RU2051028C1

RU2051028C1 - Typesetting milling cutter

Info

Publication number: RU2051028C1
Application number: RU93039539A
Authority: RU
Inventors: Виталий Тихонович Бойко; Юрий Алексеевич Бобылев; Николай Федорович Никитин; Виктор Викторович Целиков; Игорь Владимирович Кронин
Original assignee: Виталий Тихонович Бойко; Юрий Алексеевич Бобылев; Николай Федорович Никитин; Виктор Викторович Целиков; Игорь Владимирович Кронин
Priority date: 1993-08-06
Filing date: 1993-08-06
Publication date: 1995-12-27

Abstract

FIELD: wood-working industry. SUBSTANCE: typesetting milling cutter has shaft 1 with milling cutters 4 having cutting edges located with the angular displacement. Milling cutters 4 are made in the form of two-blade milling cutters having stop surfaces opposite to the cutting edges in the planes perpendicular to the diametral plane of the milling cutter and through grooves in the face surfaces. In the projection onto the face plane of the milling cutter the groove walls form with the stop surfaces the angle α = 360^°/n, where n the number of milling cutters 4. A set of milling cutters 4 is connected by means of shaft 1 with nut 15 interacting with the thread of shaft 1. From the side of the set of elementary milling cutters, on part of its length nut 15 has segment 15 a with the cross-section in the shape of at least part of a polygon with the angle β between the sides determined according to the formula β = 180·[(n-2)/n]^° and shaft 1 has prop 2 on the end opposite to the thread for contacting with extreme milling cutter 4 B. EFFECT: simpler design. 1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к наборным фрезам, применяемым в механизированных рубанках и различных строгальных и фрезерных станках для строгания и профилирования деревянных деталей. Изобретение также может успешно применяться в наборных фрезах, предназначенных для обработки других материалов. The invention relates to the woodworking industry, in particular to milling cutters used in mechanized planers and various planing and milling machines for planing and profiling of wooden parts. The invention can also be successfully applied in milling cutters designed for processing other materials.

Известна наборная фреза, содержащая вал с расположенными на нем режущими элементами, выполненными в виде элементарных фрез, зафиксированных от взаимного вращения относительно друг друга и имеющих режущие кромки, расположенные с угловым смещением, а также устройство для соединения набора фрез с валом и предотвращения их осевого перемещения. В этой наборной фрезе элементарные фрезы установлены на шлицевом валу, что определяет угловое смещение режущих кромок. При этом шлицы служат для передачи вращения на элементарные фрезы и фиксации их взаимного углового смещения. Known milling cutter containing a shaft with cutting elements located on it, made in the form of elementary mills, fixed from mutual rotation relative to each other and having cutting edges located with angular displacement, as well as a device for connecting a set of mills with a shaft and prevent their axial movement . In this milling cutter, elementary milling cutters are mounted on a spline shaft, which determines the angular displacement of the cutting edges. In this case, the slots serve to transfer rotation to the elementary milling cutters and fix their mutual angular displacement.

Недостатком является необходимость изготовления вала со шлицами, а также выполнения шлицевых отверстий в каждой элементарной фрезе. Это в значительной мере усложняет изготовление наборной фрезы и повышает ее стоимость. The disadvantage is the need to manufacture a shaft with splines, as well as the implementation of splined holes in each elementary milling cutter. This greatly complicates the manufacture of a compound cutter and increases its cost.

Известна наборная фреза, содержащая вал с расположенными на нем режущими элементами, выполненными в виде элементарных фрез, зафиксированных от взаимного вращения относительно друг друга и имеющих режущие кромки, расположенные с угловым смещением, а также устройство для соединения набора фрез с валом и предотвращения их осевого перемещения. В этой наборной фрезе фиксация элементарных фрез от взаимного вращения обеспечивается тем, что они имеют расположенные в их торцах ответные выступы и впадины. При этом для соединения вала с элементарными фрезами с целью передачи на них крутящего момента использованы диски, соединенные с валом шпонками, а с крайними фрезами соответственно выступами и впадинами. Known milling cutter containing a shaft with cutting elements located on it, made in the form of elementary mills, fixed from mutual rotation relative to each other and having cutting edges located with angular displacement, as well as a device for connecting a set of mills with a shaft and prevent their axial movement . In this type-setter, the fixing of elementary cutters from mutual rotation is ensured by the fact that they have reciprocal protrusions and depressions located at their ends. Moreover, to connect the shaft with the elementary milling cutters in order to transmit torque to them, disks are used, connected with a shaft by dowels, and with extreme mills, respectively, by protrusions and depressions.

