RU2279332C2 - End milling cutter with cylindrical surface - Google Patents

End milling cutter with cylindrical surface Download PDF

Info

Publication number
RU2279332C2
RU2279332C2 RU2004124511/02A RU2004124511A RU2279332C2 RU 2279332 C2 RU2279332 C2 RU 2279332C2 RU 2004124511/02 A RU2004124511/02 A RU 2004124511/02A RU 2004124511 A RU2004124511 A RU 2004124511A RU 2279332 C2 RU2279332 C2 RU 2279332C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cutting
cylindrical surface
milling cutter
diameter
cutter
Prior art date
Application number
RU2004124511/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004124511A (en
Inventor
Дмитрий Валерьевич Попов (RU)
Дмитрий Валерьевич Попов
Original Assignee
Дмитрий Валерьевич Попов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дмитрий Валерьевич Попов filed Critical Дмитрий Валерьевич Попов
Priority to RU2004124511/02A priority Critical patent/RU2279332C2/en
Publication of RU2004124511A publication Critical patent/RU2004124511A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2279332C2 publication Critical patent/RU2279332C2/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/36—Other features of the milling insert not covered by B23C2200/04 - B23C2200/32
    • B23C2200/367—Mounted tangentially, i.e. where the rake face is not the face with largest area

Landscapes

  • Milling Processes (AREA)

Abstract

FIELD: metal working, possibly working inner surfaces of revolution of large-size titanium-alloy blanks.
SUBSTANCE: milling cutter designed for working large-size blank with diameter more than 600 mm includes body having end surface and cylindrical surface; teeth in the form of tetragonal cutting tips secured to grooves of body on end and cylindrical surfaces tangentially. Cutting edges are arranged on cylindrical surface by inclination angle relative to generatrices. In order to enhance efficiency due to increased feed per tooth and increased cutting depth, cutting tips are arranged in staggered fashion on cylindrical surface of body. Diameter of milling cutter consists of 0.3 - 0.5 of diameter of inner surface of revolution of blank. Contact angle of milling cutter and blank is in range 35 - 40°. Steel supporting plates may be placed under cutting tips for protecting tool body at breakage of cutting tip.
EFFECT: enhanced efficiency of working.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области металлообработки, а именно к обработке внутренних поверхностей вращения крупных кольцевых заготовок диаметром более 600 мм, в частности из титановых сплавов, применяемых в авиа-, судо-, турбиностроении, а также в тяжелом машиностроении.The invention relates to the field of metalworking, in particular to the treatment of internal surfaces of rotation of large annular blanks with a diameter of more than 600 mm, in particular from titanium alloys used in aircraft, shipbuilding, and turbine engineering, as well as in heavy mechanical engineering.

Ряд теоретических исследований доказывает возможность повышения производительности обработки таких заготовок фрезерованием в 2-4 раза взамен низкопроизводительного растачивания на токарно-карусельных станках.A number of theoretical studies prove the possibility of increasing the productivity of processing such blanks by milling by 2-4 times instead of low productivity boring on turning and rotary machines.

Из уровня техники известна концевая фреза, содержащая периферийные режущие пластины с плоской поверхностью и сегментным основанием, закрепленные в пазах на корпусе, имеющем стружковыводящие канавки, при этом глубина паза выполнена ниже глубины стружковыводящей канавки (см. RU 2136452 С1, МПК7 В 23 С 5/10, 10.09.1999).A tip mill is known from the prior art, comprising peripheral cutting inserts with a flat surface and a segment base fixed in grooves on a body having chip-guiding grooves, while the depth of the groove is lower than the depth of the chip-guiding groove (see RU 2136452 C1, MPK7 V 23 C 5 / 10/10/09/1999).

Известна торцевая фреза с универсальными гнездами для режущих пластин (см. RU 2124970 С1, МПК7 В 23 С 5/22, 20.01.1999). Фреза содержит множество режущих пластин с боковыми и поперечными режущими кромками. Корпус фрезы имеет множество снабженных выемками гнезд для режущих пластин.A face mill with universal sockets for cutting inserts is known (see RU 2124970 C1, MPK7 V 23 C 5/22, 01/20/1999). The cutter contains many cutting inserts with side and transverse cutting edges. The cutter body has a plurality of recessed cutter seats.

