RU217097U1

RU217097U1 - Universal milling tool

Info

Publication number: RU217097U1
Application number: RU2023103468U
Authority: RU
Inventors: Михаил Иванович Белкин; Андрей Сергеевич Шайтер
Original assignee: Михаил Иванович Белкин; Андрей Сергеевич Шайтер
Filing date: 2023-02-15
Publication date: 2023-03-16

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для обработки листовых материалов резанием и может быть использована для фрезерования угловых пазов и профилированных кромок, например листов гипсокартона. Универсальный фрезерный инструмент содержит хвостовик 1 и фасонную фрезерную головку, на внешней поверхности которой закреплены пластины 8 с режущей кромкой. Фрезерная головка выполнена в виде монолитного тела, состоящего из нижней конической части 2 со скругленной вершиной 3 и верхней фасонной части, соединенной с хвостовиком 1 и расположенной со стороны основания конусной части 2. Верхняя часть фрезерной головки образована двумя разновеликими дисками 4 и 5, диаметр нижнего 4 из которых, примыкающего к основанию конусной части 2 тела головки, превышает диаметр верхнего диска. В теле фрезерной головки секущими поверхностями 7, проходящими по образующим тела фрезерной головки, образован вырез 6. Пластина 8 с режущей кромкой, имеющей форму ломаной линии, образует жесткое крепление на грани выреза 6. Расширяются функциональные возможности фрезерного инструмента. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

The utility model relates to devices for cutting sheet materials and can be used for milling corner grooves and profiled edges, such as drywall sheets. The universal milling tool contains a shank 1 and a shaped milling head, on the outer surface of which plates 8 with a cutting edge are fixed. The milling head is made in the form of a monolithic body, consisting of a lower conical part 2 with a rounded top 3 and an upper shaped part connected to the shank 1 and located on the side of the base of the conical part 2. The upper part of the milling head is formed by two different-sized disks 4 and 5, the diameter of the lower 4 of which, adjacent to the base of the conical part 2 of the body of the head, exceeds the diameter of the upper disk. In the body of the milling head, secant surfaces 7 passing along the generatrices of the body of the milling head form a cutout 6. The plate 8 with a cutting edge in the form of a broken line forms a rigid mount on the edge of the cutout 6. The functionality of the milling tool is expanded. 5 z.p. f-ly, 4 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам для обработки материалов резанием и может быть использована для фрезерования угловых пазов на листовых композиционных материалах, фрезерования профилированных кромок, а также снятия фаски на листовых слоистых полимерных композиционных материалов (ПКМ), из волокнистых ПКМ, гипсокартоновых листах и т.д.The utility model relates to devices for processing materials by cutting and can be used for milling angular grooves on sheet composite materials, milling profiled edges, as well as chamfering on sheet layered polymer composite materials (PCM), from fibrous PCM, gypsum boards, etc. .

Известна концевая фреза для обработки слоистых пластиков (RU 2568231, кл. В23С 5/10, 2015 г). Фреза содержит корпус с хвостовиком, а также удлиненные и укороченные режущие кромки. Удлиненные режущие кромки расположены по периферии, по винтовым линиям с левосторонним наклоном. У торцового конца фрезы расположены укороченные кромки, с правосторонним наклоном на концах которых образованы торцовые зубья. Профиль корпуса в поперечном сечении выполнен прямоугольной формы. Корпус закручен под углом наклона удлиненных периферийных режущих кромок, расположенных на меньших сторонах профиля корпуса. Корпус заканчивается квадратом. Укороченные режущие кромки расположены в углах упомянутого квадрата, не совпадающих с профилем корпуса. Торцовые зубья выступают ниже окончания удлиненных режущих кромок, а пространство, не занятое корпусом, образует стружковыводящие канавки.Known end mill for processing laminates (RU 2568231, class B23C 5/10, 2015). The cutter contains a body with a shank, as well as elongated and shortened cutting edges. Elongated cutting edges are located along the periphery, along helical lines with a left-sided inclination. At the end end of the cutter there are shortened edges, with right-sided inclination at the ends of which end teeth are formed. The body profile in cross section is made of a rectangular shape. The body is twisted at an angle of inclination of the elongated peripheral cutting edges located on the smaller sides of the body profile. The body ends in a square. The shortened cutting edges are located at the corners of the mentioned square, which do not coincide with the body profile. Face teeth protrude below the end of the elongated cutting edges, and the space not occupied by the body forms chip grooves.

