ITAR960025A1 - Fresa per alte velocita' con gruppi di sedi per cartucce fresatrici - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

L'invenzione riguarda il corpo di una fresa per alte velocità, provvisto sul contorno di sedi idonee ad alloggiare cartucce fresatrici con cui operare lavorazioni meccaniche industriali con asportazione di truciolo.

Sono conosciute frese costituite da una struttura pressoché cilindrica di acciaio, provvista di scanalatura per l'applicazione dei pesi di equilibratura, di cavità assiale per l'alloggiamento dei mezzi che le permettono di essere stabilmente ancorata alla testa della macchina che la porta in rotazione e, sul contorno, di sedi destinate ad alloggiare le cartucce fresatrici recanti in testa placchette durissime, ottenute normalmente per sinterizzazione di polveri di metalli, ossidi, diamante ed altri prodotti, che risultano particolarmente dure e resistenti. Tali frese sono destinate ad operare ad altissime velocità. In alcuni centri di lavoro raggiungono velocità di alcune decine di migliaia di giri al minuto in modo tale che, pur con minimi avanzamenti delle singole cartucce fresatrici sul corpo in lavorazione ad ogni giro della fresa, per le elevatissime velocità di rotazione raggiunte, sono ottenute velocità di avanzamento elevate, sono ridotti sensibilmente i tempi di lavorazione e quindi sono abbattuti i costi di produzione. Su tali frese risultano quindi particolarmente importanti le conformazioni delle parti componenti e la loro struttura che devono facilitarne la equilibratura per impedire che, durante la rapidissima rotazione, nascano sollecitazioni squilibrate che provocherebbero la vibrazione della fresa e quindi una non uniforme azione di taglio delle cartucce fresatrici in essa alloggiate ed una superficie lavorata non ben rifinita. Tale azione di equilibratura, quando le masse sono ben distribuite, è perfezionata con l'applicazione di pesi di compensazione regolabili.

L'applicazione sulla fresa di cartucce taglienti o sgrossanti, alle alte velocità di lavoro che vengono raggiunte, consente di operare sul corpo in lavorazione tagli profondi ad alta velocità di avanzamento e di ottenere superfici lavorate sufficientemente rifinite, su cui sono però presenti lievi solcature.

Quando le superfici lavorate devono essere particolarmente lisce e levigate, sono richieste due lavorazioni successive: la prima con una fresa su cui sono applicate cartucce fresatrici taglienti, la seconda con una fresa corredata di cartucce fresatrici raschianti o finitrici, atte queste ultime ad asportare quei sottili solchi e rilievi lasciati dalla fresa durante il primo passaggio, quando era corredata di cartucce fresatrici taglienti. Le due lavorazioni consecutive comportano però un grosso aumento dei tempi di lavoro a causa della complessità della preparazione della fresa, cioè prima l'intervento con cui è corredata di cartucce fresatrici taglienti, poi l’intervento con cui è corredata di cartucce fresatrici raschianti, ciascun intervento implicante il perfetto posizionamento delle cartucce e poi la fase di equilibratura sulla macchina che la porta in rapidissima rotazione. Interventi particolarmente delicati a causa delle difficoltà di centraggio delle cartucce affinché durante la lavorazione siano tutte soggette alla medesima sollecitazione affinché la fresa non entri in vibrazione quando portata in rapida rotazione. Alcuni utilizzatori, per eliminare la doppia preparazione della fresa e la doppia lavorazione, hanno inserito nella fresa una cartuccia fresatrice finitrice al posto di una cartuccia fresatrice tagliente in modo tale da avere un effetto combinato durante il medesimo passaggio con lo scopo di ottenere una superficie di lavoro perfettamente liscia. Tale soluzione però presenta un grosso svantaggio dovuto al fatto che l'utensile sgrossatore adiacente ed a valle di un utensile finitore, opera l'asportazione di un truciolo di larghezza superiore a quello asportato da un utensile sgrossatore che segue un altro utensile sgrossatore, a causa del fatto che, essendo gli utensili simmetricamente distribuiti sulla fresa, la distanza angolare fra due utensili sgrossatori adiacenti è la metà di quella fra due utensili sgrossatori separati da un utensile finitore. Da dò consegue un consumo non uniforme degli utensili o cartucce sgrossatrici, particolarmente quando il lavoro è eseguito su un metallo o altro materiale molto tenace. Quando viene adottata tale soluzione, gli utensili o cartucce fresatrid devono essere frequentemente distaccati dalla fresa, affilati, rimontati e centrati. Quindi la fresa riequilibrata in modo tale che per tutte le cartucce fresatrici lo spigolo di taglio ravvivato dalla affilatura si trovi sulla medesima superficie di rivoluzione, in quanto anche una minima differenza di sporgenza fra gli utensili comporta differenti solledtazioni che, alle altissime velocità in gioco, provocano vibrazioni della fresa, quindi un consumo anomalo delle cartucce fresatrici medesime e l'ottenimento di una superficie di lavoro non ben rifinita.

