RU2116167C1

RU2116167C1 - Milling cutter

Info

Publication number: RU2116167C1
Application number: RU97110441A
Authority: RU
Inventors: И.А. Ефимович; А.А. Рудаков
Original assignee: Тюменский государственный нефтегазовый университет
Priority date: 1997-06-18
Filing date: 1997-06-18
Publication date: 1998-07-27

Abstract

FIELD: metal working. SUBSTANCE: longitudinal grooves and transverse helical groove are made in milling cutter body. Transverse helical groove houses cutting plates secured by means of attachment members and resting on supporting T-shaped inserts. Projection of supporting inserts is arranged in transverse helical groove, and shoulders are capable of interacting with body wall formed by longitudinal groove. Longitudinal grooves are made sloping so that slope angle provides for position of cutting plates with zero rear angle at required rear angle relative to milling cutter body. Helical groove or segment grooves are made in middle of transverse helical groove for attachment members in the form of two-arm lever. One arm of lever contacts fastening screw, and catch at end of other arm contacts cutting plate hole. Attachment member has projection in center which rests upon side wall of hole positioned inside helical groove for attachment members in parallel to bearing surface of cutting plate. Compensator is installed in the above-indicated hole with deepening and is made as cylindrical compression spring of flexible polymeric material. EFFECT: higher accuracy of working. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к металлообработке, в частности к фрезерованию. The invention relates to metalworking, in particular to milling.

Известна фреза, в корпусе которой выполнены продольные пазы и поперечная винтовая канавка, в которой установлены режущие пластины, опирающиеся на качающиеся вкладыши и закрепленные с помощью крепежных элементов [1]. Known milling cutter, in the housing of which longitudinal grooves and a transverse helical groove are made, in which cutting plates are mounted, supported by swinging inserts and secured with fasteners [1].

Недостатком известной фрезы является недостаточная точность позиционирования в связи с использованием подвижной опорной базы в виде качающихся вкладышей, отсутствием прижима режущей пластины к опорной поверхности. Кроме этого, в данной фрезе отсутствует возможность выбора оптимальной геометрии режущей части в связи с тем, что при изменении в известной конструкции положения базовых поверхностей снижается точность позиционирования и надежность закрепления режущих пластин. A disadvantage of the known milling cutter is the insufficient accuracy of positioning due to the use of a movable support base in the form of oscillating inserts, the lack of pressure on the cutting plate to the supporting surface. In addition, in this milling cutter there is no possibility of choosing the optimal geometry of the cutting part due to the fact that when the position of the base surfaces changes in the known design, the positioning accuracy and the reliability of the fixing of the cutting inserts are reduced.

Известна фреза, выбранная в качестве прототипа, в корпусе которой выполнены продольные пазы и поперечная винтовая канавка, в которой установлены режущие пластины, закрепленные с помощью крепежных элементов и опирающиеся на опорные вкладыши Т-образной формы, выступ которых размещен в поперечной винтовой канавке, а заплечики - с возможностью взаимодействия со стенкой корпуса, образованной продольным пазом, причем в одном из расположенных в направлении наклона винтовой линии продольного паза заплечиков опорного вкладыша на поверхности, контактирующей со стенкой корпуса, выполнено поднутрение в плоскости, перпендикулярной оси фрезы [2]. Known milling cutter, selected as a prototype, in the body of which there are longitudinal grooves and a transverse helical groove, in which cutting plates are mounted, fastened with fasteners and resting on supporting inserts of a T-shape, the protrusion of which is placed in the transverse helical groove, and the shoulders - with the possibility of interaction with the wall of the housing formed by a longitudinal groove, moreover, in one of the shoulders of the support sleeve on the surface located in the direction of inclination of the helical line of the longitudinal groove of the bearing, to contacting with the wall of the body, undercutting was performed in a plane perpendicular to the axis of the cutter [2].

Недостатком известной фрезы является недостаточная точность позиционирования в связи с использованием режущих пластин с задним углом. При базировании на боковую наклонную поверхность режущих пластин значительное влияние на точность позиционирования в радиальном направлении оказывают погрешности изготовления заднего угла и толщины режущей пластины, так как контроль линейных размеров пластины ведется со стороны режущих кромок, а угловые допуски на задний угол имеют существенную величину. Использование режущих пластин с нулевым задним углом, у которых погрешность на задний угол отсутствует, а погрешность по толщине зависит только от наклона пластины в корпусе фрезы, оказывает значительно меньшее влияние на точность позиционирования в радиальном направлении. A disadvantage of the known milling cutter is the insufficient accuracy of positioning due to the use of cutting inserts with a rear angle. When basing on the side inclined surface of the cutting inserts, a significant influence on the accuracy of positioning in the radial direction is exerted by errors in the manufacture of the rear angle and thickness of the cutting insert, since the linear dimensions of the insert are controlled from the side of the cutting edges, and the angular tolerances on the rear corner are significant. The use of cutting inserts with a zero rear angle, for which there is no error at the rear angle, and the error in thickness depends only on the inclination of the insert in the cutter body, has a significantly smaller effect on the positioning accuracy in the radial direction.