Данный режущий инструмент не обеспечивает получения угловых пазов в листовом материале, что значительно снижает его функциональные возможности.This cutting tool does not provide angular grooves in sheet material, which significantly reduces its functionality.

Прототипом полезной модели является фрезерный инструмент для фрезерования профилированных кромок заготовки (DE 202004003080, кл. В23С 3/12, В23С 5/12, 2004 г). Фрезерный инструмент включает хвостовик для фиксации фрезы в рабочем органе фрезерного оборудования и фасонную фрезерную головку конической формы, на внешней стороне которой, закреплены фреза с упорным кольцом перед торцевой поверхностью фрезерной головки. На фрезерной головке закреплены две режущие кромки, которые профилированы в соответствии с профилем обрабатываемой поверхности. Упорное кольцо расположено соосно фрезерной головке и съемно соединено с ней. Упорное кольцо имеет боковую поверхность, которая сужается в осевом направлении от фрезерной головки и во время работы опирается на поверхность обрабатываемой детали, подлежащей фрезерованию, которая примыкает к кромке и имеет наклон, соответствующий боковой поверхности. Расстояние между упорным кольцом и фрезерной головкой регулируются, при этом упорное кольцо установлено с возможностью вращения. На фрезерной головке имеется выступающая в осевом направлении опорная ось, имеющая кольцевой выступ, направленный к ее свободному концу, и на который опирается опорное кольцо, поддерживающее упорное кольцо. The prototype of the utility model is a milling tool for milling profiled workpiece edges (DE 202004003080, class B23C 3/12, B23C 5/12, 2004). The milling tool includes a shank for fixing the cutter in the working body of the milling equipment and a shaped milling head of a conical shape, on the outer side of which a cutter with a thrust ring is fixed in front of the end surface of the milling head. Two cutting edges are fixed on the milling head, which are profiled in accordance with the profile of the surface to be machined. The thrust ring is located coaxially with the milling head and is detachably connected to it. The thrust ring has a side surface which tapers in the axial direction from the milling head and during operation rests on the surface of the workpiece to be milled, which is adjacent to the edge and has a slope corresponding to the side surface. The distance between the thrust ring and the milling head is adjustable, while the thrust ring is mounted rotatably. The milling head has an axially protruding support shaft having an annular protrusion directed towards its free end, and on which a support ring rests, supporting the thrust ring.

Известный фрезерный инструмент допускает изготовление только фасонного паза образованного режущей кромкой, расположенной на коническом участке фрезы, а опорное кольцо не позволяет выполнить закрытый паз, что снижает функциональность инструмента.The well-known milling tool allows the production of only a shaped groove formed by a cutting edge located on the conical section of the cutter, and the support ring does not allow a closed groove, which reduces the functionality of the tool.

Проблемой, на которую направлена полезная модель, является разработка простой универсальной конструкции режущего инструмента с возможностью образования как углового паза на листовой заготовке, так и с возможностью обработки торцевых кромок листа. The problem to which the utility model is directed is the development of a simple universal design of a cutting tool with the possibility of forming both an angular groove on a sheet blank and with the possibility of processing the end edges of the sheet.

Техническим результатом полезной модели является расширение функциональных возможностей режущего инструмента.The technical result of the utility model is to expand the functionality of the cutting tool.

Поставленная проблема и заявленный технический результат достигаются за счет того, что универсальный фрезерный инструмент включает хвостовик и фасонную фрезерную головку, на внешней поверхности которой закреплена пластина с режущей кромкой. Согласно полезной модели фрезерная головка выполнена в виде монолитного тела, состоящего из нижней конической части со скругленной вершиной и верхней фасонной части, соединенной с хвостовиком и расположенной со стороны основания конусной части. Верхняя часть фрезерной головки образована двумя разновеликими дисками, диаметр нижнего из которых, примыкающего к основанию конусной части тела головки превышает диаметр верхнего диска. В теле фрезерной головки секущими поверхностями, проходящими по образующим тела фрезерной головки, образован вырез. Пластина с режущей кромкой, имеющей форму ломаной линии, образует жесткое крепление на грани выреза. The problem posed and the claimed technical result are achieved due to the fact that the universal milling tool includes a shank and a shaped milling head, on the outer surface of which a plate with a cutting edge is fixed. According to the utility model, the milling head is made in the form of a monolithic body, consisting of a lower conical part with a rounded top and an upper shaped part connected to the shank and located on the side of the base of the conical part. The upper part of the milling head is formed by two different-sized disks, the diameter of the lower of which, adjacent to the base of the conical part of the head body, exceeds the diameter of the upper disk. A cutout is formed in the body of the milling head by secant surfaces passing along the generatrices of the body of the milling head. A plate with a cutting edge in the form of a broken line forms a rigid mount on the edge of the cutout.

