RU2203165C2

RU2203165C2 - Apparatus for feeding cutting fluid

Info

Publication number: RU2203165C2
Application number: RU2001100141A
Authority: RU
Inventors: В.А. Полетаев; А.Ю. Пудов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн"
Priority date: 2001-01-03
Filing date: 2001-01-03
Publication date: 2003-04-27

Abstract

FIELD: machine engineering, apparatuses for cooling cutting tools. SUBSTANCE: apparatus includes disc milling cutter having in its body annular turning communicated through radial ducts with teeth of milling cutter; two shutters closing said turning and two discs mounted coaxially relative to milling cutter at side of turning in such a way that disc being nearest to end of milling cutter body is mounted stationary and it carries one of shutters. Second disc has means for supplying fluid to annular turning of milling cutter and it is mounted with possibility of rotation relative to rotation axis of milling cutter. Disc the nearest to end of milling cutter has through-type segment cutout; second shutter mounted on disc with means for supplying fluid passes through said cutout. EFFECT: effective usage, lowered consumption of cutting fluid due to controlling length of zone for supplying cutting fluid onto surface of tool. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для охлаждения режущего инструмента. The invention relates to mechanical engineering, in particular to devices for cooling a cutting tool.

Данное устройство может найти применение при торцевом фрезеровании поверхностей, площадь фрезерования которых существенно изменяется в течение цикла обработки, например при фрезеровании торцевых поверхностей щек коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания. This device can find application in face milling of surfaces whose milling area changes significantly during the processing cycle, for example, when milling the end surfaces of the cheeks of crankshafts of internal combustion engines.

Известно устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости, позволяющее подавать охлаждающую жидкость через режущий инструмент, в частности через корпус дисковой фрезы. Корпус фрезы содержит внутреннюю полость в виде кольцевой проточки, к которой осуществляется подвод охлаждающей жидкости. Кольцевая полость корпуса фрезы соединена с помощью радиальных каналов с соплами, расположенными на затылке каждого из зубьев, находящихся на периферии инструмента. Причем каждое сопло содержит регулятор расхода жидкости, размещенный в каждом из каналов корпуса фрезы. A device for supplying a cutting fluid is known, which allows the supply of cooling fluid through a cutting tool, in particular through a disk cutter body. The cutter body contains an internal cavity in the form of an annular groove to which coolant is supplied. The annular cavity of the cutter body is connected by means of radial channels with nozzles located on the nape of each of the teeth located on the periphery of the tool. Moreover, each nozzle contains a fluid flow regulator located in each of the channels of the cutter body.

Авторское свидетельство 1454651 А1, В 23 Q 11/10, бюллетень изобретений 4, 1989 г. - аналог. Copyright certificate 1454651 A1, 23 Q 11/10, Bulletin of inventions 4, 1989 - analogue.

Несмотря на эффективную доставку жидкости в зону резания, данное устройство имеет существенный недостаток, а именно: неэффективное расходование охлаждающей жидкости. Это обусловлено тем, что охлаждение необходимо использовать при охлаждении детали и инструмента непосредственно в зоне контакта инструмента и детали, которая имеет ограниченные размеры и представляет собой только часть длины окружности режущей поверхности инструмента. В то же время данное устройство обеспечивает равномерное расходование жидкости по всей длине режущей поверхности инструмента, в том числе и при охлаждении зубьев фрезы, которые в данный момент не участвуют в резании. Despite the effective delivery of fluid to the cutting zone, this device has a significant drawback, namely: inefficient use of coolant. This is due to the fact that cooling must be used when cooling the part and the tool directly in the contact zone of the tool and the part, which has limited dimensions and represents only part of the circumference of the cutting surface of the tool. At the same time, this device provides a uniform flow of fluid along the entire length of the cutting surface of the tool, including when cooling the cutter teeth, which are not currently involved in cutting.

