PL179555B1 - Korpus freza i sposób wytwarzania korpusu freza PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Korpus freza do obróbki przez frezowanie, korzyst- nie metali, zawierajacy czesc podtrzymujaca do mocowania korpusu freza na obracajacym sie zabieraku, oraz czesc przytrzymujaca wkladke frezarska, która wokól obwodu jest wyposazona w kilka gniazd na wkladki przymocowanych w sposób zdejmowalny wkladek frezarskich, przy czym kazda wkladka frezarska jest zamocowana w gniezdzie na wkladke, które przynajmniej czesciowo jest usytuowane na obwodzie czesci korpusu freza przenoszacym wkladke, która jest integra- lna z korpusem freza, przy czym kazde gniazdo na wkladke po- siada dolna powierzchnie podtrzymujaca i podpore boczna posiadajaca co najmniej jedna boczna powierzchnie podtrzy- mujaca, oraz kieszen na wióry znajdujaca sie z przodu kazdego gniazda na wkladke w kierunku obrotu, znamienny tym, ze boczna podporowa powierzchnia (9) zawiera grzbiety (17), których wierzcholki stanowia podpierajace powierzchnie dla wkladki frezarskiej (23), i w których linia urojona roz- ciaga sie prostopadle od czesci kazdej dolnej powierzchni podtrzymujacej gniazd na wkladki i przecina odcinek czesci przenoszacej wkladke frezarska. Fig. 1 PL PL PL

Description

Przedmiotem niniej szego wynalazku j est korpus freza i sposób wytwarzania korpusu freza.

Typowe narzędzie frezarskie posiada uchwyt, który można przymocować na końcu obracającego się wału w określonym z góry położeniu względem jego osi obrotu i krawędź skrawającą przytrzymywaną przez uchwyt w radialnej odległości od osi obrotu po tej stronie uchwytu, która jest przeciwległa do wału, tak aby krawędź skrawająca zataczała koło wokół centralnej osi wału, gdy korpus jest obracany przez wał. W szystkie części uchwytu sąrozmieszczone osiowo i radialnie za krawędzią skrawającą aby mogły stykać się swobodnie i obrabiać powierzchnię przedmiotu, która jest przytrzymywana w urządzeniu, w którym obraca się wał. Ponieważ oddzielna krawędź skrawająca jest względnie krótka, wykonuje względnie wąski proces frezowania, dlatego też stosuje się narzędzie z posuwem poprzecznym albo posuwem stołu, przy czym kierunek posuwujest równoległy z obrabianąpowierzchniąprzedmiotu albo tworzy pewien kąt z tąpowierzchnią. Krawędzie skrawające zwykle rozmieszcza się na wkładkach frezarskich, przymocowanych w sposób wyjmowany, które są zwykle przestawnymi wkładkami frezarskimi z jedną lub kilkoma krawędziami skrawającymi albo wkładkami okrągłymi.

Przy frezowaniu korpusami frezów czołowych rozróżnia się pomiędzy frezem jednozębnym, frezem o dużej podziałce i frezem o małej podziałce, które mają różne dziedziny zastosowania. Frez jednozębny, który montuje się w elemencie wbudowanym, można precyzyjnie regulować, czyli główną wkładkę frezarską która ma kształt wypukły, można regulować względem płaszczyzny roboczej, przy czym można również kompensować nachylenie trzpienia obrotowego dzięki tej precyzyjnej regulacji.

Frezy o dużej podziałce są wyposażone w kasety mieszczące okrągłe albo kwadratowe przestawne wkładki frezarskie. Zwykle wykorzystuje się je do tak zwanego frezowania zgrubnego, w którym uzyskana jakość powierzchni zależy od posuwu na ząb stosowanej przestawnej wkładki frezarskiej oraz osiowego płaskiego przesuwu frezarki. Uzyskuje się zwykle wartości R_a pomiędzy 3,2 i 12,5 mm.

Frezy o dużej podziałce stosuje się przede wszystkim w przemyśle motoryzacyjnym. Nadają się do frezowania bloków cylindrów i podobnych części.

