RU2710816C1 - Фреза (варианты) - Google Patents
Фреза (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2710816C1 RU2710816C1 RU2018138041A RU2018138041A RU2710816C1 RU 2710816 C1 RU2710816 C1 RU 2710816C1 RU 2018138041 A RU2018138041 A RU 2018138041A RU 2018138041 A RU2018138041 A RU 2018138041A RU 2710816 C1 RU2710816 C1 RU 2710816C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- teeth
- cutter
- milling
- equal
- pitch
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C5/00—Milling-cutters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Milling Processes (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к вариантам выполнения фрез, предназначенных для обработки деталей на фрезерных станках. Она состоит из корпуса в виде тела вращения, на поверхности которого с неравномерным торцовым шагом размещены зубья. Приведены зависимости, определяющие величину указанного шага в зависимости от количества зубьев фрезы, в результате чего фреза не имеет повторяющихся шагов зубьев. Минимизируется вероятность резонансных явлений при работе фрезы, снижается волнистость и шероховатость обработанной поверхности. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области обработки материалов резанием и может быть использовано при изготовлении деталей на фрезерных станках.
В настоящее время фрезы, аналогичные предлагаемой известны. Некоторые из них описаны, например, на сайте https://yandex.ru/search/?text= www.sae.kiev.ua «Производство деревообрабатывающих фрез, пил, ножей. Изготовление на заказ». Указанные фрезы состоят из корпуса и режущих зубьев, их корпус выполнен в виде плоского прямоугольника или квадрата, получаемого штамповкой из листового металла или иным способом, а зубья размещены по двум противоположным или по всем четырем сторонам этой геометрической фигуры. Фрезы такого типа высокотехнологичны, себестоимость их изготовления невысока, но они обладают жесткостью, не всегда достаточной для безвибрационной обработки. Этот недостаток почти не проявляется при обработке дерева, в большей степени проявляется при обработке пластмасс и весьма существенно проявляется при обработке металлов (сталей, чугунов и т.п.).
Отмеченного недостатка во много лишены фрезы описанные в книге «И.Я. Мирнов, М.Ю. Попов. Технология изготовления зубообрабатывающих и мелкоразмерных инструментов. - Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 2006».
Они состоят из корпуса, выполненного в виде тела вращения и размещенных по его поверхности режущих зубьев. Корпус изготавливают из литой, кованной или объемной штампованной заготовки и обтачивают, а размещение зубьев осуществляют путем выфрезерования в корпусе разделительных канавок и их расположения с тем или иным угловым шагом в плоскости, перпендикулярной оси корпуса (его принято называть торцовым шагом).
Фрезы, подобного типа обладают большей жесткостью и вероятность возникновения вибрации при их эксплуатации оказывается меньше, чем у упомянутых выше. Тем не менее при их работе из-за принципиальных особенностей процесса фрезерования на них все равно действуют циклические нагрузки, которые могут вызывать их вибрации. Последнее особенно вероятно, если зубья (их главные режущие лезвия) размещены по поверхности корпуса фрезы с равномерным шагом (с одинаковыми интервалами между ними). В таком случае во время работы фрезы нагрузки действуют на нее ритмично, что при приближении частоты ритма к частоте собственных колебаний технологической системы «фреза-станок» даже способно вызвать резонанс. Для снижения вероятности подобного явления фрезы зачастую выполняют разношаговыми. То есть, угловой шаг между главными режущими лезвиями зубьев в торцевой плоскости, перпендикулярной оси корпуса, делают неравномерным. Так в частности, выполнена фреза, описанная в книге «В.Г. Шаламов. Теория проектирования режущего инструмента. Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 2003» на стр. 140-141, принятая нами за прототип.
Зубья фрезы-прототипа размещены по поверхности ее корпуса с равномерно чередующимся большим и меньшим шагом. При работе такой фрезы возможны низкочастотные вынужденные колебания, обусловленные выбранными режимами резания, и если частота собственных колебаний технологической системы «фреза-станок» не будет кратна этой частоте вынужденных колебаний, то вероятность резонанса окажется существенно ниже, чем при эксплуатации фрез с равношаговым расположением зубьев. Но указанное снижение возможно не всегда. Если режимы фрезерования таковы, что указанная кратность имеет место, то вероятность резонанса останется велика. Иногда фрезу-прототип выполняют со случайной разношаговостью, но в таком случае снижение вероятности резонанса не гарантируется ни при каких режимах фрезерования.