Scopo della presente invenzione è la realizzazione di una fresa concepita e strutturata in modo tale da rendere possibile le simultanee operazioni di sgrossatura e di finitura, senza provocare sollecitazioni diverse sugli spigoli taglienti delle cartucce fresatrici taglienti o comunque dello stesso tipo, e senza provocare asimmetria delle sollecitazioni sulla fresa. Una fresa siffatta, con una sola passata, consente di ottenere una superficie di lavoro liscia e ben levigata e quindi rifinita, sollecitazioni uniformi sulle cartucce fresatrici e quindi un loro uniforme consumo e quindi una loro lunga durata. E' consentito in tal modo di ridurre notevolmente il numero degli interventi sulla fresa che fanno insorgere i problemi complessi prima descritti, con i vantaggi facilmente intuibili.

L'invenzione che consente di raggiungere tali risultati si concretizza in una fresa con due gruppi di sedi per cartucce fresatrici sul contorno, ciascun gruppo formato da almeno due sedi e comunque con distribuzione simmetrica, con le sedi del primo gruppo idonee per cartucce fresatrici taglienti, quelle del secondo gruppo per cartucce fresatrici raschianti, con le sedi dei due gruppi fra loro uguali o anche diverse sia nel numero che nella conformazione.

Una fresa così strutturata consente vantaggiosamente di operare sia con le sole cartucce fresatrici taglienti, sia con le sole cartucce fresatrici raschianti, sia con le une e con le altre usate contemporaneamente, quelle di ciascun tipo distribuite nelle rispettive sedi, senza che si abbiano consumi e sollecitazioni anomali sulle cartucce fresatrici. In quest'ultimo caso è richiesta una sola operazione di centraggio delle cartucce fresatrici dei due tipi inserite ed una sola operazione di equilibratura della fresa, con il risultato di ottenere inoltre una lunga durata delle piastrine operatrici, normalmente applicate per saldobrasatura nelle cartucce medesime.

Maggiori caratteristiche del trovato appariranno evidenti nella descrizione che segue riferita ad una forma preferita di realizzazione dello stesso, illustrata a puro titolo di esempio, non limitativo, nelle figure della tavola di disegno allegata, in cui:

- la fig. 1 è la vista frontale, in direzione assiale, della fresa con due gruppi di sedi per cartucce fresatrici, il primo gruppo costituito da otto sedi, il secondo da due; - la fig. 2 è la vista in pianta della fresa con una cartuccia fresatrice del tipo tagliente applicata su una sede del primo gruppo;

- la fig. 3 è la vista in pianta della fresa parzialmente sezionata;

- la fig. 4 è la vista assonometrica di una cartuccia fresatrice idonea per essere applicata su una delle sedi sul contorno della fresa.

Deve essere ben inteso, tuttavia, che i disegni e le parti descritte corrispondenti sono dati unicamente a titolo d'illustrazione dell'oggetto dell'invenzione, senza costituirne in alcuna maniera una limitazione.

Nei disegni sono stati indicati con 1 il corpo della fresa, con 2 le sedi destinate ciascuna ad alloggiare il corpo di una cartuccia fresatrice tagliente, con 3 le sedi destinate ciascuna ad alloggiare il corpo di una cartuccia fresatrice raschiante, con 4 la cavità assiale centrale, con 5 il foro filettato sulla base delle sedi 2 e 3, con 12 il bullone di fissaggio con cui viene ancorato il corpo 6 di ciascuna delle cartucce fresatrici, con 7 il foro sul corpo delle cartucce 6, con 8 la piastrina operatrice sinterizzata applicata sulla cartuccia 6, con 9 i mezzi per il suo scorrimento in direzione assiale.