Известна торцово-цилиндрическая фреза, содержащая корпус, имеющий торцевую и цилиндрическую поверхности, и зубья в виде четырехугольных режущих пластин, закрепленных в пазах корпуса, причем режущие пластины расположены на цилиндрической поверхности корпуса в один ряд тангенциально, а на торцевой поверхности - под наклоном к ней, при этом режущие пластины имеют по восемь режущих кромок и закреплены в пазах корпуса с возможностью переустановки каждой режущей пластины для смены режущих кромок (WO 97/17157, опубл. 15.05.1997). Режущие пластины на торцевой и цилиндрической поверхностях, работая поочередно, позволяют осуществлять как черновую, так и чистовую обработку.Known end-cylindrical mill containing a housing having an end and a cylindrical surface, and teeth in the form of quadrangular cutting inserts mounted in the grooves of the housing, and the cutting inserts are located on the cylindrical surface of the housing in a single row tangentially, and on the end surface - at an angle to it while the cutting inserts have eight cutting edges and are fixed in the grooves of the housing with the ability to reinstall each cutting insert to change the cutting edges (WO 97/17157, publ. 05.15.1997). The cutting inserts on the end and cylindrical surfaces, working alternately, allow both roughing and finishing.

Условия обработки внутренних поверхностей вращения заготовок большого диаметра могут быть реализованы лишь при работе фрезы с подачами не менее 1 мм/зуб, глубиной резания 15 мм за проход. Известная конструкция торцово-цилиндрической фрезы не позволяет производить обработку с такими режимами в связи с недостаточной длиной режущих кромок вдоль образующей цилиндрической поверхности и большим углом контакта фрезы с заготовкой.The processing conditions for the inner surfaces of rotation of large-diameter workpieces can only be realized when the milling cutter is operated with feeds of at least 1 mm / tooth and a cutting depth of 15 mm per pass. The known design of the end-cylindrical cutter does not allow processing with such modes due to the insufficient length of the cutting edges along the generatrix of the cylindrical surface and the large contact angle of the cutter with the workpiece.

Задача изобретения - разработка конструкции торцово-цилиндрической фрезы, позволяющей повысить производительность обработки за счет значительного увеличения подачи на зуб и глубины резания за проход.The objective of the invention is the development of the design of the end-cylindrical milling cutter, which allows to increase processing productivity due to a significant increase in the feed per tooth and the depth of cut per pass.

Для решения данной задачи в торцово-цилиндрической фрезе, содержащей корпус с цилиндрической и торцовой поверхностью и зубья в виде режущих пластин, закрепленных в пазах корпуса, режущие пластины четырехугольной формы закреплены на торцовой и цилиндрической поверхности корпуса тангенциально. Четырехугольные режущие пластины на цилиндрической поверхности корпуса размещены в шахматном порядке и закреплены так, что режущая кромка расположена под углом к образующей, диаметр фрезы составляет 0,2-0,5 диаметра внутренней поверхности вращения заготовки, а угол контакта фрезы с заготовкой составляет 35-40 градусов.To solve this problem, in a face-cylindrical mill containing a body with a cylindrical and end surface and teeth in the form of cutting inserts fixed in the grooves of the body, the quadrangular cutting inserts are tangentially mounted on the end and cylindrical surfaces of the body. The quadrangular cutting inserts on the cylindrical surface of the body are staggered and secured so that the cutting edge is at an angle to the generatrix, the diameter of the cutter is 0.2-0.5 of the diameter of the inner surface of rotation of the workpiece, and the contact angle of the cutter with the workpiece is 35-40 degrees.

Фреза позволяет обрабатывать внутреннюю поверхность вращения заготовок диаметром более 600 мм.The milling cutter allows you to process the inner surface of rotation of workpieces with a diameter of more than 600 mm.

Конструкция предлагаемого режущего инструмента поясняется чертежами:The design of the proposed cutting tool is illustrated by drawings:

фиг.1 - вид фрезы со стороны торцевой поверхности,figure 1 is a view of the cutter from the end surface,

фиг.2 - вид фрезы сбоку,figure 2 is a side view of the cutter,

фиг.3 - общий вид фрезы,figure 3 - General view of the cutter,

фиг.4 - схема обработки кольцевой заготовки, на которой обозначены: Dфр - диаметр фрезы, Dзаг - диаметр заготовки, Н - высота цилиндрической части фрезы, S - вертикальная осевая подача, θ - угол контакта фрезы и детали, t - глубина резания.4 is a diagram of the processing of an annular blank, on which are indicated: Dfr is the diameter of the cutter, Dzag is the diameter of the blank, N is the height of the cylindrical part of the cutter, S is the vertical axial feed, θ is the contact angle of the cutter and the part, t is the cutting depth.