Однако известная конструкция фрезы не позволяет использовать режущие пластины с нулевым задним углом из-за конструктивных особенностей базы, образованной пересечением дна поперечной винтовой канавки и стенки продольного паза, контактирующей с заплечиками опорных вкладышей. При этом в известной фрезе отсутствует гарантированный прижим режущих пластин по боковым поверхностям, что также снижает точность позиционирования в радиальном направлении. Кроме того, базовый уступ, образованный пересечением дна поперечной винтовой канавки и стенки винтового продольного паза, имеет форму выпуклой кривой линии. В результате режущая пластина базируется боковой поверхностью на одну точку этой линии и имеет возможность углового перемещения в плоскости пластины на указанной базе, что также снижает точность ее позиционирования. However, the known design of the cutter does not allow the use of cutting inserts with a zero rear angle due to the structural features of the base, formed by the intersection of the bottom of the transverse helical groove and the wall of the longitudinal groove in contact with the shoulders of the bearing inserts. Moreover, in the known mill there is no guaranteed clamping of the cutting inserts on the side surfaces, which also reduces the accuracy of positioning in the radial direction. In addition, the base ledge formed by the intersection of the bottom of the transverse helical groove and the wall of the helical longitudinal groove, has the shape of a convex curved line. As a result, the cutting insert is based on the side surface at one point of this line and has the possibility of angular movement in the plane of the insert on the specified base, which also reduces the accuracy of its positioning.

Задачей изобретения является повышение точности обработки за счет повышения точности позиционирования благодаря использованию режущих пластин с нулевым задним углом и гарантированному прижиму к базовым поверхностям. The objective of the invention is to increase the accuracy of processing by increasing the accuracy of positioning due to the use of cutting inserts with a zero rear angle and guaranteed clamping to the base surfaces.

