FI84146B

FI84146B - End mill

Info

Publication number: FI84146B
Application number: FI863662A
Authority: FI
Inventors: Gennady Filippovich Shaturov; Leonid Pavlovich Pozdnyakov; Alexei Matveevich Nadvikov; Alexandr Sergeevich Bukhtilov; Igor Dmitrievich Basov
Original assignee: Mogilevskij Otdel Fiz T I
Priority date: 1985-01-11
Filing date: 1986-09-10
Publication date: 1991-07-15
Also published as: GB8621308D0; FI863662A0; IT1200707B; DE3590701C2; DE3590701T; NO863392D0; JPS62502325A; NO161785B; NO863392L; GB2183518A; YU124685A; HU195932B; FI84146C; NO161785C; SE8603572D0; SE452715B; WO1986004000A1; GB2183518B; FI863662A; SE8603572L

Description

841 46841 46

Otsajyrsinface mill

Tekniikan alaEngineering

Esillä olevan keksinnön kohteena ovat metallijyr-5 simet ja erityisesti otsajyrsimet.The present invention relates to metal milling cutters and in particular end mills.

Tekniikan tasoState of the art

Aikaisemmin tunnetaan otsajyrsin käsittäen runko-osan varustettuna joukolla pitimiä, kunkin pitimen kannattaessa terää, sekä mekanismin terien asettamiseksi 10 samalle tasolle (vrt. "Kehittyneet metallien kiertojyr- sintätekniikat", E.G. Konovalov et ai, Nauka i Tekhnika -lehti, Minsk, 1972, s. 206, venäjänkielellä).A face mill is previously known comprising a body part provided with a plurality of holders, each holder supporting a blade, and a mechanism for placing the blades 10 at the same level (cf. "Advanced Metal Rotary Milling Techniques", EG Konovalov et al., Nauka i Tekhnika, Minsk, 1972, p. 206, in Russian).

Tunnettuna mekanismina jyrsinterien asettamiseksi samalle tasolle toimii käytännössä ruuvi sisältäen ruu-15 viavainta varten tarkoitetun käyttöpään, tämän pään ol lessa asetettuna aluslevyn välityksellä jyrsimen runkoon, sekä kierteillä varustetun varsiosan asetettuna kiinnittymään teräpitimessä olevaan kierteeseen kierre-liitoksen muodostamiseksi. Ruuvin kiertoliike siirtää 20 teräpidintä akseliaan pitkin, jolloin terät tulevat ase tetuiksi samalle tasolle.A known mechanism for placing milling cutters on the same level is in practice a screw including a drive head for a screwdriver, this end being inserted via a washer into the milling cutter body, and a threaded shank portion attached to a thread in the blade holder to form a threaded connection. The rotation of the screw moves the 20 blade holders along its axis, whereby the blades are set to the same level.

Edellä mainitun mekanismin avulla saavutettu jyrsinterien asetustarkkuus samalle tasolle on riippuvainen ruuvin ja teräpitimen välisen kierreliitoksen vä-25 lityssuhteesta. Mainittu välityssuhde määrittää teräpi timen akselin suuntaisen liikkeen suuruuden ja ruuvin kiertokulman välisen suhteen ja on puolestaan riippuvainen kierreliitoksen kierteen noususta ja läpimitasta, eli siis mitä pienempi on kierteen nousu ja mitä suurem-3o pi sen läpimitta, sitä suurempi on välityssuhde ja siten myös jyrsinterien asetustarkkuus samalle tasolle. Koska kierteen läpimitta ja nousu on rajoitettu kuitenkin tiettyihin arvoihin, on jyrsinterien asetustarkkuus ehdottomasti rajallinen (arvoon 0,05 mm asti), mikä merkit-35 see liian alhaista tarkkuutta työstetyn pinnan yhteydes sä, jonka on täytettävä tarkemmat vaatimukset pintavii- 2 84146 meistelynsä ja geometrisen tarkkuutensa suhteen.The setting accuracy of the milling cutters to the same level achieved by the above-mentioned mechanism depends on the transmission ratio of the threaded connection between the screw and the blade holder. Said transmission ratio determines the relationship between the magnitude of the axial movement of the blade and the angle of rotation of the screw and in turn depends on the pitch and diameter of the threaded connection, i.e. the smaller the pitch and the greater its diameter, the greater the transmission ratio and thus the milling cutter position. level. However, since the thread diameter and pitch are limited to certain values, the setting accuracy of the milling cutters is absolutely limited (up to 0.05 mm), which means that the accuracy is too low for the machined surface, which must meet more specific requirements for surface finishing and geometry. in terms of accuracy.