В связи с изложенным проблемой предполагаемого изобретения явилась разработка фрезы с неравномерным торцевым шагом зубьев, гарантированно снижающим вероятностью резонанса при любых режимах фрезерования.
Технически решение поставленной проблемы достигается за счет того, что фреза не имеет зубьев, расположенных не только с равномерно чередующимся большим и меньшим шагом, но и с повторяющимся щагом. Поскольку нагрузки, вызывающие вынужденные колебания фрезы, в таком случае будут аритмичны при любых режимах резания, то снижения вероятности резонанса при ее эксплуатации будет гарантировано всегда.
Конструктивно же решение задачи реализуется в двух вариантах.
Вариант 1.
Фреза, состоящая из корпуса, выполненного в виде тела вращения, и зубьев, размещенных по его поверхности с неравномерным торцовым шагом, отличается от прототипа тем, что шаг зубьев определяется из соотношений
где n - число зубьев фрезы, ϕ1 - шаг между первым и вторым зубьями, i - порядковый номер шага, равный j - порядковый номер шага, равный - минимальное целое число, большее и n - нечетное число.
Вариант 2.
Фреза, состоящая из корпуса, выполненного в виде тела вращения, и зубьев, размещенных по его поверхности с неравномерным торцовым шагом, отличается от прототипа тем, что шаг зубьев определяется из соотношений
где n - число зубьев фрезы, ϕ1 - шаг между первым и вторым зубьями, i - порядковый номер шага, равный j - порядковый номер шага, равный а n - четное число.
На фиг. 1 показана схема расположения зубьев предлагаемой фрезы при нечетном шаге зубьев n (в качестве примера принято n=9), на фиг. 2 - схема расположения зубьев предлагаемой фрезы при четном числе n (в качестве примера принято n=8). Фиг. 1 иллюстрирует вариант 1, фиг. 2 иллюстрирует вариант 2.
На фиг. 1 шаг 1 между первым и вторым зубьями фрезы принят ϕ1 = 32,4°. В таком случае шаг 2, равный ϕ2, составляет 36,2°, шаг 3, равный ϕ3, - 40°, шаг 4, равный ϕ4 - 43,8°, шаг 5, равный ϕ5, - 47,6°, шаг 6, равный ϕ6, - 45,7°, шаг 7, равный ϕ7, - 41,9°, шаг 8, равный ϕ8, - 38,1° шаг 9, равный ϕ9, - 34,3°.
На фиг. 2 шаг 10 между первым и вторым зубьями фрезы принят ϕ1 =33°. В таком случае шаг 11, равный ϕ2, составляет 39,857°, шаг 12, равный ϕ3, - 46,714°, шаг 13 равный ϕ4, - 53,571°, шаг 14, равный ϕ5, составляет 56,999°, шаг 15, равный ϕ6, - 50,142°, шаг 16, равный ϕ7, - 43,286°, шаг 17, равный ϕ8, - 36,428°.
Как видно, при размещении зубьев фрезы с неравномерным шагом ни в случае варианта 1, ни в случае варианта 2 среди шагов зубьев нет повторяющихся.
При использовании фрезы указанное ее исполнение приводит к минимизации вероятности резонансного совпадения частот ее собственных и вынужденных колебаний. Резонансное совпадение будет вероятно лишь тогда, когда частота собственных колебаний фрезы будет кратна частоте ее вращения.
Таким образом, технический результат разработки предполагаемого изобретения выразится в снижении вероятности вибрации при ее эксплуатации и уменьшении волнистости и шероховатости обработанной ею поверхности.