Фреза содержит корпус 1, изготовленный из закаленной поковки, в котором устанавливаются зубья из отдельных твердосплавных четырехугольных режущих пластин 2 и 3, имеющих восемь рабочих кромок. Выбор такого типа пластины определяется возможностью удаления максимальной величины припуска за проход при «резании под корку» при черновой обработке титановых сплавов, удобством замены, которая производится без снятия фрезы со станка. Кроме того, стружколомающие канавки на пластине способствуют устойчивому стружкодроблению и снижению сил резания. По мере износа режущих пластин их отвинчивают, поворачивают неизношенными режущими кромками и снова закрепляют. Каждую пластину можно повернуть четыре раза.The cutter contains a housing 1 made of a hardened forgings, in which the teeth are mounted from individual carbide quadrangular cutting inserts 2 and 3 having eight working edges. The choice of this type of plate is determined by the ability to remove the maximum allowance per pass when “cutting to the crust” during roughing of titanium alloys, ease of replacement, which is done without removing the cutter from the machine. In addition, chip breaking grooves on the insert contribute to stable chip breaking and lower cutting forces. As the cutting inserts wear, they are unscrewed, rotated by the worn cutting edges and fastened again. Each plate can be rotated four times.

Корпус 1 один имеет плоскую торцевую поверхность с пазами, в которых размещены режущие пластины 2, и с выемками 5, над которыми размещены рабочие кромки режущих пластин 2. Режущие пластины 2 расположены таким образом, что образуют малый острый угол (не более 15°) с торцевой поверхностью, так что рабочая кромка слегка выступает над торцевой поверхностью, а противоположная ей кромка расположена в пазу ниже торцевой поверхности.The housing 1 alone has a flat end surface with grooves in which the cutting plates 2 are located, and with recesses 5 over which the working edges of the cutting plates 2 are placed. The cutting plates 2 are arranged so that they form a small acute angle (not more than 15 °) with end surface, so that the working edge protrudes slightly above the end surface, and the opposite edge is located in a groove below the end surface.

Боковая поверхность корпуса имеет цилиндрическую форму, пазы для размещения режущих пластин 3 и выемки 6, расположенные под углом к образующим, к которым обращены рабочие кромки режущих пластин 3.The side surface of the housing has a cylindrical shape, grooves for accommodating the cutting inserts 3 and the recess 6, located at an angle to the generators, which are facing the working edges of the cutting inserts 3.

Режущие пластины 2 и 3 расположены на цилиндрической поверхности корпуса фрезы тангенциально, а на торцевой - под острым углом не более 15°, т.е. воздействие главной составляющей силы резания направлено вдоль пластины, а не поперек в отличие от традиционного радиального расположения. Тангенциальное расположение пластин значительно снижает опасности поломки благодаря отсутствию нагрузки изгиба на пластину, улучшает условия теплоотвода и соответственно позволяет работать с большими толщинами среза.The cutting inserts 2 and 3 are located on the cylindrical surface of the mill body tangentially, and on the end face - at an acute angle of not more than 15 °, i.e. the impact of the main component of the cutting force is directed along the plate, and not across, in contrast to the traditional radial arrangement. The tangential arrangement of the plates significantly reduces the risk of breakage due to the absence of a bending load on the plate, improves the conditions of heat removal and, accordingly, allows working with large thicknesses of the cut.

Базирование пластин 2 и 3 осуществляется по двум боковым граням в пазах корпуса, а закрепление производится через центральное отверстие винтами 4. При этом вся передняя поверхность свободна для схода стружки.The plates 2 and 3 are based on two side faces in the grooves of the housing, and fixing is done through the central hole with screws 4. Moreover, the entire front surface is free for chip evacuation.