Przy frezowaniu profili, rowków o pełnej szerokości, ciągłego nachylenia z interpolacją śrubową i kieszeni poprzez nachylenie stosuje się korzystnie wkładki frezarskie z okrągłymi krawędziami. Podobnie do innych krawędzi skrawających, każdąz wkładek okrągłych można przymocować śrubą blokującą która jest nagwintowana poprzez centralny otwór przelotowy we wkładce frezarskiej i zaciśnięta w nagwintowanym otworze w korpusie freza. Takie urządzenie frezarskie ujawnione w DE-U-93 05518.8.

Aby umożliwić duży posuw stołowy i przez to wysoką wydajność, konieczne są stabilne urządzenia i silniki dużej mocy. Jeżeli oba te podstawowe warunki są spełnione, frez o małej podziałce daje oczywiście większy posuw stołowy niż frez o dużej podziałce, jeżeli posuw na ząb ma ten sam rząd wielkości w obu przypadkach. Co więcej, dla znawcy jest oczywiste, że przy danym posuwie frez o małej podziałce daje gładszą powierzchnię niż frez o dużej podziałce.

Podstawowym celem niniejszego wynalazku jest więc zwiększenie liczby gniazd na wkładki w korpusie frezarskim dla każdej danej średnicy w porównaniu z korpusami frezów znanymi dotychczas.

Innym celem wynalazku jest dostarczenie sposobu wytwarzania gniazda na wkładki w korpusie freza najprostszą i najbardziej wydajną metodą z minimalną liczbą narzędzi.

Korpus freza do obróbki przez frezowanie, korzystnie metali, zawierający część podtrzymującą do mocowania korpusu freza na obracającym się zabieraku, oraz część przytrzymującą wkładkę frezarską która wokół obwodu jest wyposażona w kilka gniazd na wkładki przymocowanych w sposób zdejmowalny wkładek frezarskich, przy czym każda wkładka frezarska jest zamocowana w gnieździe na wkładkę, które przynajmniej częściowo jest usytuowane na obwodzie części korpusu freza przenoszącym wkładkę, która jest integralna z korpusem freza, przy czym każde gniazdo na wkładkę posiada dolną powierzchnię podtrzymującą! podporę boczną zawierającą co najmniej jedną boczną powierzchnię podtrzymującą oraz kieszeń na wióry znajdującą się z przodu każdego gniazda na wkładkę w kierunku obrotu, według wynalazku charakteryzuje

179 555 się tym, że boczna podporowa powierzchnia zawiera grzbiety, których wierzchołki stanowią podpierające powierzchnie dla wkładki frezarskiej, i w których linia urój ona rozciąga się prostopadle od części każdej dolnej powierzchni podtrzymującej gniazda na wkładki i przecina odcinek części przenoszącej wkładkę frezarską.

Boczna powierzchnia podtrzymująca zawiera co najmniej jedno przynajmniej częściowo zaokrąglone boczne podparcie grzbietu, którego wierzchołek stanowi podparcie dla okrągłej wkładki frezarskiej.

Boczna powierzchnia podtrzymująca zawiera co najmniej dwa proste grzbiety z bocznymi powierzchniami podporowymi, których wewnętrzny kąt jest mniejszy niż 90 stopni, przy czym powierzchnie te stanowią podpory dla trójkątnych rombowych, romboidalnych i sześciokątnych wkładek frezarskich.

Każda boczna powierzchnia podtrzymująca zawiera trzy frezowane rowki z przekrojami poprzecznymi w kształcie kołowo-segmentowym, przy czym pomiędzy rowkami i wzdłuż górnej krawędzi linii granicznej bocznej powierzchni podtrzymującej są utworzone grzbiety, a co najmniej jeden z tych grzbietów stanowi podparcie dla wkładki frezarskiej.

Górny grzbiet ma kształt górnego rowka a kieszeń na wióry ma kształt obniżonej części środkowej, tworząc dwie dobrze wyznaczone statycznie końcowe części podtrzymujące dla wkładki frezarskiej powyżej i poniżej rowków.

