RU2268111C2 - Milling method by adaptable tool - Google Patents
Milling method by adaptable tool Download PDFInfo
- Publication number
- RU2268111C2 RU2268111C2 RU2004106134/02A RU2004106134A RU2268111C2 RU 2268111 C2 RU2268111 C2 RU 2268111C2 RU 2004106134/02 A RU2004106134/02 A RU 2004106134/02A RU 2004106134 A RU2004106134 A RU 2004106134A RU 2268111 C2 RU2268111 C2 RU 2268111C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutter
- cutters
- milling cutter
- plates
- milling
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Milling Processes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлообработке, к технологии машиностроения, в частности, для обработки профиля поверхности катания колесных пар железнодорожного транспорта.The invention relates to metalworking, to mechanical engineering technology, in particular, for processing the surface profile of the rolling wheelsets of railway vehicles.
Известен способ фрезерования поверхностей вращения, при котором заготовке и фрезе, содержащей корпус с резцами с механическим креплением режущих круглых пластин твердого сплава, сообщают вращательные движения и движение подачи вдоль обрабатываемой поверхности [1].A known method of milling surfaces of revolution, in which the workpiece and the milling cutter, comprising a housing with cutters with mechanical fastening of the cutting round plates of the hard alloy, report the rotational movement and the feed movement along the machined surface [1].
Недостатками известного способа являются ограниченность технологических возможностей, так как фреза, реализующая способ, не позволяет обеспечивать плавность и виброустойчивость процесса врезания и последующей обработки - все это делает фрезерование дорогим и малопроизводительным.The disadvantages of this method are the limited technological capabilities, since the mill that implements the method does not allow for smoothness and vibration resistance of the embedding process and subsequent processing - all this makes milling 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 инструмента, сборки и настройки его, повышение производительности, качества обработки и стойкости инструмента путем обеспечения плавности процесса врезания, виброустойчивости 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 of the tool, assembling and adjusting it, increasing productivity, processing quality and tool life by ensuring a smooth process plunging, vibration resistance and transfer of kinetic energy of impact into potential energy of bending of an elastic plate.
Поставленная задача решается с помощью предлагаемого способа фрезерования поверхностей вращения, при котором заготовке и фрезе, содержащей корпус с резцами с механическим креплением режущих круглых пластин твердого сплава, сообщают вращательные движения и движение подачи вдоль обрабатываемой поверхности, причем фрезу снабжают демпфирующим элементом, выполненным в виде шайбообразной гофрированной пружины, при этом корпус фрезы выполнен с радиальными пазами трапецеидальной формы с расширением к оси фрезы, в которых размещены упомянутые резцы с закрепленными на них режущими пластинами из твердого сплава, взаимодействующие с демпфирующим элементом, поверхности радиальных 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 зазоров 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, при этом резцы выполнены трапецеидальной формы, ответной форме радиальных пазов корпуса фрезы, установлены в них по скользящей посадке и удерживаются в корпусе с одного торца крышкой, а с другого демпфирующим элементом и второй крышкой, при этом крышки прикреплены к корпусу винтами, завертывая или вывертывая которые производят регулирование упругости демпфирующего элемента для повышения виброустойчивости и надежности работы фрезы.The problem is solved using the proposed method of milling surfaces of revolution, in which the workpiece and the milling cutter, comprising a body with cutters with mechanical fastening of the cutting round plates of hard alloy, report rotational movements and the feed movement along the surface to be machined, and the milling cutter is provided with a damping element made in the form of a washer-shaped corrugated springs, while the cutter body is made with radial grooves of a trapezoidal shape with an extension to the axis of the cutter, in which I mention molded cutters with hard alloy cutting plates attached to them, interacting with a damping element, the surfaces of the radial grooves 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 body motionless, and the said side the plate is movable in the form of a wedge and is designed to regulate the gaps between it and the cutter with a screw screwed into the threaded hole, os which passes along the contact plane of the side plate in the form of a wedge with the body and half is drilled in the plate and the other half is drilled in the body, while the thread is cut only in the body half of the hole, while the cutters are trapezoidal, the corresponding shape of the radial grooves of the mill body, installed in them on a sliding fit and held in the housing from one end by a cover, and from the other by a damping element and a second cover, while the covers are attached to the body by screws, wrapping or unscrewing which make reg adjusting the elasticity of the damping element to increase vibration resistance and reliability of the cutter.