Lisäksi ei tunnettua mekanismia käytettäessä saavuteta terien riittävää akselin suuntaista jäykkyyttä, mikä on edellytyksenä jyrsimen käytön yhteydessä esiin-5 tyvien sysäyksien asettamien vaatimuksien täyttämiselle, terän tunkeutuessa työkappaleeseen tai irtautuessa siitä. Tällöin kierreliitoksen kierre joutuu alttiiksi suuruudeltaan voimakkaasti vaihteleville kuormituksille. Tällaiset kuormitukset aiheuttavat terään tärinää ruuvi-10 kierteen sanotut kuormitukset vastaanottavan liian pienen pinta-alan johdosta, minkä johdosta työstetyn pinnan pintaviimeistely vahingoittuu ja sen tasaisuus, siis sen geometriset ominaisuudet, huomattavasti heikentyvät, erityisesti sysäyskuormitusten alaisissa työkappaleen reu-15 naosissa.In addition, when the known mechanism is used, sufficient axial stiffness of the blades is not achieved, which is a prerequisite for meeting the requirements of the impulses arising during the use of the cutter when the blade penetrates or detaches from the workpiece. In this case, the thread of the threaded joint is exposed to loads of varying magnitude. Such loads cause the blade to vibrate due to the too small surface area receiving the said loads of the screw-10 thread, as a result of which the surface finish of the machined surface is damaged and its smoothness, i.e. its geometrical properties, is considerably impaired, especially during workpiece edges.

Keksinnön yhteenvetoSUMMARY OF THE INVENTION

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan otsajyrsin sisältäen tällaisen jyrsinterien samalle tasolle asetusta varten tarkoitetun mekanismin, joka 20 mahdollistaa geometrialtaan ja pintaviimeistelyltään erittäin tarkan työstöpinnan valmistamisen.It is an object of the present invention to provide an end mill including such a mechanism for aligning the milling cutters, which enables a machining surface with a very precise geometry and surface finish to be produced.

Tämä tarkoitus saavutetaan siten, että otsajyrsi-messä sisältäen runkokappaleen, johon on kiinnitetty joukko pitimiä, kunkin pitimen kannattaessa jyrsinterää, 25 käytetään keksinnön mukaisia mekanismeja terien tarkkaa asetusta varten säätötasolleen, sanottujen mekanismien lukumäärän ollessa sama kuin teräpitimien, kunkin sanotuista mekanismeista käsittäessä käytännössä tankovarren varustettuna pituusakselinsa suhteen kulmassa olevalla 30 laptosalla, tankovarren keskiosan ollessa asetettuna pi-timeen muodostettuun onteloon ja samansuuntaisten pintojen rajoittama, sen päiden ulottuessa jyrsinrungos-sa olevaan reikään tietyssä kulmassa pitimessä olevan ontelon tason suhteen, tämän kulman ollessa sama kuin tan-35 kovarren lapeosan ja tangon akselin välinen kulma.This object is achieved by using in the end mill a body with a body to which a plurality of holders are attached, each holder supporting a milling blade, the mechanisms according to the invention are used for with the center portion of the rod arm positioned in the cavity formed in the holder and bounded by parallel surfaces, its ends extending into the hole in the milling body at a certain angle to the plane of the cavity in the holder, this angle being equal to the axis of the tan-35 arm and the shaft axis angle.