Недостатком этой конструкции является необходимость выполнения шпоночных соединений, а также несимметричность конструкции элементарных фрез. Такое крепление фрез не обеспечивает бокового перекрытия режущих кромок. При необходимости образования разрывов между соседними элементарными фрезами (для фрезерования пазов) приходится размещать между фрезами промежуточные диски, также имеющие на торцах выемки и впадины. Таким образом, эта конструкция сложна в изготовлении и сборке. The disadvantage of this design is the need to perform keyed joints, as well as the asymmetry of the design of elementary mills. Such fastening of the cutters does not provide lateral overlapping of the cutting edges. If it is necessary to create gaps between adjacent elementary milling cutters (for milling grooves), intermediate disks must also be placed between the milling cutters, also having recesses and depressions at the ends. Thus, this design is difficult to manufacture and assemble.

Задача изобретения создание наборной фрезы, у которой конструкция элементарных фрез позволяет соединять их между собой и с валом с помощью одного резьбового соединения. The objective of the invention is the creation of a milling cutter, in which the design of elementary mills allows you to connect them together and with the shaft using one threaded connection.

Задача решается тем, что предлагается наборная фреза, содержащая вал с расположенными на нем режущими элементами, выполненными в виде элементарных фрез, зафиксированных от взаимного вращения относительно друг друга и имеющих режущие кромки, расположенные с угловым смещением, а также устройство для соединения набора фрез с валом и предотвращения их осевого перемещения. В соответствии с изобретением элементарные фрезы выполнены в виде двурезцовых фрез, имеющих противоположные режущим граням упорные поверхности в плоскостях, перпендикулярных диаметральной плоскости фрезы, и сквозные пазы в торцовых поверхностях, стенки которых в проекции на торцовую плоскость фрезы образуют угол
α= 360^о/n (1) где n количество элементарных фрез.The problem is solved by the fact that a stacked cutter is proposed, comprising a shaft with cutting elements located on it, made in the form of elementary cutters, fixed from mutual rotation relative to each other and having cutting edges located with angular displacement, as well as a device for connecting a set of cutters with a shaft and preventing their axial movement. In accordance with the invention, elementary milling cutters are made in the form of double-cutter milling cutters having thrust surfaces opposite to the cutting faces in planes perpendicular to the diametrical plane of the cutter and through grooves in the end surfaces, the walls of which form an angle in the projection onto the end plane of the cutter
α = 360 ^о / n (1) where n is the number of elementary mills.

Устройство для соединения набора фрез с валом и предотвращения их осевого перемещения выполнено в виде взаимодействующей с резьбой вала гайки, имеющей со стороны набора фрез на части своей длины участок с поперечным сечением в виде по меньшей мере части многоугольника с углом β между сторонами, определяемыми по формуле β 180 ˙ [(n-2)/n]^o, при этом вал имеет на конце, противоположном резьбе, упор для взаимодействия с крайней элементарной фрезой.A device for connecting a set of cutters with a shaft and preventing their axial movement is made in the form of a nut interacting with the thread of the shaft, having, on the part of the set of cutters, part of its length a section with a cross section in the form of at least part of a polygon with an angle β between the sides determined by the formula β 180 ˙ [(n-2) / n] ^o , while the shaft has a stop at the end opposite the thread for interaction with the extreme elementary mill.

