RU2248878C1 - Trying plane - Google Patents
Trying plane Download PDFInfo
- Publication number
- RU2248878C1 RU2248878C1 RU2003132198/03A RU2003132198A RU2248878C1 RU 2248878 C1 RU2248878 C1 RU 2248878C1 RU 2003132198/03 A RU2003132198/03 A RU 2003132198/03A RU 2003132198 A RU2003132198 A RU 2003132198A RU 2248878 C1 RU2248878 C1 RU 2248878C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutter
- planing
- planer
- axis
- cutters
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к области создания средств для обработки древесины, предназначенных для строгания плоских поверхностей.The invention relates to mechanical engineering, and in particular to the field of creating wood processing products intended for planing flat surfaces.
Известна конструкция механизированного рубанка, включающая корпусные элементы, двигатель и связанную с ним фрезу, в которой вал двигателя расположен под углом к обрабатываемой поверхности в плоскости, перпендикулярной направлению строгания, при этом величина угла обеспечивает расположение центра тяжести рубанка в пределах опорной поверхности корпусных элементов, а фреза выполнена конической и размещена на валу двигателя (патент РФ № 2047479, В 27 С 1/10, B 27 G 17/02, 1993 г.).A known design of a mechanized planer, including casing elements, an engine and a cutter associated with it, in which the motor shaft is located at an angle to the surface to be machined in a plane perpendicular to the planing direction, while the angle ensures the location of the center of gravity of the planer within the supporting surface of the casing elements, and the cutter is made conical and placed on the motor shaft (RF patent No. 2047479, B 27
Недостатком рассматриваемого устройства является сравнительно большой диаметр примененной конической фрезы, который, в среднем, в 2,5 раза больше ширины строгания рубанка, и соответственно повышенные габариты рубанка. Большой диаметр конической фрезы обуславливает также увеличение вентиляционных потерь, повышение центробежных усилий и гироскопического эффекта, что ограничивает рабочую частоту вращения фрезы. В результате требуется применять электродвигатель больших габаритов и массы, поскольку конструкция рассматриваемого рубанка является безредукторной.The disadvantage of this device is the relatively large diameter of the used conical cutter, which, on average, is 2.5 times the width of the planer planing, and accordingly the increased dimensions of the planer. The large diameter of the conical cutter also causes an increase in ventilation losses, an increase in centrifugal forces and a gyroscopic effect, which limits the working frequency of rotation of the cutter. As a result, it is required to use an electric motor of large dimensions and mass, since the design of the considered planer is gearless.
Скос ножей конической фрезы в рассматриваемой конструкции рубанка также ограничен, так как при этом недопустимо возрастают габариты фрезы, снижаются ее прочностные параметры и увеличивается кривизна профиля обработанной поверхности. Это, в свою очередь, снижает качество строгания поперек волокон древесины.The bevel of the knives of the conical cutter in the considered design of the planer is also limited, since in this case the dimensions of the cutter are unacceptably increased, its strength parameters are reduced and the curvature of the profile of the machined surface increases. This, in turn, reduces the quality of planing across the wood fibers.
Известен также ручной рубанок, выбранный в качестве прототипа, включающий корпус, резец, ось которого установлена в подшипниках, снабженный закрепленным на верхней пласти корпуса с помощью фланца сменным стаканом и размещенной внутри него втулкой, в которой установлена ось резца с подшипниками, а на нижней пласти корпуса выполнен поперечный паз и закреплен стружколоматель, выполненный в виде пластины с отверстием, при этом поверхность пластины совмещена с базирующей поверхностью корпуса (авт. свид. СССР № 509426, кл. B 27 G 17/02, 04.05.1976).Also known is a manual planer, selected as a prototype, including a housing, a cutter, the axis of which is installed in the bearings, equipped with a removable cup fixed to the upper face of the housing with a flange and a sleeve located inside it, in which the axis of the cutter with bearings is mounted, and on the lower face a transverse groove is made and a chip breaker fixed in the form of a plate with a hole is fixed, while the surface of the plate is aligned with the base surface of the body (ed. certificate of the USSR No. 509426, class B 27
Недостатком данной конструкции является то, что она не обеспечивает высокого качества строгания, так как в ней не применимы с надлежащим эффектом фрезы, обеспечивающие последовательное срезание двух слоев материала (чернового и чистового) за один проход. Указанные фрезы в полной мере могут выполнять свои функции лишь в конструкциях, где ось фрезы образует острый угол с опорной поверхностью, вершина которого обращена в направлении строгания, а не в направлении, противоположном направлению строгания, как это имеет место в прототипе.The disadvantage of this design is that it does not provide high quality planing, as milling cutters that provide sequential cutting of two layers of material (roughing and finishing) in one pass are not applicable in it. These cutters can fully perform their functions only in designs where the cutter axis forms an acute angle with a supporting surface whose top is facing in the planing direction, and not in the direction opposite to the planing direction, as is the case in the prototype.