3 841463 84146

Mainittujen jyrsinterien samalle tasolle asetusta varten tarkoitettujen mekanismien rakenteen ansiosta, kunkin sanotuista mekanismeista sisältäessä kiilana toimivalla lapeosalla varustetun tankovarren sekä kierre-5 liitoksen välityssuhteen ylittävän välityssuhteen, saavutetaan terien korkeampi asetustarkkuus asetustasolle pro-t°tyyppi in verrattuna, jolloin pinnan laatu ja työstö-tarkkuus paranee yhdellä luokalla.Due to the structure of the mechanisms for setting said milling cutters to the same level, each of said mechanisms includes a rod arm with a wedge-shaped blade portion and a transmission ratio exceeding the thread-5 joint ratio, higher blade setting accuracy is achieved compared to in one class.

Lisäksi tankovarren käyttö varustettuna keski-10 osassaan pitimen ontelossa olevalla lapeosalla, pitimen ulottuessa päineen jyrsinrungossa olevaan reikään, lisää terien akselin suuntaista jäykkyyttä prototyypin sisältämään säätöruuviin verrattuna, koska tankovarsi ei suorita vain pääasiallista tehtäväänsä eli terien säätöä 15 asetustasoilleen, vaan muodostaa myös tarkan pysäytti-men terää kannattavalle pitimelle.In addition, the use of a rod arm with a blade portion in its central-10 portion in the holder cavity, the holder extending its head into the hole in the cutter body, increases the axial rigidity of the blades compared to the prototype adjusting screw. blade for a supportive holder.

Terien asetustasolle säätämistarkkuuden edelleen parantamiseksi sisältää keksinnön mukainen otsajyrsin joukon mekanismeja terien lisäsäätöä varten asetustasol-20 leen, kunkin näistä mekanismeista käsittäessä karalla varustetun pääte-elimen asetettuna jyrsinrungon ulkopuolella olevaan teräpitimen reikään, keskenään erisuuntaisten tasojen rajoittaessa sanottua elintä, jolloin sen pääteosa voi toimia vapaasti yhdessä näiden tasojen 25 kanssa sivupintojensa välityksellä.In order to further improve the accuracy of adjusting the blades, the face mill according to the invention includes a number of mechanisms for further adjusting the blades to the adjustment plane, each of these mechanisms comprising a spindle end member inserted with the planes 25 through their side surfaces.

Tällaisen terien lisäsäätöä varten asetustasolleen varten tarkoitetun mekanismin rakenne, jonka sisältämän elimen pääteosa on ylikuljettavissa omaa akse-liaan pitkin, aiheuttaa teräpitimen joustavan muodonmuu-30 toksen akselinsa pituussuunnassa erittäin alhaisella välityssuhteella, jolloin saavutetaan terien vielä tarkempi lisäsäätö asetustasolleen, niin että pinnan laatu ja työstötarkkuus paranevat taas yhden luokan verran.The structure of such a mechanism for further adjustment of the blades to its setting plane, the end portion of the member being movable along its own axis, causes a flexible deformation of the blade holder along its axis at a very low gear ratio, thus achieving even more precise further adjustment again by one class.

4 8 4 i 464 8 4 i 46

Lyhyt kuvaus piirustuksistaBrief description of the drawings

Esillä olevaa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin seuraavassa erään suositeltavan sovellutusesimerkin mukaisesti oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa: 5 Kuvio 1 esittää yleiskaaviota keksinnön mukaisesta otsajyrsimestä; jaThe present invention will now be described in more detail, in accordance with a preferred embodiment, with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 shows a general diagram of a face mill according to the invention; and

Kuvio 2 esittää kuvion 1 linjan II-II mukaisesti otettua leikkausta.Figure 2 shows a section taken along the line II-II in Figure 1.

Paras tapa keksinnön toteuttamiseksi 10 Kuvion 1 esittämä otsajyrsin käsittää runkokappa- leen 1 varustettuna joukolla pitimiä 2, joista kukin kannattaa terää 3 ollen kiinnitettynä sanottuun runko-kappaleeseen kiinnityslaitteiden (eivät näy piirustuksissa) välityksellä.Best Mode for Carrying Out the Invention The end mill shown in Fig. 1 comprises a body 1 provided with a plurality of holders 2, each of which supports a blade 3 being attached to said body by means of fastening devices (not shown in the drawings).