Указанная задача достигается тем, что у фрезы, в корпусе которой выполнены продольные пазы и поперечная винтовая канавка, в которой установлены режущие пластины, закрепленные с помощью крепежных элементов и опирающиеся на опорные вкладыши Т-образной формы, выступ которых размещен в поперечной винтовой канавке, а заплечики - с возможностью взаимодействия со стенкой корпуса, образованной продольным пазом, причем в одном из расположенных в направлении наклона винтовой линии продольного паза заплечиков опорного вкладыша на поверхности, контактирующей со стенкой корпуса, выполнено поднутрение в полости, перпендикулярной оси фрезы, продольные пазы выполнены наклонными так, чтобы угол наклона стенки корпуса, образованной продольным пазом и контактирующей с заплечиками опорных вкладышей, обеспечивал положение режущих пластин с нулевым задним углом под необходимым задним углом относительно корпуса фрезы. Посередине поперечной винтовой канавки выполнена винтовая канавка под крепежные элементы, изготовленные в виде двуплечего рычага, одно плечо которого контактирует с закрепляющим винтом, а зацеп на конце другого плеча контактирует с отверстием режущий пластины, обеспечивая ее прижим к обеим частям уступа, который образован при пересечении дна поперечной винтовой канавки и стенки продольного паза, не контактирующей с опорными вкладышами, и разделен винтовой канавкой под крепежные элементы. В центре крепежного элемента выполнен выступ, которым он опирается на боковую стенку отверстия, расположенного внутри винтовой канавки под крепежные элементы параллельно опорной поверхности режущей пластины, и компенсатор, установленный с заглублением в это отверстие. Компенсатор выполнен в виде цилиндрической пружины сжатия либо в виде столбика или втулки из упругого полимерного материала, например плотной резины. Причем в случае малого диаметра фрезы вместо винтовой канавки под крепежные элементы в корпусе выполнены сегментные пазы в местах установки крепежных элементов. This task is achieved by the fact that the milling cutter, in the case of which there are longitudinal grooves and a transverse helical groove, in which cutting plates are mounted, fastened with fasteners and supported by supporting inserts of a T-shape, the protrusion of which is placed in the transverse helical groove, and shoulders - with the possibility of interaction with the wall of the housing formed by a longitudinal groove, moreover, in one of the shoulders of the supporting insert on the surface located in the direction of inclination of the helical line of the longitudinal groove of the shoulders of the support insert, to to the body wall, undercutting was performed in the cavity perpendicular to the cutter axis, the longitudinal grooves are inclined so that the angle of inclination of the body wall formed by the longitudinal groove and in contact with the shoulders of the bearing inserts ensures the position of the cutting inserts with a zero rear angle at the necessary rear angle relative to the body cutters. In the middle of the transverse helical groove, a helical groove is made for fasteners made in the form of a two-shouldered lever, one shoulder of which is in contact with the fixing screw, and the hook at the end of the other shoulder is in contact with the hole of the cutting insert, providing it with clamp to both parts of the ledge, which is formed when the bottom crosses a transverse helical groove and a wall of a longitudinal groove not in contact with the support liners, and is divided by a helical groove for fasteners. A protrusion is made in the center of the fastener with which it rests on the side wall of the hole located inside the screw groove for the fasteners parallel to the supporting surface of the cutting insert, and a compensator installed with a recess in this hole. The compensator is made in the form of a cylindrical compression spring or in the form of a column or sleeve of elastic polymer material, for example, dense rubber. Moreover, in the case of a small diameter of the cutter, instead of a helical groove for fasteners in the case, segment grooves are made in the places of installation of fasteners.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая фреза отличается тем, что продольные пазы выполнены наклонными так, чтобы угол наклона стенки корпуса, образованной продольным пазом и контактирующей с заплечиками опорных вкладышей, обеспечивал положение режущих пластин с нулевым задним углом под необходимым задним углом относительно корпуса фрезы, посередине поперечной винтовой канавки выполнена винтовая канавка под крепежные элементы, изготовленные в виде двуплечего рычага, одно плечо которого контактирует с закрепляющим винтом, а зацеп на конце другого плеча контактирует с отверстием режущей пластины, обеспечивая ее прижим к обеим частям уступа, который образован при пересечении дна поперечной винтовой канавки и стенки продольного паза, не контактирующей с опорными вкладышами, и разделен винтовой канавкой под крепежные элементы, при этом выступ, выполненный в центре крепежного элемента, опирается на боковую стенку отверстия, расположенного внутри винтовой канавки под крепежные элементы параллельно опорной поверхности режущей пластины, а компенсатор выполнен в виде цилиндрической пружины сжатия и установлен с заглублением в это отверстие. Заявляемая фреза отличается от прототипа также тем, что вместо винтовой канавки под крепежные элементы в корпусе могут быть выполнены сегментные пазы в местах установки крепежных элементов, а компенсатор может быть выполнен в виде столбика или втулки из упругого полимерного материала, например плотной резины. Comparative analysis with the prototype shows that the inventive cutter is characterized in that the longitudinal grooves are made inclined so that the angle of inclination of the body wall formed by the longitudinal groove and in contact with the shoulders of the bearing inserts ensures the position of the cutting inserts with a zero rear angle at a necessary rear angle relative to the mill body , in the middle of the transverse helical groove, a helical groove is made for fasteners made in the form of a two-shouldered lever, one shoulder of which is in contact with the clamp with a screw, and the hook at the end of the other shoulder is in contact with the hole of the cutting insert, ensuring its clamping to both parts of the ledge, which is formed at the intersection of the bottom of the transverse helical groove and the wall of the longitudinal groove that is not in contact with the supporting inserts, and is divided by a helical groove for fasteners, the protrusion made in the center of the fastener is supported on the side wall of the hole located inside the screw groove for the fasteners parallel to the supporting surface of the cutting insert, and ator is configured as a cylindrical compression spring and is mounted in the recessed hole. The inventive milling cutter also differs from the prototype in that instead of a helical groove for the fasteners in the case, segment grooves can be made in the places where the fasteners are installed, and the compensator can be made in the form of a column or sleeve of elastic polymer material, for example, dense rubber.

На фиг. 1 изображен главный вид фрезы; на фиг. 2 - разрез А-А в исполнении корпуса фрезы с винтовой канавкой под режущие элементы; на фиг. 3 - разрез А-А в исполнении с сегментными пазами. In FIG. 1 shows the main view of the cutter; in FIG. 2 - section AA performed by the cutter body with a helical groove for cutting elements; in FIG. 3 - section aa performed by segmented grooves.