Задачей изобретения является создание ручного рубанка, позволяющего повысить качество строгания изделий из древесины.The objective of the invention is the creation of a manual planer, which improves the quality of planing of wood products.
Поставленная задача достигается тем, что ручной рубанок, так же как прототип, включает корпус, режущий элемент, ось которого образует острый угол φ с опорной поверхностью рубанка. Согласно изобретению в качестве режущего элемента применена фреза, которая механически связана с двигателем и снабжена, по крайней мере, одной парой чернового и чистового резцов, а вершина угла наклона φ оси фрезы к опорной поверхности рубанка обращена в направлении строгания, причем указанный угол φ удовлетворяет условиюThe task is achieved in that the manual planer, as well as the prototype, includes a housing, a cutting element, the axis of which forms an acute angle φ with the supporting surface of the planer. According to the invention, a cutter is used as a cutting element, which is mechanically connected to the engine and equipped with at least one pair of roughing and finishing cutters, and the apex of the tilt angle φ of the cutter axis to the supporting surface of the planer is turned in the planing direction, and this angle φ satisfies the condition
где δ - толщина слоя материала, срезаемого чистовым резцом, мм;where δ is the thickness of the layer of material cut by the finishing cutter, mm;
ΔR=R2-R1>0; R1, R2 - радиусы вращения формообразующих точек лезвий чернового и чистового резцов относительно оси фрезы, мм;ΔR = R 2 -R 1 >0; R 1 , R 2 - radii of rotation of the forming points of the blades of the roughing and finishing cutters relative to the axis of the cutter, mm;
h - смещение формообразующей точки лезвия чернового резца относительно формообразующей точки лезвия чистового резца в направлении опорной поверхности рубанка, измеренное вдоль оси фрезы, мм.h is the offset of the forming point of the blade of the rough cutter relative to the forming point of the blade of the finishing cutter in the direction of the supporting surface of the planer, measured along the axis of the cutter, mm
Условие (1) получено на основе геометрической расчетной схемы фрезы, имеющей, по крайней мере, одну пару резцов, расположенных на разном расстоянии от оси вращения фрезы, из которых один резец является черновым, а второй- чистовым (фиг.7). Выражение (1) показывает, каким должен быть угол наклона φ оси фрезы к опорной поверхности рубанка для достижения заданной толщины слоя материала δ, срезаемого чистовым (внешним) резцом фрезы с заданными геометрическими параметрами ΔR и h.Condition (1) is obtained on the basis of the geometric design of the cutter, which has at least one pair of cutters located at different distances from the axis of rotation of the cutter, of which one cutter is draft, and the second is finish (Fig. 7). Expression (1) shows what the angle of inclination φ of the cutter axis to the supporting surface of the planer should be in order to achieve a given thickness of the material layer δ cut by the finish (external) cutter of the cutter with the given geometric parameters ΔR and h.
