RU2253548C1 - Adaptable milling cutter - Google Patents
Adaptable milling cutter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2253548C1 RU2253548C1 RU2004106135/02A RU2004106135A RU2253548C1 RU 2253548 C1 RU2253548 C1 RU 2253548C1 RU 2004106135/02 A RU2004106135/02 A RU 2004106135/02A RU 2004106135 A RU2004106135 A RU 2004106135A RU 2253548 C1 RU2253548 C1 RU 2253548C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- cutters
- milling cutter
- radial grooves
- drilled
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Milling Processes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлообработке, к технологии машиностроения, в частности к конструкциям металлорежущих инструментов, и может быть использовано при проектировании и изготовлении фрез, например, для обработки профиля поверхности катания колесных пар железнодорожного транспорта.The invention relates to metalworking, to mechanical engineering technology, in particular to the designs of metal-cutting tools, and can be used in the design and manufacture of mills, for example, for processing the profile of the rolling surface of wheelsets of railway vehicles.
Известна адаптирующаяся фреза, содержащая корпус, в радиальных пазах которого размещены с закрепленными на них режущими пластинами из твердого сплава резцы, взаимодействующие с демпфирующим элементом [1].Known adaptive milling cutter containing a housing, in the radial grooves of which are placed with fixed cutting plates made of hard alloy cutters that interact with the damping element [1].
Недостатками известной фрезы являются ограниченность технологических возможностей, так как фреза не позволяет обрабатывать поверхности сложной формы, которые получают на станках с ЧПУ или с использованием копира, а также сложность конструкции, сборки и настройки - все это делает процесс фрезерования дорогим и малопроизводительным.The disadvantages of the known milling cutter are the limited technological capabilities, since the milling cutter does not allow machining surfaces of complex shape, which are obtained on CNC machines or using a copier, as well as the complexity of the design, assembly and adjustment - all this makes the milling process expensive and inefficient.
Известна сборная фреза, содержащая корпус с резцами, демпфирующие элементы, выполненные в виде тонкостенных втулок, и промежуточный диск [2].Known prefabricated mill containing a housing with cutters, damping elements made in the form of thin-walled bushings, and an intermediate disk [2].
Недостатками известной фрезы являются ограниченность технологических возможностей, так как фреза предназначена только для обработки плоскостей и не позволяет обрабатывать тела вращения и поверхности сложной формы, которые получают на станках с ЧПУ или с использованием копира, а также сложность конструкции, сборки и настройки - все это делает процесс фрезерования дорогим и малопроизводительным.The disadvantages of the known milling cutter are the limited technological capabilities, since the milling cutter is intended only for machining planes and does not allow machining bodies of revolution and surfaces of complex shape that are obtained on CNC machines or using a copier, as well as the complexity of the design, assembly and adjustment - all this The milling process is expensive and inefficient.
Задача изобретения - расширение технологических возможностей по обрабатыванию тел вращения и поверхностей сложной формы с использованием станков с ЧПУ, копиров и т.п., а также упрощение конструкции, сборки и настройки, повышение производительности, качества обработки и стойкости инструмента путем обеспечения плавности процесса врезания и перевода кинетической энергии удара в потенциальную энергию изгиба упругой пластины.The objective of the invention is the expansion of technological capabilities for processing bodies of revolution and surfaces of complex shape using CNC machines, copiers, etc., as well as simplifying the design, assembly and tuning, improving productivity, processing quality and tool life by ensuring a smooth cutting process and converting the kinetic energy of the impact into the potential energy of the bending of the elastic plate.
Поставленная задача решается с помощью предлагаемой адаптирующейся фрезы, содержащей корпус, в радиальных пазах которого размещены с закрепленными на них режущими пластинами из твердого сплава резцы, взаимодействующие с демпфирующим элементом, причем радиальные пазы корпуса выполнены трапецеидальной формы, поверхности пазов облицованы бронзовыми пористыми самосмазывающимися пластинами, выполняющими функции подшипников скольжения, при этом пластины, кроме одной боковой, выполнены плоскопараллельными и закреплены на корпусе неподвижно, а упомянутая боковая пластина выполнена подвижной в виде клина и предназначена для регулирования зазора между ней и резцом с помощью винта, ввернутого в резьбовое отверстие, ось которого проходит по плоскости касания боковой пластины в виде клина с корпусом и половина просверлена в пластине, а другая половина - в корпусе, при этом резьба нарезана только в корпусной половине отверстия, режущие пластины выполнены круглыми, а их крепление к резцам - механическим.The problem is solved with the help of the proposed adaptive milling cutter containing a housing, in the radial grooves of which are placed cutters interacting with the damping element fixed to them by hard alloy cutting plates, the radial grooves of the housing being trapezoidal in shape, the groove surfaces are lined with bronze porous self-lubricating plates that perform the functions of sliding bearings, while the plates, except for one side, are made plane-parallel and fixed to the housing It is important that the said side plate is movable in the form of a wedge and is designed to regulate the gap between it and the cutter with a screw screwed into a threaded hole, the axis of which passes along the plane of contact of the side plate in the form of a wedge with a body and half is drilled into the plate, and the other half - in the case, while the thread is cut only in the case half of the hole, the cutting inserts are made round, and their fastening to the cutters - mechanical.
