De Topo Tornam-se Fracas. Portanto, Quando Este Tipo De Fresa De Topo É Usado Num Processo De Fresagem De Alimentação Axial De Desbaste Ou Corte Profundo, A Possibilidade De Ruptura Das Lâminas De Corte É Relativamente Elevada.

(0005) O problema técnico a ser resolvido pela presente invenção consiste em ultrapassar os inconvenientes da técnica convencional e fornecer uma fresa de topo com ângulo de hélice desigual, que tem uma resistência elevada, profundidade de corte melhorada e durabilidade.

(0006) Outras vantagens e características da invenção serão evidentes a partir da descrição a seguir, e podem ser realizadas por meio de instrumentos e combinações particulares evidenciadas nas reivindicações anexas.

(0007) De acordo com a presente invenção, os objetos anteriores e outros e as vantagens são atingidos por uma fresa de topo com ângulo de hélice desigual, que compreende uma parte de corte e uma parte de manobra, em que a parte inteira de corte é provida de uma pluralidade de estrias, em que cada das estrias em espiral estende-se de uma extremidade inferior da parte de corte para a parte de manobra, em que a superfície de cada estria que fica na direção de rotação de corte é uma superfície inclinada, em que a superfície inclinada e uma superfície periférica externa da peça de corte são cortadas para formar uma lâmina periférica externa, em que uma hélice angular de pelo menos uma das lâminas periféricas é diferente das outras lâminas periféricas, em que uma superfície unida à lâmina periférica entre a superfície periférica externa da parte de corte é uma superfície posterior, em que a largura B de uma aba extrema de cada uma das lâminas periféricas é igual a um plano ortogonal ao eixo de rotação do fresa de topo.

(0008) A largura B da aba extrema de cada uma das lâminas periféricas é constante ao longo de uma direção axial do fresa de topo.

(0009) O diâmetro externo da parte cortante é D, e a largura B da aba extrema de cada uma das lâminas periféricas é 0.16D ~ 0.25D.

(0010) O comprimento Ap de cada uma das lâminas periféricas é 2.5D ~ 5D.

(0011) A superfície posterior compreende uma primeira superfície posterior, uma segunda superfície posterior, e uma terceira superfície posterior.

(0012) Em comparação com ao estado da técnica, a presente invenção tem as seguintes vantagens:

(0013) A largura B de uma aba extrema de cada lâmina periférica é igual sobre um plano ortogonal ao eixo de rotação do fresa de topo da presente invenção, de modo que a diferença entre a força de cada lâmina periférica é reduzida. Desta forma, o fresa de topo da presente invenção não só pode melhorar a qualidade da superfície da peça de trabalho inibindo a vibração durante o processo de corte, mas também pode assegurar a resistência total e rigidez das lâminas periféricas do fresa de topo, bem como melhorar a durabilidade e eficiência de corte do fresa de topo, de modo a proporcionar condições favoráveis ao processo para alimentação de desbaste e profundidade de corte. A largura B da aba extrema de cada lâmina periférica é constante ao longo da direção axial do fresa de topo, de modo que a força de cada lâmina periférica é substancialmente constante ao longo da direção axial do fresa de topo, de modo a aumentar a equabilidade da força das lâminas periféricas, evitar a existência de vários locais fracos nas lâminas periféricas em um plano pré- determinado em corte ortogonal ao eixo de rotação, evitar a abrasão relativamente rápida, que acontece em uma parte do fresa de topo que resulta numa diminuição da durabilidade do fresa de topo, e aumentar o excelente desempenho do fresa de topo da presente invenção em um processo de desbaste de alimentação e profundidade de corte. Uma vez que a força total das lâminas periféricas é aumentada, o comprimento Ap de cada lâmina periférica pode ser aumentada para 2,5 a 5 vezes do diâmetro D externo da parte de corte, de modo a obter uma maior eficiência de corte e durabilidade. A superfície posterior compreende uma primeira superfície posterior, uma segunda superfície posterior, e uma terceira superfície posterior. As três superfícies posteriores são todas preparadas através de trituração plana com espaços de corte, de modo que a rigidez e resistência de cada lâmina de corte do fresa de topo são asseguradas, e o processamento para a produção real é fácil.

(0014) Objetos e vantagens serão evidentes de uma consideração da descrição e dos desenhos que a acompanham.

(0015) Estes e outros objetivos, características e vantagens da presente invenção serão evidentes a partir da descrição detalhada que se segue, dos desenhos e das reivindicações anexas.

(0016) A figura 1 é uma vista lateral da fresa de topo com ângulo de hélice desigual de acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção.

(0017) A figura 2 é uma vista ampliada em corte ao longo da linha X-X na figura 1.

(0018) A figura 3 é uma vista ampliada em corte ao longo da linha Y-Y na figura 1.

(0019) A figura 4 é uma vista ampliada em corte ao longo da linha Z-Z na figura 1.