Сущность предлагаемого изобретения состоит в размещении фрезы таким образом, что ее ось вращения располагается в плоскости, перпендикулярной опорной поверхности рубанка (которая контактирует с обрабатываемой поверхностью при строгании, является базирующей поверхностью) и проходящей через линию направления строгания (линия, определяющая направление перемещения рубанка в процессе строгания, с которой, как правило, совпадает продольная линия корпуса рубанка), и образует острый угол φ с опорной поверхностью, вершина которого обращена в направлении строгания рубанком.The essence of the invention consists in placing the cutter in such a way that its axis of rotation is located in a plane perpendicular to the supporting surface of the planer (which contacts the surface to be machined when planing, is the base surface) and passes through the planing direction line (a line that defines the direction of movement of the planer in the process planing, which, as a rule, coincides with the longitudinal line of the planer body), and forms an acute angle φ with the supporting surface, the apex of which faces in Direction of planing.
При этом для формирования строганных участков деревянных поверхностей использованы торцовые фрезы с так называемыми черновыми (внутренними) и чистовыми (внешними) резцами (патент РФ № 1252075, В 23 С 5/06, 1986 г.; заявка на изобретение № 99118470/02, опубликована 20.06.2001 г.), которые обеспечивают наиболее высокое качество строгания вследствие не только реализации принципа ступенчатого строгания, но и регулирования глубины обработки материала на последней ступени строгания. Уменьшение толщины слоя материала, срезаемого чистовым (внешним) резцом, как правило, сопровождается повышением качества обработки древесины. Однако при этом может снижаться глубина строгания за один проход рубанком. Поэтому угол наклона оси фрезы φ к опорной поверхности рубанка в общем случае выбирается исходя из выбранной толщины слоя материала, срезаемого чистовым резцом, в соответствии с выражением (1).At the same time, face mills with so-called rough (internal) and finishing (external) cutters were used to form planed sections of wooden surfaces (RF patent No. 1252075,
На фиг.1 представлен продольный разрез предлагаемого рубанка безредукторной конструкции, проходящий через линию разъема составных частей корпуса.Figure 1 presents a longitudinal section of the proposed planer gearless design, passing through the line of the connector of the components of the housing.
На фиг.2 показан вид сверху примера безредукторной конструкции рубанка.Figure 2 shows a top view of an example of a gearless construction of a planer.
На фиг.3 изображен режим строгания со снятием двух слоев материала за один проход рубанка, сочетающий процессы строгания передней и задней частями фрезы.Figure 3 shows the planing mode with the removal of two layers of material in one pass of the planer, combining the processes of planing the front and rear parts of the cutter.
На фиг.4 изображен процесс стружкообразования при отрезании объема материала от обрабатываемой детали передней частью фрезы.Figure 4 shows the process of chip formation when cutting the volume of material from the workpiece to the front of the cutter.
На фиг.5 показан процесс стружкообразования при срезании объема материала от обрабатываемой детали задней частью фрезы.Figure 5 shows the process of chip formation when cutting the volume of material from the workpiece to the rear of the cutter.
На фиг.6 изображен пример обработки материала задней частью фрезы с черновыми и чистовыми резцами.Figure 6 shows an example of processing the material with the rear of the cutter with rough and finish cutters.
На фиг.7 представлена геометрическая расчетная схема для случая обработки материала задней частью фрезы с черновыми и чистовыми резцами.Figure 7 presents the geometric design scheme for the case of processing the material with the back of the cutter with rough and finish cutters.