Claims (16)
1. Фреза, содержащая корпус, выполненный в виде тела вращения, и зубья, размещенные на его поверхности с неравномерным торцовым шагом, отличающаяся тем, что она выполнена с нечетным числом зубьев, а ее торцовый шаг зубьев определен по зависимостям
где n – число зубьев фрезы,
2. Фреза, содержащая корпус, выполненный в виде тела вращения, и зубья, размещенные на его поверхности с неравномерным торцовым шагом, отличающаяся тем, что она выполнена с четным числом зубьев, а ее торцовый шаг зубьев определен по зависимостям
где n – число зубьев фрезы,
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018138041A RU2710816C1 (ru) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | Фреза (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018138041A RU2710816C1 (ru) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | Фреза (варианты) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2710816C1 true RU2710816C1 (ru) | 2020-01-14 |
Family
ID=69171267
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018138041A RU2710816C1 (ru) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | Фреза (варианты) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2710816C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1152721A1 (ru) * | 1983-01-25 | 1985-04-30 | Ленинградский Ордена Ленина И Ордена Красного Знамени Механический Институт | Динамометрическа фреза |
RU2023548C1 (ru) * | 1990-10-24 | 1994-11-30 | Челябинский государственный технический университет | Дисковая фреза |
CN204657595U (zh) * | 2015-05-04 | 2015-09-23 | 吴江市宏宇机械有限公司 | 一种可转位反锥度螺旋立铣刀 |
RU2629573C2 (ru) * | 2016-02-04 | 2017-08-30 | Иосиф Исаакович Фейман | Дисковая фреза для резки стальных труб |
-
2018
- 2018-10-29 RU RU2018138041A patent/RU2710816C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1152721A1 (ru) * | 1983-01-25 | 1985-04-30 | Ленинградский Ордена Ленина И Ордена Красного Знамени Механический Институт | Динамометрическа фреза |
RU2023548C1 (ru) * | 1990-10-24 | 1994-11-30 | Челябинский государственный технический университет | Дисковая фреза |
CN204657595U (zh) * | 2015-05-04 | 2015-09-23 | 吴江市宏宇机械有限公司 | 一种可转位反锥度螺旋立铣刀 |
RU2629573C2 (ru) * | 2016-02-04 | 2017-08-30 | Иосиф Исаакович Фейман | Дисковая фреза для резки стальных труб |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ШАЛАМОВ В.Г. Теория проектирования режущего инструмента, Челябинск, Издательство ЮУРГУ, 2003, с.140-141. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Budak | An analytical design method for milling cutters with nonconstant pitch to increase stability, part I: theory | |
US7013784B2 (en) | Variable tooth saw blade | |
US7451677B2 (en) | Saw blade with secondary teeth | |
RU2710816C1 (ru) | Фреза (варианты) | |
JPH07237037A (ja) | 歯車仕上げ用ホブ | |
CN108563848A (zh) | 一种平底螺旋立铣刀的铣削力建模方法 | |
US2456842A (en) | Rotary cutter | |
Germashev et al. | Optimal cutting condition determination for milling thin-walled details | |
JP3170498B2 (ja) | 丸 鋸 | |
CN107530800A (zh) | 圆锯 | |
Huang et al. | A pole/zero cancellation approach to reducing forced vibration in end milling | |
RU2005000C1 (ru) | Универсальный сборный дисковый резец системы Никола Федоровича Филиппова | |
US4137001A (en) | Cutter blade | |
CN109176172A (zh) | 滚刀的修复刃磨方法及装置 | |
RU2800441C1 (ru) | Фреза цилиндрическая | |
Svinin et al. | Control of self-excited vibrations in face milling with two-rim mill | |
RU2023548C1 (ru) | Дисковая фреза | |
Madissoo et al. | Increasing the efficiency of external turning by using the multiple layer construction of the cutting tool holder | |
CN214417752U (zh) | 一种减振刀具 | |
Corpus et al. | Added stability lobes in machining processes that exhibit periodic time variation, part 2: Experimental validation | |
KR930004868B1 (ko) | 방진 밀링커터 | |
WO2021182213A1 (ja) | チップソー及びチップソーの製造方法 | |
JP3216064U (ja) | 刃具 | |
Wang et al. | A pole/zero placement approach to reducing structure vibration in end milling | |
CN209363658U (zh) | 一种电机筒侧面打孔的辅助治具 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201030 |