При такой конструкции наборной фрезы стенка паза каждой элементарной фрезы упирается в упорную поверхность соседней элементарной фрезы, чем обеспечивается фиксация соседних фрез от проворота относительно друг друга. При этом указанный выше выбор угла α обеспечивает размещение режущих кромок элементарных фрез по непрерывной винтовой линии, что, как известно, обеспечивает снижение усилия резания и снижает вибрации при работе. Вместе с тем, крепление набора фрез на валу с помощью гайки, имеющей участок с поперечным сечением в виде по меньшей мере части многоугольника с углом β между гранями, определяемыми по формуле β= 180 ˙[(n-2)/n]^o, обеспечивает одновременно фиксацию концевой фрезы набора от проворота относительно гайки благодаря взаимодействию граней участка гайки со стенками паза в торцевой поверхности элементарной фрезы и осевую фиксацию всего набора с одновременным соединением его с валом через резьбы вала и гайки. Очевидно, что использование гладкого вала с резьбовым концом и гайки для крепления всего пакета, а также применение фрез с ответными упорными поверхностями в значительной мере упрощают изготовление и сборку предлагаемой наборной фрезы.With this design of a milling cutter, the groove wall of each elementary cutter abuts against the abutment surface of a neighboring elementary cutter, thereby securing the neighboring cutters from turning relative to each other. Moreover, the above-mentioned choice of angle α ensures the placement of the cutting edges of elementary mills along a continuous helical line, which, as you know, provides a reduction in cutting force and reduces vibration during operation. At the same time, fixing the set of cutters on the shaft with a nut having a section with a cross section in the form of at least a part of a polygon with an angle β between the faces defined by the formula β = 180 ˙ [(n-2) / n] ^o provides simultaneously fixing the end mill of the set from turning relative to the nut due to the interaction of the faces of the nut section with the walls of the groove in the end surface of the elementary mill and axial fixing of the whole set with its simultaneous connection to the shaft through the threads of the shaft and nut. It is obvious that the use of a smooth shaft with a threaded end and nuts for fastening the entire package, as well as the use of mills with counter thrust surfaces, greatly simplify the manufacture and assembly of the proposed milling cutter.

Фреза может быть выполнена со вставками, размещенными между любыми выбранными парами элементарных фрез и имеющими поперечное сечение, идентичное поперечному сечению гайки. При этом обеспечивается возможность создания зазоров между соседними фрезами для выборки пазов с одновременной передачей вращения на соседние элементарные фрезы простыми средствами. The cutter can be made with inserts placed between any selected pairs of elementary cutters and having a cross section identical to the cross section of the nut. At the same time, it is possible to create gaps between adjacent cutters for selecting grooves while transmitting rotation to neighboring elementary cutters by simple means.

На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемой наборной фрезы с частичным разрезом; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 вид на торец элементарной фрезы (увеличено); на фиг.4 вид сбоку элементарной фрезы, представленной на фиг. 3; на фиг.5 вариант конструкции наборной фрезы; на фиг.6 разрез Б-Б на фиг.5. In FIG. 1 shows a General view of the proposed milling cutter with a partial cut; figure 2 section aa in figure 1; figure 3 is a view of the end face of the elementary mill (enlarged); FIG. 4 is a side view of the elementary mill of FIG. 3; figure 5 embodiment of the design of the milling cutter; Fig.6 section BB in Fig.5.

На фиг. 1 показан общий вид предлагаемой наборной фрезы, имеющей вал 1, который может быть выполнен с любыми средствами для соединения с приводом (шпоночный паз, резьба, шлицы, многогранник и т.п.). Вал имеет гладкую наружную поверхность, упор 2 на одном конце и резьбу 3 на другом. На валу 1 размещены элементарные фрезы 4 одинаковой конструкции, количество которых в данном случае равно пятнадцати. Количество фрез может быть любым, начиная с двух. Это зависит от необходимой ширины обработки. Длина вала зависит от количества элементарных фрез. Режущие кромки 5 и 6 двух соседних элементарных фрез 4а и 4б расположены на описанной окружности 7 и размещены с угловым смещением α (фиг. 1). При пятнадцати элементарных фрезах угол α составляет (360/15)^o 24^o, при этом режущие кромки фрез 4 образуют винтовую линию.In FIG. 1 shows a General view of the proposed type-milling cutter having a shaft 1, which can be made with any means for connecting to the drive (keyway, thread, splines, polyhedron, etc.). The shaft has a smooth outer surface, a stop 2 at one end and a thread 3 at the other. On the shaft 1 there are elementary milling cutters 4 of the same design, the number of which in this case is equal to fifteen. The number of cutters can be any, starting with two. It depends on the required processing width. The shaft length depends on the number of elementary cutters. The cutting edges 5 and 6 of two adjacent elementary milling cutters 4a and 4b are located on the described circle 7 and are placed with an angular displacement α (Fig. 1). With fifteen elementary milling cutters, the angle α is (360/15) ^o 24 ^o , while the cutting edges of the milling cutters 4 form a helix.