Известно устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости через корпус инструмента, в частности дисковой фрезы, в котором зона подачи жидкости на режущие кромки зубьев фрезы ограничена. При использовании данного инструмента жидкость разбрызгивается не по всей периферии инструмента, а только на участке длины окружности режущей поверхности инструмента, приближенной к длине зоны контакта инструмента с деталью. Устройство представляет собой дисковую фрезу, содержащую кольцевую проточку, соединенную радиальными каналами с режущей кромкой каждого зуба фрезы. Оно содержит два диска, установленных соосно с фрезой. Ближний диск закрывает кольцевую проточку фрезы, обеспечивая ее герметичность при вращении с помощью лабиринтных уплотнений на ее корпусе. Второй диск снабжен подводом жидкости в кольцевую полость фрезы. Ближний диск, закрывающий кольцевую полость, содержит две заслонки, ограничивающие область попадания жидкости в кольцевую проточку инструмента, за счет чего жидкость разбрызгивается через его радиальные каналы только в определенном секторе периферии инструмента, связанном с данной частью кольцевой проточки инструмента. Длина данного сектора определяется расстоянием между заслонками, расположенными на диске. Расстояние между ними в процессе обработки остается неизменным. A device for supplying cutting fluid through the tool body, in particular a disk mill, in which the area of fluid supply to the cutting edges of the teeth of the mill is limited. When using this tool, the liquid is not sprayed around the entire periphery of the tool, but only in the area of the circumference of the cutting surface of the tool, close to the length of the contact zone of the tool with the part. The device is a disk mill, containing an annular groove connected by radial channels to the cutting edge of each tooth of the mill. It contains two disks mounted coaxially with the mill. The near disk closes the annular groove of the cutter, ensuring its tightness during rotation using labyrinth seals on its body. The second disk is equipped with a fluid inlet in the annular cavity of the cutter. The proximal disk covering the annular cavity contains two shutters that limit the area of liquid penetration into the annular groove of the instrument, due to which the fluid is sprayed through its radial channels only in a certain sector of the instrument periphery associated with this part of the annular groove of the instrument. The length of this sector is determined by the distance between the flaps located on the disk. The distance between them during processing remains unchanged.

Авторское свидетельство 994214, В 23 Q 11/10, бюллетень 5, 1983 г. - прототип. Copyright certificate 994214, B 23 Q 11/10, Bulletin 5, 1983 - prototype.

Недостатком данного устройства является то, что длина сектора окружности периферии дисковой фрезы, на которую попадает охлаждающая жидкость, остается неизменной в процессе обработки. Чаще всего длина контакта инструмента с деталью изменяется в широких пределах, особенно при торцевом фрезеровании деталей типа щек противовесов коленчатых валов. В этом случае вследствие конструктивных особенностей деталей, заключающихся в том, что щеки валов эксцентричны относительно оси вращения коренных или шатунных шеек, длина дуги зоны контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью изменяется практически от нуля до 180^o. В данном случае для эффективного использования охлаждающей жидкости необходимо в процессе обработки постоянно изменять длину дуги зоны охлаждения в пределах изменения зоны контакта инструмента с деталью.The disadvantage of this device is that the length of the sector circle of the periphery of the disk cutter, which gets the coolant, remains unchanged during processing. Most often, the contact length of the tool with the part varies widely, especially when face milling parts such as cheeks of counterweights of crankshafts. In this case, due to the design features of the parts, namely, that the cheeks of the shafts are eccentric relative to the axis of rotation of the main or connecting rod necks, the length of the arc of the zone of contact of the tool with the work surface varies from almost zero to 180 ^o . In this case, for the effective use of the coolant, it is necessary during the processing process to constantly change the arc length of the cooling zone within the limits of changing the contact zone of the tool with the part.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение возможности регулирования длины зоны подачи охлаждающей жидкости на режущую поверхность инструмента. Это позволяет эффективно использовать охлаждающие свойства жидкости, экономить ее расход. The objective of the invention is the ability to control the length of the zone of supply of coolant to the cutting surface of the tool. This allows you to effectively use the cooling properties of the liquid, saving its consumption.