Sposób wytwarzania korpusu freza korzystnie do obróbki metali przez frezowanie, obejmujący część podtrzymującą, na której mocuje się narzędzia frezarskie na obracającym się elemencie napędowym, oraz część przytrzymującą wkładkę frezarską, którą wyposaża się wokół obrzeża w kilka przymocowanych rozłącznie wkładek frezarskich, przy czym każdą wkładkę frezarskąmocuje się w gnieździe na wkładkę, przynajmniej częściowo znajdującym się w brzegowej części korpusu freza przytrzymującej wkładkę, każde gniazdo na wkładkę posiada dolną powierzchnię podtrzymującą! podporę bocznąposiadającąprzynajmniej jednąbocznąpowierzchnię podtrzymującą, oraz kieszeń na wióry znajdującą się z przodu każdego gniazda na wkładkę w kierunku obrotu, według wynalazku charakteryzuje się, tym że boczną podporę gniazda na wkładkę przynajmniej częściowo wytwarza się za pomocąkulowo-szpicowego freza końcowego, przy czym bocznąpodporę końcowego gniazda na wkładkę wytwarza się radialnie wewnątrz występu części korpusu freza przytrzymującej wkładkę prowadzącą, który to występ jest prostopadły do dolnej powierzchni podtrzymującej końcowego gniazda na wkładkę.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia korpus frezarski z okrągłymi wkładkami frezarskimi w widoku perspektywicznym i pod kątem z góry, fig. 2 - powiększenie gniazda na wkładkę freza o okrągłych wkładkach według fig. 1, fig. 3 - nieco zmodyfikowany przykład wykonania gniazda na wkładki z w widoku perspektywicznym, fig. 4 - rzut gniazda na wkładki, fig. 5 - wytwarzanie gniazda na wkładki, techniką konwencjonalną oraz sposobem według wynalazku, a fig. 6 - gniazdo na wkładki w widoku z góry.

Figura 1 przedstawia narzędzie frezarskie 1 z okrągłą wkładką według wynalazku, jako całość.

Koniec przeciwległy narzędzia frezarskiego 1 do wkładek frezarskich składa się z części mocującej 2 znanej konstrukcji, która jest zamocowana do obracającego się wału napędzającego. Koniec skrawający narzędzia posiada wytoczonąw zwykły sposób wypukłość 3, która ma wyciętych kilka kieszeni 4 na wkładki frezarskie z pomocniczymi kieszeniami 25 na wióry. Dzięki sposobowi według wynalazku narzędzie frezarskie ma sześć gniazd na wkładki, ale w razie potrzeby, może mieć siedem albo osiem gniazd. Przy średnicy frezowania około 70 mm, odpowiednia liczba dla narzędzia frezarskiego, którego gniazda na wkładki zostały wykonane konwencjonalną metodą, wynosiłaby maksymalnie pięć. Przyczynę tego widać najlepiej na fig. 5. Na figurze tej jest pokazane, w jaki sposób wytwarza się gniazdo na wkładkę, z jednej strony metodą konwencjonalną (uchwyt 5 i frez końcowy 6), a z drugiej strony sposobem według wynalazku (uchwyt 7 i frez końcowy 8). Przede wszystkim w wytwarzaniu gniazda na okrągłą wkładkę frezarską albo wkładkę trójkątną, albo ogólnie wkładkę frezarską mającą ostry kąt narożny, z przyczyn przestrzennych

179 555 konieczne jest wykonanie bocznych powierzchni podtrzymujących 9 gniazda na wkładkę przy pomocy freza końcowego prosto z góry, czyli prostopadle do dolnej powierzchni 10 gniazda na wkładkę. Aby nadać bocznej powierzchni podtrzymującej 9 pewne nachylenie, aby podtrzymywać wkładkę z pewnym luzem, stosuje się zwykle frez końcowy ze stożkową częścią górną 11. Aby uzyskać miejsce dla takiego narzędzia frezarskiego, materiał odpowiadający zakreskowanemu przekrojowi V-V na fig. 5 musi zostać usunięty z korpusu freza.