Механизированный рубанок на фиг.1, 2 состоит из корпуса 1, включающего в себя кожух 2, переднюю ручку 3, заднюю ручку 4 (с кнопкой включения-выключения), а также переднюю подошву 5 и заднюю подошву 6. В корпусе 1 под кожухом 2 закреплен электродвигатель 7, на валу 8 которого установлена фреза 9 с резцами 10. В корпусе 1 закреплен защитный кожух 11, который одновременно является направляющим элементом для выброса стружки, а также установлен блок 12 регулирования глубины строгания за один проход с ручкой 13 регулирования глубины строгания за один проход.The mechanized plane in figures 1, 2 consists of a
Ось вращения 14 фрезы 9 здесь совпадает с осью вала 8 электродвигателя 7 и размещена в плоскости, перпендикулярной подошвам 5, 6 и проходящей через линию направления строгания (с которой в данном случае совпадает продольная линия корпуса 1 рубанка), образует острый угол (меньше 90 градусов) с опорными поверхностями подошв 5, 6, вершина которого обращена в направлении строгания.The axis of
Защитный кожух 11 и корпус 1 имеют отверстие 15 для выброса стружки.The protective casing 11 and the
Процесс стружкообразования при использовании фрезы 9 с идентично выполненными резцами 10 (фиг.3) может выполняться в два этапа. При резании передним резцом 10 (относительно направления строгания рубанком) происходит срезание объема материала толщиной Δ1 относительно обрабатываемой поверхности 16. При резании задним резцом 10 (относительно направления строгания рубанком) происходит срезание дополнительного объема материала толщиной Δ2. В результате суммарная толщина срезаемого слоя материала (разница уровней обрабатываемой поверхности 16 и обработанной поверхности 17) составляет величину Δ.The process of chip formation when using a
Механизмы резания передним и задним резцами 10 фрезы 9 существенно различаются. При резании передним резцом 10 (фиг.4) происходит отрезание объема материала 18 (образуется элемент стружки) в зоне резания 19 и его отрыв от обрабатываемой поверхности 16. Зона резания 19 здесь проходит в основном поперек волокон древесины, что увеличивает необходимую силу резания. Кроме того, при большом шаге подачи на один рез (t) может не обеспечиваться полный отрыв элемента стружки 18 от обрабатываемой поверхности 16, что ухудшает качество строгания.The cutting mechanisms of the front and
При резании задним резцом 10 (фиг.5) происходит подрезание обрабатываемой поверхности 16 вдоль волокон древесины в зоне резания 19 на шаге подачи t и отрыв элемента стружки 18. Сила резания здесь меньше, а резец 10 надежно отделяет элемент стружки 18. Качество строгания в данном случае выше, чем в предыдущем случае.When cutting with the rear cutter 10 (Fig. 5), the
Поэтому целесообразно организовать процесс резания таким образом, чтобы передний резец 10 (фиг.3) срезал больший слой материала толщиной Δ1, а задний резец 10 срезал меньший слой толщиной Δ2 и завершал процесс формирования обработанной поверхности 17 с более высоким качеством обработки поверхности (качество обработки повышается при уменьшении величины Δ2).Therefore, it is advisable to organize the cutting process in such a way that the front cutter 10 (FIG. 3) cuts off a larger layer of material with a thickness of Δ 1 , and the
Более целесообразна организация процесса строгания в два этапа лишь задними резцами 10 при использовании фрез с черновыми и чистовыми резцами. В простейшем случае подобная фреза может быть выполнена по типу конструкции на фиг.3, в которой резцы 10 закреплены в корпусе фрезы 9 на разном расстоянии от оси вращения 14. При этом обеспечивается высокое качество строгания при низких энергетических затратах (минимальных усилиях резания). Количество резцов у такой фрезы может быть больше двух. Так, например, торцовая фреза 9 на фиг.6 состоит из корпуса 20, на котором установлены два чистовых (внешних) резца 21 и два черновых (внутренних) резца 22. Чистовые (внешние) резцы 21 закреплены в корпусе 20 на большем диаметре, чем черновые (внутренние) резцы 22. Резцы 21 и 22 могут быть смещены по окружности относительно друг друга на произвольный угол (на фиг.6 резцы 21 и 22 условно изображены расположенными в одной плоскости, проходящей через направление подачи фрезы 9 и ось 14 фрезы 9). Ось 14 фрезы 9 наклонена на угол α (относительно перпендикуляра к направлению строгания рубанком) в направлении, противоположном направлению строгания рубанком. Это соответствует наклону плоскости вращения 23 фрезы 9 на угол α относительно направления строгания рубанком. При этом ось 14 фрезы 9 образует острый угол φ с обрабатываемой поверхностью 16, равный (π/2 - α). Формообразующие точки A2 лезвий 24 черновых (внутренних) резцов 22 смещены относительно формообразующих точек а1 лезвий 25 чистовых (внешних) резцов 21 вдоль оси 14 фрезы 9 на величину h в сторону обрабатываемой поверхности 16. После обработки поверхности 16 черновым (внутренним) резцом 22 на глубину γ образуется поверхность 26, а после обработки поверхности 26 чистовым (внешним) резцом 21 на глубину 8 образуется поверхность 17.It is more expedient to organize the planing process in two stages only with the