(0020) A descrição seguinte é apresentada para permitir qualquer perito na matéria para realizar e utilizar a presente invenção. As formas de realização preferidas são providas na descrição seguinte apenas como exemplos e as modificações serão evidentes para os peritos na matéria. Os princípios gerais definidos na seguinte descrição serão aplicados a outras formas de realização, alternativas, modificações, equivalentes e aplicações sem se afastar do espírito e do escopo da presente invenção.

(0021) Com referência às figuras 1 a 4 dos desenhos, uma fresa de topo com ângulo de hélice desigual, de acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção é ilustrada. A fresa de topo com ângulo de hélice desigual, que é feito de material rígido, tal como carboneto cimentado e cujo corpo inteiro é formado em forma de coluna, compreende uma parte de manobra 2, que é em forma de coluna, numa primeira extremidade do mesmo, e uma parte de corte 1 numa segunda extremidade do mesmo. A parte de manobra 2 é utilizada para o acoplamento com um eixo principal de uma máquina. O eixo principal da máquina pode fazer o fresa de topo girar na direção T em relação ao eixo central do mesmo de modo triturar a peça de trabalho. Toda a parte de corte 1 é provida de uma pluralidade de estrias 4, cada qual se estende em forma de espiral desde uma extremidade inferior da parte de corte 1 para a parte de manobra 2. De acordo com esta forma de realização preferida da presente invenção, o número de estrias 4 é quatro. As quatro estrias 4 têm alturas diferentes ao longo da direção circunferencial da fresa de topo com ângulo de hélice desigual. A superfície de cada estria 4 defronta com a direção de rotação de corte é uma superfície inclinada 21, a superfície inclinada 21 e uma superfície periférica externada parte de corte 1 se cruzam para formar uma lâmina periférica externa 3, e o ângulo da hélice de pelo menos uma das lâminas periféricas 3 é diferente da das outras lâminas periféricas 3. De acordo com esta forma de realização preferida, um par de lâminas periféricas 3 define um ângulo de hélice β1 de 38°, e o outro par das lâminas periféricas 3 define um ângulo de hélice β2 de 41°. Uma superfície unida à lâmina periférica 3 entre a superfície periférica externa da parte de corte 1 é uma superfície posterior 11. A superfície posterior 11 compreende uma primeira superfície posterior 111, uma segunda superfície posterior 112, e uma terceira superfície posterior 113. As três superfícies posteriores são todas preparadas através de trituração plana com folgas de corte, de modo que a rigidez e resistência de cada lâmina de corte do fresa de topo são garantidas, e o processamento para a produção real é fácil. A largura B da aba extrema de cada lâmina periférica 3 é igual a um plano ortogonal ao eixo de rotação da fresa de topo com ângulo de hélice desigual, de modo a que a diferença entre a força de cada lâmina periférica 3 é reduzida. A fresa de topo com ângulo de hélice desigual da presente invenção não só pode melhorar a qualidade da superfície da peça de trabalho inibindo a vibração durante o processo de corte, mas também pode assegurar a resistência e rigidez total das lâminas periféricas 3 do fresa de topo bem como aumentar a eficiência e durabilidade de corte do fresa de topo, de modo a proporcionar condições favoráveis para o processo de desbaste de alimentação e profundidade de corte.

(0022) De acordo com esta forma de realização preferida, a largura B da aba extrema de cada lâmina periférica 3 é constante ao longo da direção axial da fresa de topo com ângulo de hélice desigual. Portanto, a força de cada lâmina periférica 3 é substancialmente constante ao longo da direção axial da fresa de topo com ângulo de hélice desigual, de modo a aumentar ainda mais a equabilidade d força das lâminas periféricas 3, previne a abrasão relativamente rápida que acontece em locais fracos pré-determinados da fresa de topo com ângulo de hélice desigual que resultam numa diminuição da durabilidade do fresa de topo, e aumenta ainda mais o excelente desempenho do fresa de topo da presente invenção num processo de desbaste de alimentação e profundidade de corte. Quando o diâmetro externo da parte de corte 1 é D, a largura B da aba extrema de cada lâmina periférica 3 é 0.16D ~ 0.25D. De acordo com esta forma de realização preferida, a largura B da aba extrema é 0.163D. A largura Ap de cada lâmina periférica 3 é 2.5D ~ 5D. De acordo com esta forma de realização preferida, a largura Ap de cada lâmina periférica é 3.5D. Uma vez que toda a força das lâminas periféricas é aumentada, o comprimento Ap de cada lâmina periférica pode ser grandemente aumentada, de modo que uma maior eficiência e durabilidade de corte da fresa de topo com ângulo de hélice desigual da presente invenção são obtidos. A presente invenção não só pode ser utilizada no fresa de topo ortogonal desta forma de realização preferida, mas também em outros fresa de topos, tais como um fresa de topo com uma cabeça arredondada ou com uma cabeça arqueada.