Элементарная фреза 4 (фиг.3 и 4) имеет противоположные режущим граням 5 упорные поверхности 8 в плоскостях, перпендикулярных диаметральной плоскости фрезы. В противоположных торцах 9 и 10 фрезы выполнены симметричные пазы соответственно 11 и 12, стенки 13 и 14 которых в проекции на торцовую плоскость фрезы образуют с упорными поверхностями 8 угол α 360^o/n, где n количество элементарных фрез. В данном случае этот угол α 24^о. Взаимное расположение фрез 4а и 4б (фиг.2) определяется именно упором стенки 13 паза 12 фрезы 4а в упорную поверхность 8 соседней фрезы 4б.The elementary mill 4 (FIGS. 3 and 4) has opposite contact surfaces 8 to the cutting faces 5 in planes perpendicular to the diametrical plane of the mill. In the opposite ends 9 and 10 of the milling cutter, symmetrical grooves 11 and 12 are made, the walls 13 and 14 of which, in the projection onto the end plane of the milling cutter, form an angle α 360 ^o / n with persistent surfaces 8, where n is the number of elementary milling cutters. In this case, this angle is α 24 ^about . The relative position of the milling cutters 4a and 4b (Fig. 2) is determined precisely by the abutment of the wall 13 of the groove 12 of the milling cutter 4a in the thrust surface 8 of the adjacent milling cutter 4b.

Крайняя слева фреза 4в (фиг.1) упирается в упор 2 вала 1. Поперечное сечение этого упора не имеет особого значения, однако целесообразно выполнить его с поперечным сечением, соответствующим поперечному сечению паза 12 (фиг. 3). Крайняя справа фреза 4г (фиг.1) прижата гайкой 15, установленной на резьбе 3 вала 1. Гайка 15 имеет со стороны, обращенной к набору элементарных фрез 4, на части своей длины участок 15а с поперечным сечением в виде, по меньшей мере, части многоугольника с углом β между сторонами, определяемыми по формуле
β 180 ˙[(n-2/n]^o (2)
Этот выбор угла β определяется тем, что угол β должен составлять 180^о-α Формула (2) для угла β получена отсюда с подстановкой величины угла α по формуле (1). Очевидно, что в случае, если угол β составит, например, 108^о при величине угла α 72^о, поперечное сечение гайки может быть выполнено в виде пятиугольника (с углом между сторонами 110^о) с соответствующей корректировкой угла α из соображений удобства изготовления гайки и ключей для нее. Гайка 15 также имеет обычный шестигранник 16 под стандартный ключ.The leftmost milling cutter 4c (Fig. 1) abuts against the stop 2 of the shaft 1. The cross section of this stop does not have much significance, however, it is advisable to make it with a cross section corresponding to the cross section of the groove 12 (Fig. 3). The rightmost milling cutter 4g (Fig. 1) is pressed by a nut 15 mounted on the thread 3 of the shaft 1. The nut 15 has, on the side facing the set of elementary milling cutters 4, a portion 15a with a cross section in the form of at least part polygon with an angle β between the sides defined by the formula
β 180 ˙ [(n-2 / n] ^o (2)
This choice of angle β is determined by the fact that angle β must be 180 ^о -α. Formula (2) for angle β is obtained from here with the substitution of angle α by formula (1). Obviously, if the angle β will be, e.g., 108 ^on when the magnitude of the angle α 72 ^{of the} cross-section nut may be formed as a pentagon (with the angle between the sides ¹¹⁰⁾ with a corresponding adjustment of the angle α of the considerations of manufacturing convenience, nuts and keys for her. The nut 15 also has a regular hexagon 16 under the standard wrench.