Формообразующие точки A1, A2 являются низшими точками лезвий 25 и 24 в направлении, перпендикулярном направлению подачи фрезы, которые определяют уровни обработанных поверхностей 17 и 26.The forming points A 1 , A 2 are the lowest points of the
Разница 8 уровней обработанных поверхностей 17 и 26 определяется углом наклона (α) плоскости вращения 23 фрезы 9 к направлению строгания U рубанком, разницей радиусов окружностей (ΔR), на которых размещены формообразующие точки A1 и A2 лезвий 25 и 24, а также величиной смещения h формообразующих точек A1 и A2 вдоль оси 14 фрезы 9.The difference of 8 levels of the machined surfaces 17 and 26 is determined by the angle of inclination (α) of the plane of
При использовании данной фрезы 9 обеспечивается режим “подрезания” с наименьшими усилиями, при котором сила резания имеет результирующую составляющую, направленную против направления подачи, что необходимо для нормальной работы ручного рубанка с механическим приводом.When using this
Чистовые (внешние) резцы 21 при этом определяют конечное качество обработки материала. Поскольку они имеют наибольшую линейную скорость резания в сравнении с черновыми (внутренними) резцами 22, а срезаемый ими слой толщиной δ может быть минимизирован (при фиксированной суммарной толщине срезаемого слоя материала (γ+δ) за один проход рубанка), то это обеспечивает повышенное качество обработки материала.Finishing (external)
Геометрическая расчетная схема для фрезы 9 на фиг.6 представлена на фиг.7. Здесь mA2=h; A2с=δ; mA1=ΔR.The geometric design diagram for the
Из данной расчетной схемы следует, что при заданных параметрах ΔR, h фрезы 9 и параметра обработки материала 8 угол наклона α плоскости вращения 23 фрезы 9 относительно направления строгания рубанком определяется выражениемFrom this calculation scheme it follows that for the given parameters ΔR, h of the
Соответственно острый угол, образуемый осью 14 фрезы 9 с обрабатываемой поверхностью 16, вершина которого обращена в направлении строгания рубанком, должен быть равенAccordingly, the acute angle formed by the
Следовательно, угол φ наклона оси 14 фрезы 9 к опорной поверхности определяется требуемым соотношением толщин слоев материала, срезаемых черновыми 22 и чистовыми 21 резцами. Оптимальная толщина слоя материала, срезаемого чистовыми резцами 21, может составлять порядка 0,1-0,5 мм. С целью регулирования угла φ конструкция рубанка может предусматривать специальные регулировочные элементы (например, элементы для регулирования наклона электродвигателя 7 в корпусе 1 на фиг.1, 2 либо наклона подошв 5, 6 относительно корпуса 1 и т.п.).Therefore, the angle φ of the inclination of the
Регулировка глубины строгания за один проход может осуществляться перемещением передней подошвы 5 (с помощью блока регулирования глубины строгания 12). При этом наклон оси 14 фрезы 9 относительно подошв 5 и 6 не меняется (фиг.1). Возможны и другие способы регулирования глубины строгания.Adjusting the depth of planing in one pass can be carried out by moving the front sole 5 (using the block for adjusting the depth of planing 12). In this case, the inclination of the
Следует отметить, что фреза 9 на фиг.6 может обеспечить обработку материала в четыре этапа за один проход рубанка при организации строгания как передней, так и задней частями фрезы 9 (по типу фрезы на фиг.3). Однако, как указывалось выше, при этом будут ухудшаться энергетические показатели при обработке древесины.It should be noted that the
Фреза 9 может заменяться на другие виды инструмента, например на шлифовальные приспособления, пальчиковую фрезу и т.п., что расширяет функциональные возможности рубанка.The
Соединение вала 8 электродвигателя 7 с фрезой 9 может быть выполнено через механическое передаточное устройство, позволяющее согласовывать частоты вращения и моменты указанных элементов кинематической цепи рубанка.The connection of the shaft 8 of the electric motor 7 with the
Работа предлагаемого рубанка.The work of the proposed planer.