Dla przykładu można wspomnieć, że średnica frezowania D_t równa 250 mm wymaga swobodnego występu Lj równego 93 mm, a średnica frezowania D₂ równa 500 mm swobodnego występu L₂ 126 mm. Jest więc dobrze widoczne, że potrzeba uzyskania dostępu przy wytwarzaniu gniazda na wkładkę zgodnie ze znaną metodą bardzo ogranicza możliwości wytworzenia narzędzi o małej podziałce i ograniczenie to narasta wraz ze wzrostem średnicy frezowania. Co więcej, oglądając dalej fig. 5, można znaleźć również inne wady, mianowicie przy dużym swobodnym występie zwiększa się tendencja do drgań, co powoduje tak zwane znaki wibracyjne w wytwarzanej bocznej powierzchni podtrzymującej i precyzyjne umiejscowienie wkładki staje się mniej niezawodne, oraz wymagane sąciągłe zmiany narzędzi przy wytwarzaniu korpusów frezów o różnych średnicach.

Według wynalazku, wszystkie te niedogodności zostały przezwyciężone w niespodziewanie łatwy i wygodny sposób dzięki wyprodukowaniu bocznych podpór gniazda na wkładkę w postaci jednej lub kilku bocznych powierzchni podtrzymujących 9 za pomocą freza końcowego kulowo-szpicowego 8, według fig. 5. Swobodny występ L₃ wspomnianego freza końcowego jest ograniczony do około 27 mm, niezależnie od średnicy frezowania, przez co minimalizuje się drgania lub nawet całkowicie je eliminuje oraz unika się zmieniania narzędzi. Ponieważ obrabianie wykonuje się bardziej w kierunku radialnym, poprawia się dostępność części ukrytych, dzięki temu, że są rozmieszczone stycznie za prowadzącą, wystającą i przytrzymującą wkładkę częścią albo wypukłością podtrzymującą 12 korpusu freza, w kierunku obrotu.

Na figurze 4 występ 30 albo urojona linia biegnąca prostopadle od dolnej podporowej powierzchni 10 przedstawia wzrastający obwód obrotowej części 12. Na fig. 6 linia 13 przedstawia ile materiału prowadzącej wypukłości podtrzymującej trzeba byłoby usunąć przy produkcji metodą konwencjonalną.

Według rozwiązania znanego ze stanu techniki udało się tylko wytworzyć gniazda na wkładki z dwiema prostopadłymi do siebie bocznymi powierzchniami podtrzymującymi (albo z kątem rozwartym pomiędzy nimi) prowadzącej części wystającej 12, przy czym stosuje się frez końcowy o prostym czole. Z tego powodu powierzchnie boczne okrągłych wkładek frezarskich w tym opisie mąjąpłaskie ściany podpierające, które jednak wymagają pracochłonnego i kosztownego szlifowania każdej okrągłej wkładki.

Jak wspomniano, według wynalazku stosuje się kulowo-szpicowy frez końcowy 8, którego średnica wynosi korzystnie pomiędzy 2 i 12 mm. Powstaje przez to pewna liczba rowków 14, 15, 16 na bocznej powierzchni podtrzymującej 9, z przekrojami poprzecznymi w zasadzie w kształcie kołowo-segmentowym, przy czym rowek taki tworzy się przy każdym przesuwie freza końcowego. Najmniejsza liczba rowków wynosi dwa. Odpowiednio pomiędzy rowkami i wzdłuż górnej linii granicznej powierzchni podtrzymującej 9 tworzą się grzbiety 17. Przynajmniej jeden, ale korzystnie dwa z tych grzbietów 17 działają jako podpory dla wkładki frezarskiej. Korzystnie otwór 18 na śrubę jest umiejscowiony do pewnego stopnia schodkowo w kierunku wnętrza gniazda na wkładkę, przez co uzyskuje się pewne obciążenie wstępne wkładki frezarskiej wzdłuż wspomnianych rowków podpierających. Korzystnie dwa górne grzbiety 17, widziane w kierunku od dolnych powierzchni podtrzymującej 10, działająjako grzbiety podpierające. Aby utworzyć dwa oddzielne i dobrze określone statycznie obszary podparcia, górny rowek można podzielić na dwie części końcowe, odpowiednio 14A i 14B. Zgodnie z fig. 3, głębszą część 14'j est umieszczona pomiędzy tymi częściami końcowymi i ta część 14' stanowi swobodną powierzchnię. Głęboka część 14'jest korzystnie uzyskana za pomocą tego samego freza kulowego, co części 14A i 14B, dzięki frezowaniu nieco głębszemu w kierunku osiowym.