В корпусе 1 фрезы выполнены продольные пазы 2 и поперечная винтовая канавка 3, в которой установлены режущие пластины 4, закрепленные с помощью крепежных элементов 5 и опирающиеся на опорные вкладыши 6 Т-образной формы. Выступ 7 опорных вкладышей 6 размещен в поперечной винтовой канавке 3, а заплечики 8 и 9 взаимодействуют со стенкой 10 корпуса 1, образованной продольным пазом 2. Для обеспечения плотного прилегания заплечиков 8 и 9 опорных вкладышей 6 при выполнении продольного паза 2 по винтовой линии на поверхности одного из заплечиков, контактирующей со стенкой 10 корпуса 1, выполнено поднутрение, величина которого зависит от угла наклона винтовой линии продольного паза 2. В поперечном сечении продольные пазы 2 выполнены наклонными так, чтобы угол наклона стенки 10 корпуса 1 обеспечивал положение режущих пластин 4 с нулевым задним углом под необходимым задним углом α относительно корпуса 1 фрезы. Посередине поперечной винтовой канавки 3 выполнена винтовая канавка 11 под крепежные элементы 5, изготовленные в виде двуплечего рычага. Одно плечо 12 крепежного элемента 5 контактирует с закрепляющим винтов 13, а зацеп 14 на конце другого плеча 15 контактирует с отверстием 16 режущей пластины 4, обеспечивая ее прижим к обеим частям уступа 17, образованного при пересечении дна поперечной винтовой канавки 3 и стенки 18 продольного паза 2, не контактирующей с опорными вкладышами 6. Уступ 17 разделен на две части либо винтовой канавкой 11 под крепежные элементы 5, либо сегментными пазами 19, выполненными в местах установки крепежных элементов 5. Две части уступа 17 обеспечивают две необходимые точки для создания устойчивой базы для боковой поверхности режущей пластины 4. In the mill body 1, longitudinal grooves 2 and a transverse helical groove 3 are made, in which cutting plates 4 are mounted, fastened with fasteners 5 and supported by supporting inserts 6 of a T-shape. The protrusion 7 of the supporting inserts 6 is placed in the transverse helical groove 3, and the shoulders 8 and 9 interact with the wall 10 of the housing 1 formed by a longitudinal groove 2. To ensure a snug fit between the shoulders 8 and 9 of the supporting inserts 6 when performing a longitudinal groove 2 along a helical line on the surface one of the shoulders in contact with the wall 10 of the housing 1, undercut, the magnitude of which depends on the angle of inclination of the helical line of the longitudinal groove 2. In the cross section, the longitudinal grooves 2 are made inclined so that the angle of inclination of the walls 10 and the position of the body 1 provided with cutting inserts 4 zero relief angle at the necessary clearance angle α relative to the cutter body 1. In the middle of the transverse helical groove 3 there is a helical groove 11 for fasteners 5, made in the form of a two-shouldered lever. One shoulder 12 of the fastening element 5 is in contact with the fixing screws 13, and the hook 14 at the end of the other shoulder 15 is in contact with the hole 16 of the cutting insert 4, ensuring it is pressed against both parts of the ledge 17 formed when the bottom of the transverse helical groove 3 and the wall 18 of the longitudinal groove intersect 2, not in contact with the support liners 6. The ledge 17 is divided into two parts either by a helical groove 11 for the fasteners 5, or by segment grooves 19 made at the locations of the fasteners 5. Two parts of the ledge 17 provide two necessary e points for creating a stable base for the side surface of the insert 4.

В центре крепежного элемента 5 выполнен выступ 20, который опирается на боковую стенку 21 отверстия 22, расположенного внутри винтовой канавки 11 под крепежные элементы 5 или в варианте изготовления с сегментными пазами внутри сегментного паза 19. Стенка 21 отверстия 22 выполнена параллельной к опорной поверхности 23 режущей пластины 4. Выступ 20 крепежного элемента 5 опирается также на компенсатор 24, установленный с заглублением в отверстие 22. Компенсатор 24 может быть выполнен в виде цилиндрической пружины сжатия, а также в виде столбика или втулки из упругого полимерного материала, например плотной резины. In the center of the fastening element 5, a protrusion 20 is made, which rests on the side wall 21 of the hole 22 located inside the screw groove 11 for the fastening elements 5 or in the embodiment with segment grooves inside the segment groove 19. The wall 21 of the hole 22 is made parallel to the cutting support surface 23 plates 4. The protrusion 20 of the fastening element 5 also relies on a compensator 24 installed with a recess in the hole 22. The compensator 24 can be made in the form of a cylindrical compression spring, as well as in the form of a column or sleeve made of resilient polymeric material, for example, dense rubber.