При сборке наборной фрезы на вал 1 устанавливают одну за другой элементарные фрезы 4, начиная с левой крайней 4в и оканчивая правой крайней 4г. При этом фрезы 4 набирают так, что стенки из пазов 12 упираются в упорные поверхности 8 соседних фрез. Затем надевают на конец вала 1 гайку 15, утапливая ее участок 15а с поперечным сечением, описанным выше, в паз 12 крайней фрезы 4г, перемещают весь пакет вправо и наживляют гайку 15 на резьбу 3 вала 1. Далее вращают гайку 15 ключом (не показан) за шестигранник 16 вместе с пакетом фрез 4 до упора левой крайней фрезы 4в в упор 2 вала 1. При правильном выборе направления резьбы 3 (левое при правом вращении вала 1) во время работы произойдет самозатягивание гайки 15. Используют наборную фрезу обычным образом. При этом в показанной конфигурации фреза будет строгать обрабатываемую поверхность. When assembling a milling cutter, one elementary milling cutter 4 is installed on the shaft 1 one after the other, starting from the left extreme 4c and ending with the right extreme 4g. In this case, the cutters 4 are assembled so that the walls of the grooves 12 abut against the thrust surfaces 8 of the neighboring cutters. Then put the nut 15 on the end of the shaft 1, recessing its section 15a with the cross-section described above into the groove 12 of the extreme milling cutter 4g, move the whole package to the right and screw the nut 15 onto the thread 3 of the shaft 1. Next, rotate the nut 15 with a wrench (not shown) the hexagon 16 together with the package of cutters 4 to the stop of the left extreme cutter 4c against the stop 2 of the shaft 1. If the direction of thread 3 is correct (left when the shaft 1 is rotated right), the nut 15 will self-tighten during operation 15. Use the dial mill in the usual way. At the same time, in the shown configuration, the cutter will plan the machined surface.

В варианте конструкции фрезы, показанном на фиг.7, на которой аналогичные детали обозначены теми же позициями, отличие наборной фрезы заключается в наличии разрывов между соседними элементарными фрезами 4а, 4б (например, для выборки пазов). Эти разрывы заполнены вставками 17, имеющими поперечное сечение, аналогичное поперечному сечению участка 15а гайки 15. При этом грани вставок 17 выполняют функцию опорных поверхностей 8 фрез 4. Угол смещения режущих кромок соседних фрез при этом удваивается и в данном примере при восьми фрезах вместо пятнадцати он составляет 48^о.In the embodiment of the milling cutter shown in Fig. 7, in which similar parts are indicated by the same positions, the difference between the milling cutter is the presence of gaps between adjacent elementary milling cutters 4a, 4b (for example, for selecting grooves). These gaps are filled with inserts 17 having a cross section similar to the cross section of nut portion 15a. In this case, the edges of the inserts 17 function as the supporting surfaces of 8 mills 4. The offset angle of the cutting edges of the neighboring mills is doubled in this example, with eight mills instead of fifteen makes 48 ^about .

Очевидно, что наборная фреза может иметь любое количество элементарных фрез, при этом будут изменяться только угловое смещение режущих кромок из резцов, длина вала и форма поперечного сечения участка гайки крепления (а также вставок, если они установлены). Obviously, a milling cutter can have any number of elementary mills, and only the angular displacement of the cutting edges from the cutters, the shaft length and the cross-sectional shape of the fastening nut section (as well as inserts, if installed) will change.

Кроме того, хотя в приведенных примерах пары упорных поверхностей фрез выполнены симметрично, это не является обязательным признаком. In addition, although in the above examples, the pairs of contact surfaces of the cutters are made symmetrically, this is not a mandatory feature.

Claims

1. SET MILL, comprising a shaft with cutting elements located on it in the form of two-cut elementary mills fixed from mutual displacement relative to each other and relative to the shaft, having cutting edges with overlapping ends located at an angular offset, as well as a device for connecting with a set nut elementary milling cutters with a shaft and preventing their axial and angular movement by means of stops, characterized in that the overlap of the cutting edges of the two-cutter elementary milling cutter is made in the form of two ennyh symmetrically elemental cutter axis at each of its projections ends, the outer contours are projected on the end surfaces of a plurality of geometrical surfaces cutters themselves and the two, outer and inner abutment surfaces with an angle between the latter α = 360 ^° / n, where n number of elementary cutters and the nut for fixing the milling cutter on the shaft is equipped with mating internal contact surfaces of the overlapping cutting edges with external contact surfaces with an angle between them in the projection onto the end face of the nut and β = 180 ^° [(n-2) / n].
2. The mill according to claim 1, characterized in that it is made with inserts having a cross section similar to that of a nut.