Кроме того, резцы выполнены трапецеидальной формы, ответной форме радиальных пазов корпуса, установлены в них по скользящей посадке и удерживаются в корпусе с одного торца крышкой, а с другого - шайбообразной гофрированной пружиной и второй крышкой, при этом крышки прикреплены к корпусу винтами.In addition, the cutters are made in a trapezoidal shape, in the reciprocal form of the radial grooves of the housing, installed in them along a sliding fit and held in the housing from one end by a cover, and from the other by a washer-shaped corrugated spring and a second cover, while the covers are attached to the housing by screws.
При этом фреза предназначена для обработки поверхности катания колесных пар железнодорожного транспорта.In this case, the milling cutter is designed for surface treatment of rolling wheelsets of railway vehicles.
Сущность конструкции фрезы поясняется чертежами.The essence of the design of the cutter is illustrated by drawings.
На фиг.1 изображена предлагаемая фреза, вид с подпружиненного торца; на фиг.2 - вид А на фиг.1, повернуто; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.1; на фиг.5 - схема действующих сил; на фиг.6 - шайбообразная гофрированная пружина, вид спереди; на фиг.7 - шайбообразная гофрированная пружина, вид с торца.Figure 1 shows the proposed mill, a view from the spring-loaded end; figure 2 - a view of figure 1, rotated; figure 3 is a section bB in figure 1; figure 4 is a cross-section bb in figure 1; figure 5 is a diagram of the acting forces; figure 6 - washer-shaped corrugated spring, front view; Fig.7 - washer-shaped corrugated spring, end view.
Адаптирующаяся фреза содержит корпус 1 с резцами 2 с механическим креплением режущих круглых пластин 3 твердого сплава и демпфирующий элемент 4. Корпус 1 имеет радиальные трапецеидальной формы пазы 5, расширяющиеся к оси вращения, поверхности которых облицованы бронзовыми пористыми самосмазывающимися пластинами 6, 7 и 8, выполняющими функции подшипников скольжения.The adaptive milling cutter comprises a
Плоскопараллельные пластины 6 и 7 закреплены (известными способами, например, приклеены или с помощью винтов) на корпусе неподвижно. Боковая пластина 8 выполнена в виде клина с углом α, является подвижной и служит для регулирования зазоров между резцами 2 и пластинами 6, 7 и 8.Plane-
Регулирование зазоров осуществляется с помощью винта 9, ввернутого в резьбовое отверстие, ось которого проходит по плоскости касания клиновидной пластины 8 с корпусом 1 под углом α к оси вращения и половина просверлена в пластине 8, а другая половина - в корпусе 1, при этом резьба нарезана только в корпусной половине отверстия. Половина просверленного отверстия в пластине 8 является глухим, резьбовая половина отверстия в корпусе 1 является сквозным. При регулировке винт 9 упирается в торец глухого отверстия пластины 8 и заставляет перемещаться ее в продольном направлении.Clearance adjustment is carried out using a screw 9 screwed into a threaded hole, the axis of which passes along the plane of contact of the wedge-
Резцы 2 выполнены трапецеидальной формы, ответной формы пазов 5, выполненных в корпусе. Резцы 2 установлены в корпусе I на пластинах 6, 7 и 8 по скользящей посадке и удерживаются в нем крышками 10 и 11.Cutters 2 are made of a trapezoidal shape, the reciprocal form of the grooves 5, made in the housing. The cutters 2 are installed in the housing I on the
С одного торца крышка 10 непосредственно крепится к корпусу 1 винтами 12, а с другого торца крышка 11 через шайбообразную гофрированную пружину 4 также крепится к корпусу 1 винтами 12. При этом выступы гофр пружины 4 должны контактировать с резцами 2.From one end, the
Предлагаемая сборная фреза позволяет самоадаптироваться к неоднородности обрабатываемого материала, к колебанию величины припуска и других термомеханических повреждений и снизить ударные нагрузки на зубья инструмента в процессе обработки, что позволит повысить долговечность режущих элементов.The proposed prefabricated cutter allows self-adaptation to heterogeneity of the processed material, to fluctuations in the allowance and other thermomechanical damage and to reduce impact loads on the teeth of the tool during processing, which will increase the durability of the cutting elements.