Закрепление режущей пластины 4 осуществляется с помощью закрепляющего винта 13, при заворачивании которого крепежный элемент 5 поворачивается вокруг точки контакта выступа 20, выполненного в центре крепежного элемента 5, со стенкой 21 отверстия 22. При этом зацеп 14 входит в отверстие 16 режущей пластины 4, а плечо 15 крепежного элемента 5 упрется в верхнюю поверхность режущей пластины 4. При дальнейшем заворачивании закрепляющего винта 13 крепежный элемент 5 перемещается вдоль отверстия 22, сжимая компенсатор 24. Таким образом, зацеп 14 через отверстие 16 прижимает режущую пластину 4 к обеим частям базового уступа 17, а плечо 15 крепежного элемента 5 прижимает режущую пластину 4 по опорной поверхности 23 к опорному вкладышу 6. The fixing of the cutting insert 4 is carried out with the help of a fixing screw 13, when tightened, the fastening element 5 rotates around the contact point of the protrusion 20, made in the center of the fastening element 5, with the wall 21 of the hole 22. In this case, the hook 14 enters the hole 16 of the cutting plate 4, and the shoulder 15 of the fastener 5 abuts against the upper surface of the cutting insert 4. As the fastening screw 13 is tightened further, the fastener 5 moves along the hole 22, compressing the compensator 24. Thus, the hook 14 through the holes е 16 presses the cutting insert 4 to both parts of the base ledge 17, and the shoulder 15 of the fastener 5 presses the cutting insert 4 along the supporting surface 23 to the supporting insert 6.

Закрепление режущих пластин с гарантированным прижимом к опорной и боковой базовым поверхностям, обеспечение двух опорных точек на боковой базовой поверхности режущей пластины, а также использование режущих пластин с нулевым задним углом, имеющих меньшую погрешность изготовления по сравнению с пластинами, имеющими задний угол, позволяет снизить погрешности позиционирования режущих пластин в радиальном направлении и за счет этого повысить точность обработки. Fastening the cutting inserts with guaranteed clamping to the supporting and lateral base surfaces, providing two reference points on the lateral base surface of the cutting insert, as well as the use of cutting inserts with a zero rear angle, which have a smaller manufacturing error compared to inserts having a rear angle, can reduce errors positioning the cutting inserts in the radial direction and thereby increase the accuracy of processing.

Источники информации
1. Громаков К.Г. и Андреев В.Н. Пути совершенствования металлорежущего инструмента. -М.: НИИМАШ, 1972, с. 52.Sources of information
1. Gromakov K.G. and Andreev V.N. Ways to improve the cutting tool. -M .: NIIMASH, 1972, p. 52.

2. Авт.св. СССР N 1342629, B 23 C 5/10, 1987. 2. Auto USSR N 1342629, B 23 C 5/10, 1987.

Claims

1. A milling cutter whose body has longitudinal grooves and a transverse helical groove in which cutting inserts are mounted, fastened with fixing screws and fasteners and supported by T-shaped support inserts, the protrusions of which are placed in the transverse helical groove, and the shoulders with the possibility of interaction with the wall of the housing formed by a longitudinal groove, while one of the shoulders of the supporting insert located in the direction of inclination of the helical line of the longitudinal groove of the shoulders on the surface in contact with the walls of the housing, has an undercut in a plane perpendicular to the axis of the cutter, characterized in that the cutter is equipped with compensators, while the longitudinal grooves are inclined so that the angle of inclination of the wall of the housing, formed by a longitudinal groove and designed to contact the shoulders of the supporting inserts, ensures the position of the cutting plates with a zero rear angle at the required rear angle relative to the cutter body, while in the middle of the transverse helical groove a helical groove or segment grooves for fasteners are made you, made in the form of a two-shouldered lever, one shoulder of which is designed to interact with the fixing screw, and the hook on the end of the other shoulder is designed to interact with holes made in the cutting inserts, providing a pressure on the cutting plate to both parts of the ledge, which is formed when the bottom crosses a helical groove and a wall of a longitudinal groove not in contact with the support liners, and is divided by said helical groove or segment grooves for fasteners, while the fasteners hav e the center lip adapted for resting against a side surface opening formed in the housing and disposed within helical groove segment or grooves for fastening elements parallel to the supporting surface of the cutting insert, wherein the recessed compensators fitted in said holes.

2. The mill according to claim 1, characterized in that the compensators are made in the form of cylindrical compression springs.

3. The mill according to claim 1, characterized in that the compensators are made in the form of columns or bushings of an elastic polymer material.