15 Tämä otsajyrsin sisältää myös mekanismit terien 3 asettamista varten samalle tasolle, sanottujen mekanismien lukumäärän vastatessa pitimien 2 lukumäärää. Kukin sanotuista mekanismeista sisältää ruuvin (4) (kuvio 2), jossa on käyttöpää ruuviavainta varten sekä kierreosa 20 sovitettuna kiinnittymään pitimessä 2 olevaan kiertee seen ruuviliitoksen muodostamiseksi sen kanssa. Lautasen muotoinen aluslevy 5 on asetettu ruuvin 4 pään alle jyrsinrunkoa 1 vasten.This end mill also includes mechanisms for aligning the blades 3, the number of said mechanisms corresponding to the number of holders 2. Each of said mechanisms includes a screw (4) (Fig. 2) having a drive end for a wrench and a threaded portion 20 adapted to engage a thread in the holder 2 to form a screw connection therewith. The disc-shaped washer 5 is placed under the end of the screw 4 against the cutter body 1.

Keksinnön mukaisesti kukin otsajyrsimen pitimistä 25 2 sisältää mekanismin terien 3 säätöä varten (kuvio 2) asetustasolleen, kunkin sanotuista mekanismeista käsittäessä lähinnä tankovarren 6, jonka lapeosa 7 on asetettu kulmaan 6- sen akselin suhteen, sekä kierteillä varustetun jatkososan 8, jonka päähän on asetettu aluslevy 9 ja mutteri 10. Tankovarren 7 keskiosa on asetettu pitimessä 2 olevaan onteloon samansuuntaisten pintojen 12 ja 13 rajoittamana. Tankovarren 6 päät ulottuvat jyrsin-runkoon 1 tehtyyn reikään 14 ja ne ovat myös kulmassa cL pitimen 2 onteloa 11 rajoittavan pinnan 12 suhteen.According to the invention, each of the end mill holders 25 2 includes a mechanism for adjusting the blades 3 (Fig. 2) to its set plane, each of said mechanisms comprising mainly a rod arm 6 with a blade portion 7 set at an angle 6 to its axis and a threaded extension 8 with a washer 9 and a nut 10. The central part of the rod arm 7 is placed in the cavity in the holder 2 bounded by parallel surfaces 12 and 13. The ends of the rod arm 6 extend into a hole 14 made in the cutter body 1 and are also at an angle cL to the surface 12 delimiting the cavity 11 of the holder 2.

35 Tankovarsi 6 kulmassa ^ olevine lapeosineen 7 84146 toimii kiilana, jonka välityssuhde on yhtä täyttä suuruusluokkaa suurempi kuin ruuviliitoksella, jolloin saavutetaan aikaisemmin tunnettuun laitteeseen verrattuna tarkempi terien asetus säätötasolleen ja siten jyrsityn 5 pinnan parempi laatu ja tarkempi työstö.The rod arm 6 with its angled blade parts 7 84146 acts as a wedge with a transmission ratio one order of magnitude larger than with a screw connection, thus achieving a more precise setting of the blades to its adjustment plane compared to the previously known device and thus better quality and more precise machining of the milled surface.

Tämä johtuu siitä, että mainitun kiilan välitys-suhteena on kahden välityssuhteen - itse kiilan ja jat-kososan 8 kierteen välityssuhteen - tulo.This is because the transmission ratio of said wedge is the product of the two transmission ratios - the transmission ratio of the thread of the wedge itself and the extension 8.

Terien 3 asetukseen käytetyn mutterin 3 avulla sanottua 10 terää 3 siirretään etäisyyden verran, joka on yhden suuruusluokan verran samanlaisen ruuvikierroksen avulla aikaansaatua etäisyyttä pienempi.By means of the nut 3 used for setting the blades 3, said blade 3 is moved by a distance which is one order of magnitude smaller than the distance obtained by means of a similar screw turn.