Поставленная задача решается тем, что устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости содержит дисковую фрезу, в корпусе которой выполнена кольцевая проточка, сообщенная радиальными каналами с зубьями фрезы. Устройство содержит две заслонки, перекрывающие проточку, и два диска, установленных соосно с фрезой со стороны проточки. Ближний к торцу фрезы диск установлен неподвижно и на нем закреплена одна из заслонок, а на втором расположен подвод жидкости. Новым в предлагаемом изобретении является то, что диск, снабженный подводом, установлен с возможностью поворота вокруг оси фрезы. Ближний к торцу фрезы диск имеет сегментный вырез, через него проходит вторая заслонка, которая установлена на диске с подводом жидкости. The problem is solved in that the device for supplying cutting fluid contains a disk mill, in the housing of which an annular groove is made, communicated by radial channels with the teeth of the mill. The device contains two shutters overlapping the groove, and two disks mounted coaxially with the cutter on the groove side. The disk closest to the end of the cutter is fixedly mounted and one of the shutters is fixed on it, and a fluid supply is located on the second. New in the present invention is that the disk, equipped with a supply, is mounted to rotate around the axis of the cutter. The disk closest to the end of the cutter has a segment cut-out; a second shutter passes through it, which is installed on the disk with a fluid supply.

Предлагаемое устройство поясняется чертежами. The proposed device is illustrated by drawings.

На фиг.1 представлен общий вид устройства в разрезе. Figure 1 presents a General view of the device in section.

На фиг.2 приведен разрез А-А общего вида устройства на фиг.1. Figure 2 shows a section aa the General view of the device in figure 1.

На фиг.3 приведен местный разрез В-В на фиг.2 (разрез поясняет конструкцию и расположение заслонки внутри кольцевой проточки фрезы). Figure 3 shows the local section BB in figure 2 (the section explains the design and location of the shutter inside the annular groove of the cutter).

Устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания содержит дисковую фрезу 1, установленную на шпинделе 2 фрезерной головки 3. В корпусе фрезы 1 выполнена кольцевая проточка 4, которая снабжена радиальными каналами 5, сообщенными с режущей поверхностью зубьев 6. Устройство имеет две заслонки 7 и 8, перекрывающие кольцевую проточку 4 по ее длине, и два диска 9 и 10, установленных соосно с фрезой 1 со стороны ее торца, на котором выполнена кольцевая проточка 4. Ближний к фрезе 1 диск 9 установлен неподвижно на корпусе фрезерной головки 3 и имеет сквозной сегментный вырез 11. На диске 9 установлена заслонка 7. Второй диск 10 установлен с возможностью поворота относительно оси вращения фрезы 1, для чего он снабжен зубчатым венцом 12, находящимся в зацеплении с собственным приводом (на чертеже не указан). На диске 10 расположены подвод жидкости 13 и заслонка 8, проходящая через сегментный вырез 11 диска 9. На торцах диска 10 и корпуса фрезы 1 выполнены кольцевые выступ 14 и проточка 15, которые образуют лабиринтное уплотнение, полностью перекрывающее сегментный вырез 11 диска 9 с торца корпуса фрезы 1. A device for supplying a cutting fluid to the cutting zone contains a disk mill 1 mounted on the spindle 2 of the milling head 3. An annular groove 4 is made in the mill body 1, which is provided with radial channels 5 communicated with the cutting surface of the teeth 6. The device has two shutters 7 and 8, overlapping the annular groove 4 along its length, and two disks 9 and 10 mounted coaxially with the mill 1 on the side of its end face, on which the annular groove 4 is made. The disk 9 closest to the mill 1 is fixedly mounted on the housing of the milling head 3 and has a through segment cut-out 11. A shutter 7 is installed on the disk 9. The second disk 10 is mounted rotatably relative to the axis of rotation of the cutter 1, for which it is equipped with a gear rim 12 which is engaged with its own drive (not shown in the drawing). On the disk 10 there is a fluid supply 13 and a shutter 8 passing through the segment cut-out 11 of the disk 9. At the ends of the disk 10 and the cutter body 1, an annular protrusion 14 and a groove 15 are made, which form a labyrinth seal completely covering the segment cut-out 11 of the disk 9 from the end of the case milling cutters 1.