При включении электродвигателя 7 (фиг.1, 2) приводится во вращение фреза 9 с резцами 10. Рубанок устанавливается на обрабатываемую поверхность и за рукоятки 3, 4 перемещается вдоль обрабатываемой поверхности в направлении продольной оси корпуса рубанка. При этом осуществляется процесс строгания древесины черновыми (внутренними) 22 и чистовыми (внешними) 21 резцами фрезы 9 по типу фиг.6. В результате образуется обработанная дорожка строгания 17, качество обработки которой во многом зависит от толщины слоя материала, срезаемого задним чистовым (внешним) резцом 21 (δ на фиг.6). Глубина строгания за один проход регулируется с помощью блока регулирования глубины строгания 12.When you turn on the electric motor 7 (Fig. 1, 2), the
При необходимости выполнения какого-либо другого вида работ (например, шлифования) фреза 9 заменяется на соответствующий вид инструмента и производится обработка детали (отборка рельефных поверхностей, пазов, выборка гнезд и операции шлифования).If you need to perform any other type of work (for example, grinding), the
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003132198/03A RU2248878C1 (en) | 2003-11-03 | 2003-11-03 | Trying plane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003132198/03A RU2248878C1 (en) | 2003-11-03 | 2003-11-03 | Trying plane |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2248878C1 true RU2248878C1 (en) | 2005-03-27 |
Family
ID=35560445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003132198/03A RU2248878C1 (en) | 2003-11-03 | 2003-11-03 | Trying plane |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2248878C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2446043C2 (en) * | 2006-09-11 | 2012-03-27 | Макита Корпорейшн | Hand plane |
-
2003
- 2003-11-03 RU RU2003132198/03A patent/RU2248878C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2446043C2 (en) * | 2006-09-11 | 2012-03-27 | Макита Корпорейшн | Hand plane |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100922781B1 (en) | Cutting insert for high-speed milling cutter | |
| KR100794092B1 (en) | Cutting insert for high feed face milling | |
| EP2121223B1 (en) | Slotting cutter and inserts for same | |
| TWI504454B (en) | Bearbeitungswerkzeug | |
| CN101301691B (en) | Groove processing method and forming rotary cutting tool | |
| US9475136B2 (en) | High-speed milling cutter and cutting insert therefor | |
| UA78677C2 (en) | Method for manufacture of monoblock of blade wheel of rotor and wheel | |
| RU2358843C2 (en) | Milling method | |
| CN106794525B (en) | Tangential cutting insert and milling cutter including the cutting tip | |
| MX2008000475A (en) | Method for machining crankshafts and device for carrying out this method. | |
| CN107042329A (en) | For the milling method of chill product | |
| CN108602145A (en) | Single blade bevel gear cutting element | |
| US11045889B2 (en) | Thread milling cutter and internal pipe thread machining method using the same | |
| JP2004074394A5 (en) | Radius end mill and manufacturing method of forging die | |
| US11034048B2 (en) | Wood cutting tool and an arrangement for using said tool | |
| US20050111928A1 (en) | Cutting tool | |
| RU2535820C2 (en) | Device for electric pulse machining | |
| RU2248878C1 (en) | Trying plane | |
| CN101142046B (en) | Tool and machine for machining operations posing an inverse operation risk | |
| US8100156B2 (en) | Cylindrical cutter with helical cutting line | |
| US4305440A (en) | Cutting tool | |
| US20070272330A1 (en) | Spiral profile cutting tool | |
| JP2021115684A (en) | Multi-blade ball end mil and processing method of multi-blade ball end mill | |
| EP2035197B1 (en) | Hogging tool for working edges of panels, and method and apparatus for utilising such hogging tool | |
| RU2463130C1 (en) | Rotary cutter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051104 |