Режущие пластины 3, расположенные на цилиндрической поверхности корпуса фрезы, располагаются в шахматном порядке с перекрытием вершин и стружечных канавок, что позволяет равномерно разделять снимаемый припуск между зубьями, улучшать отвод стружки.The cutting inserts 3 located on the cylindrical surface of the mill body are staggered with overlapping peaks and chip grooves, which allows you to evenly share the removed allowance between the teeth, to improve chip removal.

Кроме того, для увеличения длины активной режущей кромки, уменьшения вибрации при резании, а также для обеспечения необходимой геометрии режущего инструмента пластины 3 на цилиндрической поверхности располагаются под углом относительно образующей.In addition, to increase the length of the active cutting edge, reduce vibration during cutting, and also to provide the necessary geometry of the cutting tool, the plates 3 on a cylindrical surface are arranged at an angle relative to the generatrix.

Режущие пластины 2 фрезы, расположенные на торцовой поверхности, работают как зачистные и служат для предотвращения затирания режущих кромок цилиндрической поверхности фрезы при осевой подаче и обеспечивают работу с необходимой глубиной резания (до 25 мм) при врезании.The cutting inserts 2 of the milling cutter located on the end surface act as cleaning and serve to prevent the cutting edges of the cylindrical surface of the milling machine from rubbing during axial feeding and provide work with the required cutting depth (up to 25 mm) during insertion.

Под режущие пластины устанавливаются стальные подкладные пластины для предохранения корпуса фрезы при случайных поломках пластин. Это исключает недостаток ряда конструкции концевых и торцевых фрез, в которых невозможна установка подкладных пластин в связи с их малым диаметром.Steel blades are installed under the cutting inserts to protect the cutter body in case of accidental breakage of the inserts. This eliminates the disadvantage of a number of designs of end and end mills, in which the installation of underlay plates is impossible due to their small diameter.

Основные размерные параметры конструкции фрезы связаны непосредственно с условиями обработки, размерами заготовки 7 и режимами резания. Расположение режущих пластин на цилиндрической поверхности в шахматном порядке позволяет повысить суммарную длину активной режущей кромки для увеличения осевой подачи и обеспечения устойчивого резания. Так, соотношение диаметра фрезы Dфр и внутреннего диаметра заготовки Dзаг в диапазоне 0,3-0,5 обеспечивает наименьший угол θ контакта фрезы и заготовки 35-40°, в отличие от известных конструкций торцевых и концевых фрез, что позволяет значительно увеличить подачу на зуб фрезы до 1-1,2 мм/зуб и, соответственно, производительность обработки, не выходя за критические значения толщины среза. Кроме того, малый угол контакта обеспечивает большой холостой ход зубьев фрезы, их охлаждение и уменьшение силового и теплового воздействия (до 30%) и глубины наклепа обработанной поверхности.The main dimensional parameters of the cutter design are directly related to the processing conditions, the dimensions of the workpiece 7 and cutting conditions. The location of the cutting inserts on a cylindrical surface in a checkerboard pattern allows to increase the total length of the active cutting edge to increase the axial feed and ensure stable cutting. Thus, the ratio of the cutter diameter D fr and the inner diameter of the workpiece D zag in the range of 0.3-0.5 provides the smallest contact angle θ of the cutter and the workpiece of 35-40 °, in contrast to the known designs of end and end mills, which can significantly increase the feed on the cutter tooth up to 1-1.2 mm / tooth and, accordingly, the processing productivity, without exceeding the critical values of the cut thickness. In addition, a small contact angle provides a large idle speed of the cutter teeth, their cooling and reduction of power and heat (up to 30%) and the hardening depth of the machined surface.

Claims (2)