Sostanzialmente l'invenzione consiste quindi in una struttura cilindrica, o comunque conformata a solido di rotazione, con scanalatura 10 per l'applicazione dei pesi di equilibratura, regolando i quali sono evitate le vibrazioni della fresa quando è portata in rapida rotazione, a velocità che può raggiungere anche alcune decine di migliaia di giri al minuto. Detto corpo della fresa 1 reca al centro la cavità assiale 4, conformata in modo adatto per interagire con i mezzi che le permettono di essere stabilmente ancorata alla testa della macchina che la porta in rapida rotazione e, distribuite sul contorno, reca i due gruppi di sedi 2 e 3, orientate in direzione parallela all’asse della fresa o formanti con detto asse un angolo di ampiezza limitata in funzione dell'orientamento rispetto all'asse della fresa che si intende dare agli utensili operatori o cartucce fresatrici. I due gruppi di sedi 2 e 3 sono ciascuno distribuiti in modo simmetrico sulla testa 1 e ciascuno è formato almeno da due sedi, fra loro sfalsate di un angolo pari a 360/ n, con n numero intero maggiore o uguale a due, in modo da bilanciare le sollecitazioni trasmesse dalle cartucce fresatrici alla fresa durante la rotazione ed in particolare durante la lavorazione. Le sedi 2 e 3 sono idonee e quindi conformate in modo adatto a ricevere le cartucce fresatrici, nonché i mezzi destinati a consentirne la regolazione ed il bloccaggio. Dette sedi 2 e 3, possono essere fra loro uguali o diverse nella struttura, purché quelle del medesimo gruppo siano uguali fra loro allo scopo di facilitare l’equilibratura della fresa medesima. Analogamente il numero di sedi del tipo 2, cioè del tipo idoneo a ricevere cartucce fresatrici taglienti 6, può essere uguale o diverso dal numero di sedi del tipo 3, cioè di quelle del tipo idoneo a ricevere cartucce fresatrici raschianti, il numero di queste ultime essendo normalmente minore a quello delle prime e comunque almeno pari a due.

Ciascun gruppo di sedi per cartucce fresatrici, viste nella direzione assiale della fresa, sono distribuite come una stella e i due gruppi come due stelle concentriche con angolo di sfasamento fra loro comunque variato. In fase di realizzazione le strutture e le configurazioni sia delle sedi, sia delle cartucce fresatrici recanti le placchette operatrici 8, normalmente di tipo sinterizzato, sia i mezzi idonei a bloccare le cartucce fresatrici medesime e a variarne la posizione di lavoro possono essere realizzati secondo conformazioni e strutture comunque diverse, senza alterare la logica che governa la presente invenzione.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1) Fresa per alte velocità con gruppi di sedi per cartucce fresatrici, costituita da una struttura (1) con scanalatura (10) per l'applicazione dei pesi di equilibratura e con cavità assiale (4) per l'alloggiamento dei mezzi che le permettono di essere stabilmente ancorata alla testa della macchina che la porta in rapida rotazione, caratterizzata sul contorno da due gruppi di sedi (2) e (3), ciascun gruppo caratterizzato da una sua distribuzione simmetrica sulla testa (1) e dal fatto di essere formato da almeno due sedi, nonché caratterizzato dal fatto che il primo gruppo di sedi (2) è idoneo ad alloggiare cartucce fresatrici taglienti, il secondo gruppo di sedi (3) è idoneo ad alloggiare cartucce fresatrici raschianti.
2. 2) Fresa per alte velocità con gruppi di sedi per cartucce fresatrici, come da riv. 1), caratterizzata dal fatto che le sedi (2) e (3) per cartucce fresatrici sono fra loro uguali nella struttura e conformazione.
3. 3) Fresa per alte velocità con gruppi di sedi per cartucce fresatrici, come da riv. 1), caratterizzata dal fatto che le sedi (2) e (3) per cartucce fresatrici sono fra loro diverse nella struttura e conformazione.
4. 4) Fresa per alte velocità con gruppi di sedi per cartucce fresatrici, come da riv. 1), caratterizzata dal fatto che il numero di sedi (2) è uguale al numero di sedi (3).
5. 5) Fresa per alte velocità con gruppi di sedi per cartucce fresatrici, come da riv. 1), caratterizzata dal fatto che il numero di sedi (2) è diverso dal numero di sedi (3), queste ultime almeno in numero di due.
6. 6) Fresa per alte velocità con gruppi di sedi per cartucce fresatrici, come da riv. 1), caratterizzata dal fatto che le sedi di ciascun gruppo sono fra loro sfalsate angolarmente di un angolo pari a 360/n, con n numero intero maggiore o uguale a due.