Дополнительная степень свободы позволяет зубу под действием силы резания Рх перемещаться по направляющим пластинам в осевом направлении, контактируя с упругим элементом и преодолевая его сопротивление. После выхода из контакта с обрабатываемой заготовкой упругий элемент возвращает зуб в исходное положение. С целью повышения надежности работы конструкции одна боковая направляющая пластина выполнены клинообразной и подвижной, что позволяет выбирать и регулировать технологические зазоры.An additional degree of freedom allows the tooth under the action of the cutting force P x to move along the guide plates in the axial direction, in contact with the elastic element and overcoming its resistance. After coming out of contact with the workpiece, the elastic element returns the tooth to its original position. In order to improve the reliability of the design, one side guide plate is made wedge-shaped and movable, which allows you to select and adjust the technological gaps.
Фреза, изображенная на фиг.1-7, предназначена для обработки профиля поверхности катания колесных пар железнодорожного транспорта. Однако данная конструкция может быть эффективно использована для фрезерования любых поверхностей различных заготовок.The mill shown in figures 1-7, is intended for processing the profile of the surface of the rolling wheelsets of railway vehicles. However, this design can be effectively used for milling any surfaces of various workpieces.
Для механической обработки при восстановлении профиля поверхности катания колесных пар железнодорожного транспорта применяется различный по конструкции режущий инструмент, у которого для режущей части используют различающиеся по форме и составу сменные пластины. Основным препятствием для эффективного использования инструмента являются термомеханические повреждения обода колеса, возникающие в процессе эксплуатации [3].For machining, when restoring the profile of the rolling surface of railway wheelsets, a different cutting tool is used, for which replaceable plates of different shape and composition are used for the cutting part. The main obstacle to the effective use of the tool is the thermomechanical damage to the wheel rim that occurs during operation [3].
Натяг упругого элемента 4 обеспечивается винтами 12.The preload of the
При вращении фрезы с постоянной скоростью, в момент врезания зуба в деталь в месте повышенной твердости происходит осевое смещение режущего зуба за счет изгиба упругой гофры пружины и уменьшение ширины снимаемой стружки. Этим обеспечивается плавность процесса врезания и переход кинетической энергии удара в потенциальную энергию изгиба упругой пружины.When the cutter rotates at a constant speed, at the time of cutting the tooth into the part at a place of increased hardness, the axial displacement of the cutting tooth occurs due to the bending of the elastic spring corrugation and a decrease in the width of the chip removed. This ensures a smooth embedding process and the transition of the kinetic energy of the impact into the potential energy of the bending of the elastic spring.
После выхода зуба из контакта с обрабатываемой деталью сдеформированные до этого упругий элемент приходит в свое первоначальное состояние, возвращая зуб в его исходное положение.After the tooth comes out of contact with the workpiece, the previously deformed elastic element comes to its original state, returning the tooth to its original position.
Благодаря наличию упругих опор зуба и его осевое смещение за счет изгиба упругой гофрированной пружины обеспечиваются плавно-прерывистый вход и выход зубьев фрезы из контакта с термомеханическими повреждениями обрабатываемой поверхности.Due to the presence of elastic tooth supports and its axial displacement due to the bending of the elastic corrugated spring, a smoothly intermittent entry and exit of the cutter teeth from contact with thermomechanical damage to the processed surface is ensured.
Обрабатывалась поверхность катания колесной пары железнодорожного транспорта с термомеханическими повреждениями, диаметр заготовки колес - 1009 мм, диаметр готовых деталей после обработки - 995 мм, обработка проводилась в один проход, поэтому глубина фрезерования - 7 мм. Перед механической обработкой поверхности катания был проведен индукционный отжиг, средняя твердость по кругу катания после термообработки составила 289 НВ. Колесо изготовлено из стали марки 2 в соответствии с ГОСТ 10791-89 химический состав стали: С - 0,60%; Мn - 0,78%; Si - 0,31%; Р - 0,03%; S - 0,03%; остальное железо. Режимы механической обработки: скорость вращения заготовки колеса - Vз = 5 м/мин (nз = 1,6 мин-1); скорость вращения фрезы - Vи = 342 м/мин (nи = 320 мин-1); подача на оборот - So = 2,7 мм/об. Фреза предлагаемой конструкции имела количество зубьев z = 10; наружный диаметр - 340 мм; чашечные пластины RPUX2710MO из твердого сплава Т14К8. Обработка проводилась на модернизированном колесотокарном станке мод. КЖ 1836 (изготовленный на Краматорском КЗТС).The rolling surface of the wheelset of the railway transport with thermomechanical damages was processed, the diameter of the wheel blank was 1009 mm, the diameter of the finished parts after processing was 995 mm, the processing was carried out in one pass, so the milling depth was 7 mm. Induction annealing was carried out before mechanical treatment of the rolling surface; the average hardness in the rolling circle after heat treatment was 289 HB. The wheel is made of grade 2 steel in accordance with GOST 10791-89 steel chemical composition: C - 0.60%; Mn - 0.78%; Si - 0.31%; P - 0.03%; S - 0.03%; the rest is iron. Machining modes: rotation speed of the wheel blank - V s = 5 m / min (n s = 1.6 min -1 ); cutter rotation speed - V and = 342 m / min (n and = 320 min -1 ); feed per revolution - S o = 2.7 mm / rev. The mill of the proposed design had the number of teeth z = 10; outer diameter - 340 mm; cup plates RPUX2710MO of T14K8 hard alloy. Processing was carried out on a modernized wheel-turning lathe machine mod. KZh 1836 (manufactured at Kramatorsk KZTS).