1. Фреза, содержащая корпус, имеющий торцевую и цилиндрическую поверхности, и зубья в виде режущих пластин четырехугольной формы, закрепленных в пазах корпуса на торцевой и цилиндрической поверхности тангенциально, при этом на цилиндрической поверхности режущие кромки расположены под углом к образующим, отличающаяся тем, что на цилиндрической поверхности корпуса режущие пластины размещены в шахматном порядке, диаметр фрезы выбран 0,3-0,5 от диаметра внутренней поверхности вращения заготовки, а угол контакта фрезы с заготовкой выбран 35-40°.1. A milling cutter comprising a housing having an end and cylindrical surface and teeth in the form of quadrangular cutting inserts fixed tangentially to the housing grooves on the end and cylindrical surface, while on the cylindrical surface, the cutting edges are at an angle to the generatrix, characterized in that on the cylindrical surface of the body, the cutting inserts are staggered, the cutter diameter is selected 0.3-0.5 of the diameter of the inner surface of rotation of the workpiece, and the contact angle of the cutter with the workpiece is selected 35-40 °. 2. Фреза по п.1, отличающаяся тем, что под режущими пластинами установлены стальные подкладные пластины для предохранения корпуса при поломке режущих пластин.2. The milling cutter according to claim 1, characterized in that steel back plates are installed under the cutting inserts to protect the housing when the cutting inserts break.
RU2004124511/02A 2004-08-12 2004-08-12 End milling cutter with cylindrical surface RU2279332C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004124511/02A RU2279332C2 (en) 2004-08-12 2004-08-12 End milling cutter with cylindrical surface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004124511/02A RU2279332C2 (en) 2004-08-12 2004-08-12 End milling cutter with cylindrical surface

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004124511A RU2004124511A (en) 2006-02-10
RU2279332C2 true RU2279332C2 (en) 2006-07-10

Family

ID=36049395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004124511/02A RU2279332C2 (en) 2004-08-12 2004-08-12 End milling cutter with cylindrical surface

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2279332C2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2470744C2 (en) * 2007-11-28 2012-12-27 Искар Лтд. Tangential cutting plate
RU2482941C2 (en) * 2011-06-29 2013-05-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Composite end mill
RU2507038C1 (en) * 2012-06-15 2014-02-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Иркут" (ОАО "Корпорация "Иркут") End mill for cutting hard-to-machine materials
RU2542037C2 (en) * 2010-01-13 2015-02-20 Искар Лтд. Insert with cutting edges provided with recessed sections
RU2563613C2 (en) * 2010-11-17 2015-09-20 Искар Лтд. Cutting tool and tangential insert holder
RU2575298C2 (en) * 2013-10-02 2016-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Сборные конструкции инструмента, фрезы Москвитина" Shell mill

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2470744C2 (en) * 2007-11-28 2012-12-27 Искар Лтд. Tangential cutting plate
RU2542037C2 (en) * 2010-01-13 2015-02-20 Искар Лтд. Insert with cutting edges provided with recessed sections
RU2563613C2 (en) * 2010-11-17 2015-09-20 Искар Лтд. Cutting tool and tangential insert holder
RU2482941C2 (en) * 2011-06-29 2013-05-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Composite end mill
RU2507038C1 (en) * 2012-06-15 2014-02-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Иркут" (ОАО "Корпорация "Иркут") End mill for cutting hard-to-machine materials
RU2575298C2 (en) * 2013-10-02 2016-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Сборные конструкции инструмента, фрезы Москвитина" Shell mill

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004124511A (en) 2006-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2454302C2 (en) Cutting plate
RU2370349C2 (en) Cutting plate for face milling and milling tool
RU2453401C2 (en) Cutting tool and cutting plate
US5947649A (en) Reusable type end mill
KR101173843B1 (en) Cutting insert and indexable tooth cutting tool using the same
WO2010092807A1 (en) Cutting toll with cutting inserts and cutting insert therefor
US20090188356A1 (en) Cutting Insert, Milling Tool and Cutting Method
WO2007142224A1 (en) Cutting tool and cutting insert
RU2743504C2 (en) Mill for electrode bit and its use as end mill for processing oxide ceramics
EP3045246B1 (en) A cutting insert and a milling cutting tool
JP2011126008A (en) Device for milling
JP5834518B2 (en) Replaceable cutting edge rotary cutting tool
JP4540764B2 (en) Cutting tools
US6805520B2 (en) Side-milling cutter
JP2014136264A (en) Cutting insert for face milling cutter and cutting edge replaceable face milling cutter
JP2013146790A (en) Indexable rotary tool
US8348558B2 (en) Cutting insert and milling cutter
JP5580239B2 (en) Milling tools
US20120093594A1 (en) Face milling cutter
JP2014083667A (en) Cutting insert and tip replaceable cutting tool
RU2279332C2 (en) End milling cutter with cylindrical surface
EP2764938B1 (en) Device for chip removing machining
CN114535677A (en) Variable-spiral unequal-pitch end mill with surface microtexture
JP5644084B2 (en) Cemented carbide end mill
JP2013202767A (en) Cutting tool

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070813