Угол при вершине конусной части фрезерной головки составляет преимущественно от 87° до 93°. Такой угол обеспечивает получение углового паза в 90°. Уменьшение и увеличение параметров угла при вершине конусной части фрезерной головки не позволит получить угловой паз в 90°. The angle at the top of the taper of the milling head is preferably from 87° to 93°. This angle provides a 90° corner slot. Reducing and increasing the parameters of the angle at the top of the conical part of the milling head will not allow you to get an angular groove of 90 °.

Нижнюю поверхность большего диска верхней части фрезерной головки целесообразно выполнять скошенной, под углом преимущественно от 15° до 20°, это позволяет получить фигурный паз с сечением такого профиля, которое позволяет в дальнейшем эффективно заполнять его пастой-наполнителем, без образования пустот. При уменьшении угла меньше 15° рассматриваемый отрезок профиля кромки будет стремиться к образованию параллельной линии относительно лицевого листа картона, что приведет к образованию пустот в прямых углах профиля паза. При увеличении рассматриваемого угла профиля паза больше 20°, Наклонная поверхность, образованная этим углом, будет работать как направляющая, по которой пластичная паста-наполнитель, под действием внешнего усилия, будет продавливаться между двумя сопрягаемыми листами гипсокартона. В результате в прямых углах, также, будут образовываться пустоты. Угол в 15° является оптимальным с точки зрения заполнения прямых углов пастой-наполнителем.It is advisable to make the lower surface of the larger disk of the upper part of the milling head beveled, at an angle of mainly from 15° to 20°, this makes it possible to obtain a figured groove with a cross section of such a profile that allows it to be effectively filled with a filler paste in the future, without the formation of voids. When the angle is reduced below 15°, the section of the edge profile under consideration will tend to form a parallel line with respect to the front sheet of cardboard, which will lead to the formation of voids in the right corners of the groove profile. When the considered angle of the groove profile is increased more than 20 °, the inclined surface formed by this angle will work as a guide along which the plastic filler paste, under the action of an external force, will be pressed between two mating sheets of drywall. As a result, voids will also form in right angles. An angle of 15° is optimal in terms of filling right angles with filler paste.

Пластина с режущей кромкой предпочтительно выполнена из твердосплавного материала.The cutting edge insert is preferably made of a carbide material.

Жесткое крепление пластины с режущей кромкой к грани выреза может быть выполнено сваркой или с помощью крепежных элементов, например, с помощью винтового соединения.Rigid fastening of the insert with a cutting edge to the edge of the cutout can be performed by welding or by means of fasteners, for example, by means of a screw connection.

Выполнение тела фрезерной головки монолитной, намного облегчает ее изготовление, кроме того, за счет отсутствия дополнительных операции регулировки составных частей и сборки фрезерной головки из отдельных элементов для выполнения операции фрезерования, облегчается и сам процесс фрезерования. The execution of the body of the milling head is monolithic, greatly facilitates its manufacture, in addition, due to the absence of additional operations for adjusting the components and assembling the milling head from individual elements to perform the milling operation, the milling process itself is also facilitated.

Выполнение тела фрезерного головки из двух неразрывных частей, нижней и верхней, позволяет с помощью нижней конической части получать при фрезеровании угловой паз на листовом материале, не повреждая нижнюю сторону листа, а с помощью верхней фасонной части – обрабатывать торцевой срез кромки листа для дальнейшего соединения листов встык. The execution of the body of the milling head from two inseparable parts, the lower and the upper, allows using the lower conical part to obtain an angular groove on the sheet material during milling without damaging the lower side of the sheet, and using the upper shaped part to process the end cut of the sheet edge for further joining the sheets butt.