179 555

Najniższy rowek 16 znajduje się korzystnie na wewnętrznej linii granicznej 19 dolnej powierzchni podtrzymującej 10. Z drugiej strony, umożliwia to obróbkę przy wytwarzaniu dolnej powierzchni podtrzymującej 10, która jest na przykład wytworzona metodą frezowania, a z drugiej strony unika się zaciskania mogących wystąpić małych cząstek i zanieczyszczeń na spodzie, za wkładką frezarską. Ponadto rowek 16 służy również jako wzmocnienie, ponieważ promień ma znacznie mniejszą koncentrację nacisku niż ostry róg, co poprawia odporność na pęknięcie. Jednak aby umożliwić stabilne podtrzymywanie na dolnej powierzchni podtrzymującej 10, ta ostatnia jest korzystnie przedłużona o część języczkową 20 do wewnątrz gniazda na wkładkę. Aby ukształtować tę część 20, korzystnie dopuszcza się, aby kulowo-szpicowy frez końcowy 8 wchodził nieco głębiej w środkowej części powierzchni podtrzymującej 9, przez co tworzy się obniżenie 21, które jako takie nie ma żadnej funkcji praktycznej. Ponadto należy zauważyć, że rowki 15 i 16 oraz grzbiet 17 pomiędzy tymi rowkami stanowią powierzchnie swobodne, które nie stykają się z wkładka frezarską.

Aby umożliwić dostęp do śruby blokującej 22 za pomocą odpowiedniego klucza, do mocowania albo luzowania wkładki frezarskiej 23, na końcu każdej wypukłości podtrzymującej 12 znajduje się zagłębienie 24. Przy większej liczbie gniazd na wkładkę z jednoczesnym zachowaniem wymiarów, to zagłębienie 24 jest odpowiednio głębsze.

Przy frezowaniu gniazda na wkładki według niniejszego wynalazku uzyskano wiele zalet. Na krawędzi końcowego gniazda na wkładkę wykonano powierzchnie podtrzymujące 9 o dowolnym kształcie, które sąumieszczone radialnie wewnątrz występu prowadzącego części korpusowej 12 freza przytrzymującego wkładkę, który to występ jest prostopadły do dolnej powierzchni podtrzymującej 10 końcowego gniazda na wkładkę. Dotychczas było to możliwe tylko dla kwadratowych albo prostopadłych wkładek frezarskich, których dwie boczne powierzchnie podtrzymujące są prostopadłe do siebie, i które mogąbyć wykonane za pomocąfreza końcowego, którego powierzchnia końcowa jest prosta i prostopadła do przedłużenia freza końcowego. Dzięki niniejszemu wynalazkowi można wykonać również okrągłe, trójkątne, rombowe, romboidalne i sześciokątne gniazda na wkładki, z podziałką zębową, której jedynym rzeczywistym ograniczeniem jest uzyskanie dostatecznej wytrzymałości w każdej wystającej części 12 przytrzymującej wkładkę. Można więc wykonać w zasadzie proste boczne powierzchnie podtrzymujące, które mają wewnętrzny zamknięty kąt mniejszy niż 90°, na przykład 80 albo 70°. Ponadto dolne powierzchnie podtrzymujące mogą być pod kątem o większym zakresie, aby nadać wkładce pożądane nachylenie robocze w uchwycie.

Ponadto możliwe staje się obracanie i przechylanie kulowo-szpicowego freza końcowego z zachowaniem jego funkcji, przez co zmniejsza się również tak zwane obracanie C i B sąw urządzeniu. Ponadto przy produkcji gniazda na wkładkę wymagane są maksymalnie dwa różne kulowo-stożkowe frezy końcowe, niezależnie od średnicy frezowania.