(0023) A descrição a seguir discutirá o desempenho do fresa de topo da presente invenção, em comparação com um controle.

(0024) Por conseguinte, o fresa de topo da presente invenção é comparado com um fresa de topo normal sob as seguintes condições de corte.

(0025) Para o controle, uma estrutura com campos de serra desiguais e ângulos de hélice iguais é empregada. O espaço de recebimento de sucata é relativamente grande e a descarga de sucatas é suave e fácil. Além disso, a rigidez e resistência do fresa de topo são boas.

(0026) Para os parâmetros de corte, Vc = 6m/min, fz = 41 mm/z, Ap = 4mm, Ae = 8mm. (0001) O material da peça de trabalho é de aço inoxidável S316.

(0027) Para o tempo de vida do fresa de topo padrão, a abrasão ou ruptura da superfície posterior das lâminas periféricas é avaliada pelo valor VB.

(0028) Depois de um processo de fresagem de duas horas, as condições de abrasão ou ruptura do fresa de topo da presente invenção e o controle são detectados e os resultados são mostrados na descrição a seguir.

(0029) Para o fresa de topo da presente invenção, VB = 0.06, uma ligeira ruptura das lâminas é detectada.

(0030) Para o controle, VB = 0.091 mm ~ 0.098 mm, uma ruptura relativamente grande das lâminas é detectada.

(0031) Um especialista na matéria compreenderá que a forma de realização da presente invenção como mostrada nos desenhos e descrita acima é apenas exemplar e não pretende ser limitativa.

(0032) Desta forma, será visto que os objetos da presente invenção foram completamente e eficazmente alcançados. As formas de realização foram mostradas e descritas para fins de ilustração dos princípios funcionais e estruturais da presente invenção e estão sujeitas a alterações sem se afastar desses princípios. Por conseguinte, a presente invenção inclui todas as modificações abrangidas dentro do espírito e escopo das reivindicações a seguir.

Claims

1. “FRESA DE TOPO COM ÂNGULO DE HÉLICE DESIGUAL”, dita fresa compreendendo uma parte de corte (1) e uma parte de manobra (2), em que a referida parte de corte (1) tem uma forma de coluna e define uma face periférica externa, em que a dita parte de corte (1) inteira é provida com uma pluralidade de estrias (4), as quais têm diferentes passos ao longo de uma direção circunferencial, em que cada uma das ditas estrias (4) estende-se de forma espiral de uma extremidade inferior da dita parte de corte (1) para a dita peça de manobra, em que uma superfície de cada estria que fica de frente para uma direção de rotação de corte é uma superfície inclinada (21), em que um ângulo da hélice de pelo menos uma das ditas lâminas periféricas é diferente das de outras lâminas periféricas, em que a dita fresa é caracterizada por compreender uma superfície posterior, em que a largura B de uma aba extrema de cada uma das ditas lâminas periféricas é igual a um plano ortogonal a um eixo de rotação da dita fresa, em que a largura B da referida aba de borda de cada uma das referidas lâminas periféricas é constante ao longo de uma direção axial da referida fresa.

2. “FRESA DE TOPO COM ÂNGULO DE HÉLICE DESIGUAL, como reivindicado em 1, caracterizada por a largura B da dita aba extrema de cada uma das ditas lâminas periféricas é constante ao longo de uma direção axial da fresa em qualquer seção transversal da mesma.

3. “FRESA DE TOPO COM ÂNGULO DE HÉLICE DESIGUAL, como reivindicado em 1 ou 2, caracterizada por o diâmetro externo da dita parte de corte (1) é D, em que a largura B da dita aba extrema de cada uma das ditas lâminas periféricas é 0.16D ~ 0.25D.

4. “FRESA DE TOPO COM ÂNGULO DE HÉLICE DESIGUAL, como reivindicado em 1, caracterizada por o diâmetro externo da referida peça de corte ser D, e em que o comprimento Ap de cada uma das ditas lâminas periféricas é 3.5D ~ 5D.

5. “FRESA DE TOPO COM ÂNGULO DE HÉLICE DESIGUAL, como reivindicado em 3, caracterizada por o comprimento Ap de cada uma das ditas lâminas periféricas é 3.5D ~ 5D.

6. “FRESA DE TOPO COM ÂNGULO DE HÉLICE DESIGUAL, como reivindicado em 1 ou 2, caracterizada por a dita superfície posterior (11) compreender uma primeira superfície posterior (111), uma segunda superfície posterior (112), e uma terceira superfície posterior (113), as quais são três superfícies de polimento planas, respectivamente.

7. “FRESA DE TOPO COM ÂNGULO DE HÉLICE DESIGUAL, como reivindicado em 5, caracterizada por compreender uma primeira superfície posterior (111), uma segunda superfície posterior (112), e uma terceira superfície posterior (113), as quais são três superfícies de polimento planas, respectivamente.