Кроме того, способ предназначен для обработки профиля поверхности катания колесных пар железнодорожного транспорта.In addition, the method is intended for processing the surface profile of the rolling wheelsets of railway vehicles.
Сущность предлагаемого способа поясняется чертежами.The essence of the proposed method is illustrated by drawings.
На фиг.1 изображена фреза, с помощью которой реализуется способ, 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 обработки и силы, действующие на режущую кромку; на фиг.6 - шайбообразная гофрированная пружина, вид спереди; на фиг.7 - шайбообразная гофрированная пружина, вид с торца.Figure 1 shows a milling cutter, with the help of which a method is implemented, a view from a 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 - diagram of the processing and the forces acting on the cutting edge; figure 6 - washer-shaped corrugated spring, front view; Fig.7 - washer-shaped corrugated spring, end view.
Предлагаемый способ предназначен для фрезерования поверхностей вращения, при котором заготовке и фрезе, содержащей корпус с резцами с механическим креплением режущих круглых пластин твердого сплава и демпфирующий элемент, сообщают вращательные движения и движение подачи вдоль обрабатываемой поверхности. Однако способ может быть использован и при обработке плоских поверхностей.The proposed method is intended for milling of surfaces of revolution, in which the workpiece and the milling cutter, comprising a body with cutters with mechanical fastening of the cutting round carbide inserts and a damping element, report rotational movements and a feed movement along the surface to be treated. However, the method can be used in the processing of flat surfaces.
Фреза, с помощью которой реализуется предлагаемый способ, 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 с оси вращения, поверхности которых облицованы бронзовыми пористыми самосмазывающимися пластинами 6, 7 и 8, выполняющими функции подшипников скольжения.The cutter, with the help of which the proposed method is implemented, 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 а, 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 направленииClearance 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 форме пазов 5, выполненных в корпусе. Резцы 2 установлены в корпусе 1 на пластинах 6, 7 и 8 по скользящей посадке и удерживаются в нем крышками 10 и 11.
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. Количество выступов пружины должно быть равно количеству резцов фрезы.From one end, the
Сборная фреза, реализующая предлагаемый способ, позволяет самоадаптироваться к неоднородности обрабатываемого материала, к колебанию величины припуска и другим термомеханическим повреждениям и снизить ударные нагрузки на зубья инструмента в процессе обработки, что позволит повысить долговечность режущих элементов, надежность инструмента и виброустойчивость процесса. 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.A combined mill that implements the proposed method allows itself to adapt to the heterogeneity of the processed material, to fluctuations in the allowance and other thermomechanical damages and to reduce impact loads on the teeth of the tool during processing, which will increase the durability of the cutting elements, the reliability of the tool and the vibration resistance of the process. 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 being processed, 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 [2]. Натяг упругого элемента 4 обеспечивается винтами 12.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 [2]. The preload of the
При этом перед обработкой производится регулирование упругости демпфирующего элемента 4 в зависимости от величины снимаемого припуска, твердости обрабатываемого материала, характера термомеханических повреждений и т.п. путем завертывания или вывертывания винтов 12, которые крепят крышку 11 и шайбообразную гофрированную пружину 4 к корпусу 1 с целью повышения виброустойчивости и надежности работы. Определение величины упругости конкретного демпфирующего элемента производится опытным путем. Согласно предлагаемого способа 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. После выхода зуба из контакта с обрабатываемой деталью сдеформированный до этого упругий элемент приходит в свое первоначальное состояние, возвращая зуб в его исходное положение.In this case, before processing, the elasticity of the
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.