Claims (6)

1. Korpus freza do obróbki przez frezowanie, korzystnie metali, zawierający część podtrzymującą do mocowania korpusu freza na obracającym się zabieraku, oraz część przytrzymującą wkładkę frezarską, która wokół obwodu jest wyposażona w kilka gniazd na wkładki przymocowanych w sposób zdejmowalny wkładek frezarskich, przy czym każda wkładka frezarska jest zamocowana w gnieździe na wkładkę, które przynajmniej częściowo jestusytuowane na obwodzie części korpusu freza przenoszącym wkładkę, która jest integralna z korpusem freza, przy czym każde gniazdo na wkładkę posiada dolną powierzchnię podtrzymującą i podporę bocznąposiadającąco najmniej jednąbocznąpowierzchnię podtrzymującą, oraz kieszeń na wióry znajdującą się z przodu każdego gniazda na wkładkę w kierunku obrotu, znamienny tym, że boczna podporowa powierzchnia (9) zawiera grzbiety (17), których wierzchołki stanowią podpieraj ące powierzchnie dla wkładki frezarskiej (23), i w których linia urój ona rozciąga się prostopadle od części każdej dolnej powierzchni podtrzymującej gniazd na wkładki i przecina odcinek części przenoszącej wkładkę frezarską.

2. Korpus według zastrz. 1, znamienny tym, że boczna powierzchnia podtrzymująca zawiera co najmniej jedno przynajmniej częściowo zaokrąglone boczne podparcie grzbietu (17), którego wierzchołek stanowi podparcie dla okrągłej wkładki frezarskiej.

3. Korpus według zastrz. 1, znamienny tym, że boczna powierzchnia podtrzymująca zawiera co najmniej dwa proste grzbiety (17) z bocznymi powierzchniami podporowymi, których wewnętrzny kąt jest mniejszy niż 90 stopni, przy czym powierzchnie te stanowią podpory dla trójkątnych rombowych, romboidalnych i sześciokątnych wkładek frezarskich.

4. Korpus według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że każda boczna powierzchnia podtrzymująca (9) zawiera trzy frezowane rowki (14, 15, 16) z przekrojami poprzecznymi w kształcie kołowo-segmentowym, przy czym pomiędzy rowkami i wzdłuż górnej linii granicznej bocznej powierzchni podtrzymującej (9) są utworzone grzbiety (17) a co najmniej jeden z tych grzbietów stanowi podparcie dla wkładki frezarskiej.

5. Korpus według zastrz. 4, znamienny tym, że górny grzbiet (17) ma kształt górnego rowka (14A) a kieszeń na wióry (25) ma kształt obniżonej części środkowej (14^, tworząc dwie dobrze wyznaczone statycznie końcowe części podtrzymujące dla wkładki frezarskiej powyżej i poniżej rowków (14A, 14B).

6. Sposób wytwarzania korpusu freza do obróbki przez frezowanie, obejmujący część podtrzymującą, na której mocuje się narzędzia frezarskie na obracającym się elemencie napędowym, oraz część przytrzymującą wkładkę frezarską, którą wyposaża się wokół obrzeża w kilka przymocowanych rozłącznie wkładek frezarskich, przy czym każdą wkładkę frezarską mocuje się w gnieździe na wkładkę, przynajmniej częściowo znajdującym się w brzegowej części korpusu freza przytrzymującej wkładkę, każde gniazdo na wkładkę posiada dolną powierzchnię podtrzymującą i podporę boczną posiadającą przynajmniej jednąbocznąpowierzchnię podtrzymującą, oraz kieszeń na wióry znajdującą się z przodu każdego gniazda na wkładkę w kierunku obrotu, znamienny tym, że boczną podporę gniazda na wkładkę przynajmniej częściowo wytwarza się za pomocą kulowo-stożkowego freza końcowego (8), przy czym boczną podporę końcowego gniazda na wkładkę wytwarza się radialnie wewnątrz występu części (12) korpusu freza przytrzymującej wkładkę prowadzącą, który to występ jest prostopadły do dolnej powierzchni podtrzymującej (10) końcowego gniazda na wkładkę.