Работает устройство следующим образом: охлаждающую жидкость подают через подвод 13 в часть кольцевой проточки 4, ограниченную размещенными в ней заслонками 7 и 8. Жидкость из этой части проточки 4 через радиальные каналы 5 поступает к режущим поверхностям зубьев фрезы 1 на участке ее периферии, который в данный момент участвует в резании. При увеличении зоны контакта фрезы 1 с деталью включается привод вращения диска 10, который с помощью зубчатого венца 12 поворачивается относительно диска 9 на угол, соответствующий увеличению зоны обработки. В результате этого заслонка 8 перемещается внутри кольцевой проточки 4 фрезы 1, увеличивая ее длину пропорционально углу поворота диска 10. Вследствие этого жидкость из проточки 4 через каналы 5 поступает к большему количеству режущих зубьев 6 на периферии фрезы 1. При уменьшении зоны контакта фрезы 1 с деталью привод вращения диска 10 поворачивает его через венец 12 в обратном направлении. Вследствие этого заслонка 8, перемещаясь внутри проточки 4, сокращает ее длину и соответственно уменьшает количество режущих зубьев 6, к которым поступает охлаждающая жидкость. The device operates as follows: coolant is supplied through an inlet 13 to a part of the annular groove 4, limited by the shutters 7 and 8 located therein. The liquid from this part of the groove 4 through the radial channels 5 enters the cutting surfaces of the teeth of the cutter 1 at its periphery, which currently involved in cutting. With an increase in the contact zone of the mill 1 with the part, the drive of rotation of the disk 10 is turned on, which, with the help of the ring gear 12, rotates relative to the disk 9 by an angle corresponding to the increase in the processing zone. As a result of this, the shutter 8 moves inside the annular groove 4 of the mill 1, increasing its length in proportion to the angle of rotation of the disk 10. As a result, the liquid from the groove 4 through the channels 5 enters a larger number of cutting teeth 6 on the periphery of the mill 1. When the contact zone of the mill 1 decreases the rotational drive of the disk 10 rotates it through the crown 12 in the opposite direction. As a result of this, the shutter 8, moving inside the groove 4, shortens its length and accordingly reduces the number of cutting teeth 6 to which the coolant enters.

Устройство позволяет вести подачу охлаждающей жидкости непосредственно на рабочие поверхности режущих зубьев и только на те, которые в данный момент времени находятся в зоне резания. Причем в процессе обработки при изменении длины контакта инструмента с деталью соответственно ей изменяется длина периферии режущей кромки фрезы, к которой обеспечивается подвод охлаждающей жидкости. Это значительно сокращает расход охлаждающей жидкости, а также обеспечивает наибольший эффект охлаждения режущих зубьев инструмента. The device allows the supply of coolant directly to the working surfaces of the cutting teeth and only to those that are currently in the cutting zone. Moreover, during processing, when the length of the contact of the tool with the part changes, the length of the periphery of the cutting edge of the mill, to which the coolant is supplied, changes accordingly. This significantly reduces the flow rate of the coolant, and also provides the greatest effect of cooling the cutting teeth of the tool.

Claims

A device for supplying a cutting fluid to a cutting zone containing a disk mill, in the case of which an annular groove is made, communicated by radial channels with the teeth of the mill, two shutters overlapping the groove, and two disks mounted coaxially with the mill on the groove side, the closest to the end of the milling cutter body, the disk is fixedly mounted and one of the shutters is fixed on it, on the second disk there is a fluid supply to the cutter's annular groove, characterized in that the disc with the fluid supply is installed with the possibility of Orochi relative tool rotation axis and proximal to the end of the cutter disc provided with a through cut segment and passes therethrough the second flap which is mounted on the disc with a supply of fluid.