Пример. На модернизированном колесотокарном станке мод. КЖ 1836 (изготовленный на Краматорском КЗТС) обрабатывалась поверхность катания колесной пары железнодорожного транспорта с термомеханическими повреждениями, диаметр заготовки колес - 1009 мм, диаметр готовых колес 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%; Mn - 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.Example. On a modernized wheel lathe mod. KZh 1836 (manufactured at Kramatorsky KZTS) treated the rolling surface of a railway wheel pair with thermomechanical damage, the diameter of the wheel blank was 1009 mm, the diameter of the finished wheels 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
Испытаниями установлено, что при условии одинаковой производительности стойкость инструмента, работающего по предлагаемому способу, возросла в 2,1...2,5 раза по сравнению с обработкой традиционными фрезами, улучшилась шероховатость обработанной поверхности и повысилась виброустойчивость процесса.The tests found that, with the same performance, the resistance of the tool working according to the proposed method increased by 2.1 ... 2.5 times in comparison with the processing of traditional cutters, the roughness of the treated surface improved and the vibration resistance of the process increased.
Источники информацииInformation sources
1. DE 4418823 С 1 В 23 С 3/04. (NILES-SIMMONS INDUSNRIENLAGEN GMBH). Способ фрезерования поверхностей вращения. 27.07.1995 - прототип.1. DE 4418823 C 1 V 23
2. 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.44.2. Bogdanov A.F. et al. Restoring the profile of the surface of the wheelset: A training manual / A.F. Bogdanov, I.A. Ivanov, M. Sitage. - SPb .: PGUPS, 2000, p. 44.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004106134/02A RU2268111C2 (en) | 2004-03-02 | 2004-03-02 | Milling method by adaptable tool |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004106134/02A RU2268111C2 (en) | 2004-03-02 | 2004-03-02 | Milling method by adaptable tool |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004106134A RU2004106134A (en) | 2005-08-27 |
RU2268111C2 true RU2268111C2 (en) | 2006-01-20 |
Family
ID=35846537
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004106134/02A RU2268111C2 (en) | 2004-03-02 | 2004-03-02 | Milling method by adaptable tool |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2268111C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2772881C1 (en) * | 2021-09-08 | 2022-05-26 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Device for milling wheel pairs of locomotives and wagons |
-
2004
- 2004-03-02 RU RU2004106134/02A patent/RU2268111C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2772881C1 (en) * | 2021-09-08 | 2022-05-26 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Device for milling wheel pairs of locomotives and wagons |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004106134A (en) | 2005-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7134939B2 (en) | Method for reducing wear of mechanically interacting surfaces | |
KR890000213B1 (en) | Method and device of forming a precision ball track | |
US20060150405A1 (en) | Method for finishing crankshafts for motor vehicle engines | |
KR20090012322A (en) | Method and smoothing tool for finishing surfaces | |
RU2268111C2 (en) | Milling method by adaptable tool | |
RU2253548C1 (en) | Adaptable milling cutter | |
RU2366545C1 (en) | Method to mill screws with semi-open surface | |
RU2269397C1 (en) | Profiled milling method | |
Uhlmann et al. | Influence of structuring by abrasive machining on the tribological properties of workpiece surfaces | |
RU196536U1 (en) | End mill | |
RU2270078C1 (en) | Milling cutter mounting device | |
RU2440232C2 (en) | Method of surface vibrational sizing | |
RU2366547C1 (en) | Milling cutter to machine screw with semi-open surface | |
RU2384397C1 (en) | Procedure for centrifugal strengthening of screws | |
RU2449873C1 (en) | Device for vibration surface grinding | |
RU2405667C1 (en) | Combined tool for bore machining | |
RU2383425C1 (en) | Device for screw static-pulse strengthening | |
RU2437750C1 (en) | Device for surface roll forming | |
CN1887486A (en) | Wet hard turning process of steel part after quenching heat treatment | |
RU2203796C1 (en) | Apparatus for abrasive working | |
RU2383428C1 (en) | Facility for screw centrifugal strengthening | |
JP4356919B2 (en) | Surface broaching method and surface broaching jig | |
RU2302329C2 (en) | Method for pulse diamond-abrasive working | |
RU2306216C1 (en) | Strengthening method | |
JP2000509106A (en) | Manufacturing method of cutting tool |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060303 |