Keksinnön mukaisesti otsajyrsimen kukin pidin 2 sisältää mekanismin terien 3 lisäasetusta varten säätö-15 tasolleen, kunkin sanotuista mekanismeista käsittäessä karalla 16 varustetun pääte-elimen 15 asetettuna pitimen 2 jyrsinrungon 1 ulkopuolelle tehtyyn onteloon 19 erisuuntaisten pintojen 20 ja 21 rajoittamana, karan 16 kannattaessa aluslevyä 17 ja mutteria 18. Pääte-elin 15 20 voi toimia vapaasti mekaanisen järjestelyn avulla yhdessä erisuuntaisten pintojen 20 ja 21 kanssa sivupintojen-sa 22 ja 23 välityksellä.According to the invention, each holder 2 of the end mill includes a mechanism for further adjusting the blades 3 to its level of adjustment, each of said mechanisms comprising an end member 15 with a mandrel 16 placed in a cavity 19 outside the milling body 1 of the holder 2 bounded by transverse surfaces 20 and 21. nut 18. The end member 15 20 can operate freely by means of a mechanical arrangement together with the surfaces 20 and 21 in different directions via the side surfaces 22 and 23.

Keksinnön mukainen otsajyrsin toimii seuraavalla tavalla.The end mill according to the invention operates in the following way.

25 Kun jyrsin on kiinnitetty koneeseen (ei näy) ja terät 3 asetettu samalle tasolle ruuvien 4 ja pintatason (ei näy) avulla, »terät 3 säädetään tarkasti asetus-tasolleen. Tätä varten vaaditulla mittatarkkuudella ja tasaisella kosketuskohdalla varustettu mittakello (ei 30 näy) asetetaan konepöy älle. Sen jälkeen terä 3 asetetaan kosketukseen mittakellon kosketuskohdan kanssa ja mittarikellon lukemat otetaan ylös. Tämä toimenpide toistetaan sitten jyrsimen jokaista terää 3 varten. Jos mit-tarilukemat ovat erilaisia, on mutteria 10 kierrettävä β 84146 tankovarren 6 siirtämiseksi, joka lapeosansa 7 välityksellä vaikuttaa pintaan 12 pitimen 2 ja siinä olevan terän 3 siirtämiseksi akseliaan pitkin mittakellon rekisteröimään vaadittuun asentoon. Siten tällä tavoin saatu 5 säätötarkkuus on jopa 0,003 mm. Sen jälkeen pitimet 2 kiinnitetään jyrsinrunkoon 1.25 When the cutter is attached to the machine (not shown) and the blades 3 are set at the same level using the screws 4 and the surface (not shown), »the blades 3 are precisely adjusted to their set level. A dial gauge (not shown 30) with the required dimensional accuracy and flat contact point is placed on the machine table. The blade 3 is then brought into contact with the contact point of the dial gauge and the dial gauge readings are taken up. This procedure is then repeated for each blade 3 of the cutter. If the meter readings are different, the nut 10 must be rotated β 84146 to move the rod arm 6 which, through its blade part 7, acts on the surface 12 to move the holder 2 and the blade 3 therein along its axis to the required position registered by the dial gauge. Thus, the adjustment accuracy 5 obtained in this way is up to 0.003 mm. The holders 2 are then attached to the cutter body 1.

Pitimiä 2 kiinnitettäessä jyrsinrunkoon 1 ennalta säädettyyn asentoonsa (ja siten myös teriä 3) pyrkii esiintymään häiriöitä. Niiden eliminoimiseksi ja terien 10 3 tarkemmaksi asetukseksi säätötasolleen on kierrettävä mutteria 18 pääteosan 15 siirtämiseksi, joka toimien sivupintojensa 22 ja 23 välityksellä yhdessä ontelon 19 erisuuntaisten pintojen 20 ja 21 kanssa aiheuttaa pitimen 2 joustavan muodonmuutoksen akselinsa suunnassa niin 15 pienellä matkalla, että se mahdollistaa terien 3 asettamisen samaan tasoon 0,001 mm:n poikkeamalla.When the holders 2 are attached to the cutter body 1 in their predetermined position (and thus also the blades 3), interference tends to occur. In order to eliminate them and to more precisely adjust the blades 10 3 to their adjustment plane, a nut 18 must be rotated to move the end portion 15 which, acting through its side surfaces 22 and 23 together with the non-oriented surfaces 20 and 21 of the cavity 19, causes a flexible deformation of the holder 2 in its axial distance. to the same level with a deviation of 0.001 mm.