Выполнение вершины конической части фрезерной головки скругленной не позволяет во время проведения процедуры формирования углового паза прорезать нижнюю сторону листа. Кроме того, закругление вершины фрезерной головки улучшает процесс резания. При отсутствии закругления вершины режущие кромки сходятся, а это означает, что линейная скорость при вращении фрезы в этой точке будет равна нулю, возникают дополнительные нагрузки и повышается износ инструмента.Making the top of the conical part of the milling head rounded does not allow cutting the bottom side of the sheet during the procedure for forming the corner groove. In addition, the rounding of the top of the milling head improves the cutting process. In the absence of rounding of the top, the cutting edges converge, which means that the linear speed during the rotation of the cutter at this point will be equal to zero, additional loads arise and tool wear increases.

Выполнение верхней части фрезерной головки ступенчатой, за счет наличия двух разновеликих дисков, обеспечивает образование ломаной линии на грани выреза в теле фрезерной головки для обеспечения заданной формы торца листа обрабатываемого листового материала, например, листа гипсокартона.The execution of the upper part of the milling head is stepped, due to the presence of two discs of different sizes, provides the formation of a broken line on the edge of the cutout in the body of the milling head to provide a given shape of the end face of the sheet of the processed sheet material, for example, a sheet of drywall.

Полезная модель иллюстрируется следующими чертежами, где The utility model is illustrated in the following drawings, where

на фиг. 1 – общий вид универсального фрезерного инструмента; in fig. 1 – general view of the universal milling tool;

на фиг. 2 –угловой паз, образованный конической нижней частью фрезерной головки, на листе, обрабатываемого материала, например, на листе гипсокартона; in fig. 2 - an angular groove formed by the conical lower part of the milling head, on a sheet of processed material, for example, on a sheet of drywall;

на фиг. 3 – торцевая кромка, обрабатываемого материала, например, гипсокартонного листа, образованная верхней фасонной частью фрезерной головки; in fig. 3 - the end edge of the material being processed, for example, gypsum board, formed by the upper shaped part of the milling head;

на фиг. 4 – продольный разрез универсального фрезерного инструмента.in fig. 4 - longitudinal section of a universal milling tool.

Универсальный фрезерный инструмент включает:Universal milling tool includes:

1 – хвостовик, предназначенный для фиксации фрезерной головки в рабочем органе оборудования, например цанговым зажимом;1 - shank designed to fix the milling head in the working body of the equipment, for example, with a collet clamp;

2 – нижняя коническая часть монолитной фрезерной головки с углом при вершине конусной части от 87° до 93°;2 - lower conical part of a monolithic milling head with an angle at the top of the conical part from 87° to 93°;

3 – скругленная вершина конической части фрезерной головки;3 - rounded top of the conical part of the milling head;

4 – диск фасонной части фрезерной головки большего диаметра;4 - disk of the shaped part of the milling head of a larger diameter;

5 – диск фасонной части фрезерной головки меньшего диаметра;5 - disk of the shaped part of the milling head of a smaller diameter;

6 – вырез в теле фрезерной головки;6 - cutout in the body of the milling head;

7 – секущие поверхности, проходящие по образующим тела фрезерной головки;7 - secant surfaces passing along the generatrices of the body of the milling head;

8 – пластина с режущей кромкой, имеющая форму ломаной линии, выполненная из твердосплавного материала, жесткое крепление которой к грани выреза выполнено сваркой или с помощью крепежных элементов, например, с помощью винтового соединения (на фигуре не показано).8 - a plate with a cutting edge, having the shape of a broken line, made of carbide material, which is rigidly attached to the edge of the cutout by welding or using fasteners, for example, using a screw connection (not shown in the figure).

9 – скошенная часть диска фасонной части фрезерной головки под углом от 15 до 20°.9 - beveled part of the disk of the shaped part of the milling head at an angle of 15 to 20 °.

10 – лист обрабатываемого материала, например, гипсокартона;10 - a sheet of the processed material, for example, drywall;

11 – закрытый угловой паз;11 - closed corner groove;

12 – торцевая кромка листа гипсокартона, в виде ломаной линии, выполненная фасонной частью фрезерной головки, для возможности его соединения встык с другим листом гипсокартона.12 - the end edge of the drywall sheet, in the form of a broken line, made by the shaped part of the milling head, for the possibility of its butt joint with another sheet of drywall.