Испытаниями установлено, что при условии одинаковой производительности стойкость предлагаемого инструмента возросла в 2,1...2,5 раза.Tests established that, with the same performance, the resistance of the proposed tool increased by 2.1 ... 2.5 times.
Источники информацииSources of information
1 А.с. 806293 СССР, МКИ 5 В 23 С 5/06. 1981 - прототип.1 A.S. 806293 USSR, MKI 5 V 23 C 5/06. 1981 - prototype.
2 А.с. 1569105 СССР, МКИ 5 В 23 С 5/06. Сборная фреза. В.И.Петров и др. Заявка №4340167/31-08, завл. 07.12.87, опубл. 07.06 90. Бюл. №21.2 A.S. 1569105 USSR, MKI 5 V 23 C 5/06. Team cutter. V.I. Petrov and others. Application No. 4340167 / 31-08, head. 12/07/88, publ. 06/07 90. Bull. No. 21.
3 Богданов А.Ф. и др. Восстановление профиля поверхности катания колесных пар: Учебное пособие /А.Ф.Богданов, И.А.Иванов, М. Ситаж. - СПб.: ПГУПС, 2000, с.44.3 Bogdanov A.F. et al. Restoring the profile of the surface of rolling wheelsets: Textbook / A.F. Bogdanov, I.A. Ivanov, M. Sitage. - SPb .: PGUPS, 2000, p. 44.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004106135/02A RU2253548C1 (en) | 2004-03-02 | 2004-03-02 | Adaptable milling cutter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004106135/02A RU2253548C1 (en) | 2004-03-02 | 2004-03-02 | Adaptable milling cutter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2253548C1 true RU2253548C1 (en) | 2005-06-10 |
Family
ID=35834447
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004106135/02A RU2253548C1 (en) | 2004-03-02 | 2004-03-02 | Adaptable milling cutter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2253548C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2746204C1 (en) * | 2020-06-09 | 2021-04-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") | Prefabricated shaped milling cutter for processing the profile of railway wheels |
-
2004
- 2004-03-02 RU RU2004106135/02A patent/RU2253548C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2746204C1 (en) * | 2020-06-09 | 2021-04-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") | Prefabricated shaped milling cutter for processing the profile of railway wheels |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109843492B (en) | Hobbing tool and method for hard finishing of pre-toothed workpieces | |
US8020293B2 (en) | Method for machining the bearing seats of the main and rod bearings of crankshafts | |
Sakuma et al. | Self-guiding action of deep-hole-drilling tools | |
KR20090064527A (en) | Crankshaft milling cutter | |
KR890000213B1 (en) | Method and device of forming a precision ball track | |
KR20090012322A (en) | Method and smoothing tool for finishing surfaces | |
RU2253548C1 (en) | Adaptable milling cutter | |
RU2268111C2 (en) | Milling method by adaptable tool | |
RU2366545C1 (en) | Method to mill screws with semi-open surface | |
RU2269397C1 (en) | Profiled milling method | |
RU2270078C1 (en) | Milling cutter mounting device | |
Uhlmann et al. | Influence of structuring by abrasive machining on the tribological properties of workpiece surfaces | |
RU2366547C1 (en) | Milling cutter to machine screw with semi-open surface | |
RU196536U1 (en) | End mill | |
RU2438852C2 (en) | Sun-and-planet oscillation bore reamer | |
CN1624348A (en) | Processing method of deep trough ball bearig ball sbaped pocket hole cage | |
JP2007000976A (en) | Multi-functioned tool | |
RU2440232C2 (en) | Method of surface vibrational sizing | |
RU2347668C1 (en) | Tool for pulse strengthening of thread | |
RU2355552C1 (en) | Method of coarse thread hardening | |
JP4356919B2 (en) | Surface broaching method and surface broaching jig | |
JP2000509106A (en) | Manufacturing method of cutting tool | |
RU2363564C1 (en) | Combined method for needle milling with strengthening of screws with semi-open surface | |
SU1016089A1 (en) | Tool head | |
RU2437750C1 (en) | Device for surface roll forming |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060303 |