Tämän jälkeen voidaan otsajyrsimen jyrsintoiminta aloittaa.After this, the milling operation of the end mill can be started.

Esillä olevan keksinnön mukainen otsajyrsin on ra-20 kenteeltaan yksinkertainen, helposti valmistettavissa, toiminnaltaan luotettava ja tärinää kestävä. Terien erikoisen tarkan asetuksen ja niiden suuren akselin suuntaisen jäykkyyden ansiosta tällaisen otsajyrsimen avulla työstetty pinta on tasainen vain 0,001 mm/100 mm poikkea-25 maila, pintakarkeuden R ollessa enintään 0,63 um.The end mill according to the present invention is simple in construction, easy to manufacture, reliable in operation and vibration resistant. Due to the particularly precise alignment of the blades and their high axial stiffness, the surface machined by such an end mill is only 0.001 mm / 100 mm deviation-25 clubs, with a surface roughness R of up to 0.63 μm.

Teollinen sovellettavuusIndustrial applicability

Keksinnön mukaista otsajyrsintä voidaan käyttää ennen kaikkea mekaanisissa konepajoissa työkappaleiden tasaisten pintojen hienotyöstöön hionnan asemasta.The face milling according to the invention can be used above all in mechanical machine shops for fine machining of flat surfaces of workpieces instead of grinding.

30 Lisäksi keksinnön mukaista otsajyrsintä voidaan myös käyttää työkappaleiden tasaisten pintojen puoliviimeis-teltyyn työstöön.In addition, the face milling according to the invention can also be used for semi-finished machining of flat surfaces of workpieces.

Claims

A head mill comprising a body (1) provided with a plurality of holders (2), each of said holders 5 supporting a blade (3), and a plurality of mechanisms for leveling the blades (3), characterized in that said face mill also includes a plurality of mechanisms the number corresponds to the number of holders (2) for adjusting the blades (3) to their set level, each of said mechanisms comprising a rod arm (6) having a blade portion (7) at an angle («U to its axis, the center of the rod arm 7 being positioned in the holder (2 ) delimited by parallel surfaces (12, 13) in the cavity (11) and its ends extending into the hole (14) made in the milling body (1) 15, which is also at an angle (JL) with respect to the plane delimiting the cavity (11) of the holder (2). ^) being the same as the angle (^) of the blade part (7) with respect to the axis of the rod arm (6) An end mill according to claim 1, characterized in that said end mill also includes a spring mechanisms, the number of which corresponds to the number of holders (2), for further adjusting the blades (3) to their set level, each of said mechanisms comprising a terminal (15) with a spindle (16) placed outside the milling body (1) of the holder (2). delimited by surfaces (20, 21) in different directions in the cavity (19), with which said end member (15) can operate freely via its side surfaces (22, 23). 8 84 I 46

1. Andfräs, vilken innefattar dels en kropp (I) Raed fastfästade i den hällare (2), var och en av vilka bar 5 ett skär (3), och dels mehanismer för inställning av skär (3) i ett soon, , which is equipped with an anti-rotation device (2) in the case of a mechanism for adjusting the planar adjustment of the planet, därvid var och en av dessa mechanism is a form of utter in the form of a roll 10 (6) with an avas facade (7), under the light to the valsaxeln, dels placerad med sin medeldel i en häla (II) med parallella soon (12, 13), vilken häla är utförd inne i hällaren (2), och med sinä änden i ett häl (14), vilket häl är i sin tur utfört i fräsens kropp (I) 15 under kinkel () till planet av hällarens (2) häla (II), som är lika med kinkel (cy) av avfasadytans (7) lutning account valsaxeln (6).

2. A patent according to claim I, which is incorporated herein by reference in its entirety for 20 (2) of the present invention, relates to a mechanism for the regeneration of the planetary plan, which may or may not form part of a mechanism docka (16) med en inloppsdel av gängor (16), volken kropp är förlagd i inne i hällaren (2) utanför kroppen (I) och 25 innehar icke-parallella soon (20 och 21), med vilka kroppens docka (15) samverkar genome you sidoytor (22, 23).