Универсальный фрезерный инструмент предназначен для получения углового паза на листовом композиционном материале, например на листе гипсокартона, позволяющего производить его загиб на 90°, а также для фрезерования профилированных кромок заготовок.The universal milling tool is intended for obtaining an angular groove on a sheet composite material, for example, on a drywall sheet, allowing it to be bent by 90 °, as well as for milling profiled edges of workpieces.

Формирование углового паза производят нижней конической частью фрезерного инструмента (фиг. 2). При этом режущая кромка пластины 8, расположенная по образующей конусной поверхности нижней конической части 2 фрезерной головки, выбирает обрабатываемый материал листа гипсокартона 10 на глубину таким образом, чтобы образовывался закрытый угловой паз 11, не прорезая лист гипсокартона 10 насквозь. Скругленная вершина 3 конической части 2 фрезерной головки не позволяет прорезать лист гипсокартона 10 насквозь. Оставшийся участок материала (нижний слой гипсокартона) не позволяет листу гипсокартона 10 разрушиться на два независимых элемента. The formation of the angular groove produced by the lower conical part of the milling tool (Fig. 2). In this case, the cutting edge of the plate 8, located along the generatrix of the conical surface of the lower conical part 2 of the milling head, selects the processed material of the drywall sheet 10 to a depth so that a closed corner groove 11 is formed without cutting through the drywall sheet 10 through. The rounded top 3 of the conical part 2 of the milling head does not allow cutting through the drywall sheet 10 through and through. The remaining portion of the material (the bottom layer of gypsum board) does not allow the gypsum board sheet 10 to collapse into two independent elements.

При формировании торцевой кромки 12 листа 10 гипсокартона, используют режущую кромку пластины 8 верхней части фрезерной головки, имеющую форму ломаной линии (фиг. 3). Данные режущие кромки пластины 8 предназначены для формирования стыковочных торцевых кромок 12 листа 10, для соединения между собой двух листов 10 гипсокартона в единое полотно.When forming the end edge 12 of the drywall sheet 10, the cutting edge of the plate 8 of the upper part of the milling head is used, which has the shape of a broken line (Fig. 3). These cutting edges of the plate 8 are designed to form the butt end edges 12 of the sheet 10, to connect two sheets 10 of drywall together into a single sheet.

Фасонная ломаная линия режущей кромки пластины 8, позволяет одним режущим инструментом выполнять несколько операций: получение глухого паза на листовом материале, а также обработку торцов листового материала. The shaped broken line of the cutting edge of the plate 8 allows one cutting tool to perform several operations: obtaining a blind groove on the sheet material, as well as processing the ends of the sheet material.

Опытный образец полезной модели испытан с положительными результатами. В настоящее время готовится его серийное производство. The prototype of the utility model has been tested with positive results. Its mass production is currently being prepared.

Claims

1. Universal milling tool, including a shank and a shaped milling head, on the outer surface of which a plate with a cutting edge is fixed, characterized in that the milling head is made in the form of a monolithic body, consisting of a lower conical part with a rounded top and an upper shaped part connected to shank and located on the side of the base of the conical part, and the upper part of the milling head is formed by two different-sized disks, the diameter of the lower of which, adjacent to the base of the conical part of the body of the head, exceeds the diameter of the upper disk, while in the body of the milling head by secant surfaces passing along the generatrix of the body milling head, a cutout is made, and a plate with a cutting edge in the form of a broken line is rigidly fixed on the face of the cutout.

2. Universal milling tool according to claim 1, characterized in that the angle at the top of the conical part of the milling head is from 87° to 93°.

3. Universal milling tool according to claim 1, characterized in that the lower surface of the larger disc is bevelled at an angle of 15° to 20°.

4. Universal milling tool according to claim 1, characterized in that the insert with a cutting edge is made of carbide material.

5. Universal milling tool according to claim 1, characterized in that the rigid fastening of the plate with a cutting edge with a notch edge is made by welding.

6. Universal milling tool according to claim 1, characterized in that the rigid fastening of the plate with a cutting edge with a cutout edge is made using fasteners.