Цилиндрическая сборная фреза

(51)727 13/02 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Клубков Анатолий Петрович Гришкевич Александр Александрович Гиль Виталий Иванович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(57) Цилиндрическая сборная фреза, содержащая корпус с пазами для установки режущих ножей и закрепленные на корпусе фланцы с буртиками, отличающаяся тем, что внутри корпуса в каждом пазу установлены по две раздвижные втулки, каждая из которых выполнена со скосом и пазом, раздвижные втулки навинчены на шпильку с левой и правой резьбой, размещенную в отверстиях, выполненных во фланцах, причем в пазы раздвижных втулок установлена опорная планка со скошенными углами, опирающимися на скосы раздвижных втулок с возможностью поджима режущего ножа к буртикам фланцев, опирающегося своей тыльной поверхностью на опорную планку. 9326 1 2007.06.30 Изобретение относится к деревообрабатывающему фрезерному инструменту и может быть использовано в деревообрабатывающей, мебельной и лесной промышленности для обработки древесины и труднообрабатываемых древесных материалов. Известны фрезы цилиндрические сборные для деревообрабатывающих продольнофрезерных и фрезерных станков 1. При замене ножей на таких фрезах со станка снимается ограждение, стопорится вал, снимается фреза и устанавливается на специальное приспособление, отвинчивают винты, заменяют затупившиеся ножи острыми, используя сложные приспособления для точной установки, устанавливают ножи в пазы фрезы, закрепляют ножи винтами, устанавливают фрезу на станок и закрепляют ограждение. Для увеличения коэффициента использования рабочего дня при замене инструмента используют две взаимозаменяемые фрезы. Сняв фрезу с затупившимися ножами, устанавливают другую с острыми ножами. Такая замена фрез, хотя и снижает время простоя станка или автоматической линии, зато требует увеличения количества запасного фрезерного инструмента. Замена ножей в снятых фрезах трудоемка из-за сложности их точной установки на окружности резания и требует больших затрат времени и высококвалифицированного труда слесаря-инструментальщика. Применение в промышленности таких сборных фрез с числом резцов больше четырех является практически невыполнимой задачей. Известна многоножевая фреза 2 для обработки древесины, содержащая корпус, который выполнен из материала с температурой формования, не превышающей теплостойкость материала ножей, а ножи и втулка соединены с корпусом неразъемно посредством формования. Недостатком данной конструкции фрезы является необходимость периодической прифуговки ножей после изготовления и работы, невозможность снимать нормируемые толщины срезаемого слоя древесины, возможен высокий отпуск термообработанных ножей и, как следствие, снижение их твердости, а следовательно, и стойкости, низкая усталостная прочность. Наиболее близкой к заявляемому изобретению по технической сущности является фреза 3, включающая корпус с пазами, в которых установлены ножи, и диски, соединенные с ножами при помощи выступов и дополнительных пазов, отличающаяся тем, что ножи имеют подвижные распорные шарики. Недостатками данной фрезы являются невозможность установки режущих лезвий ножей на одной окружности резания, недостаточный запас рабочей части ножа при переточке по передней поверхности. Задачей изобретения является повышение надежности и точности установки режущих ножей в пазах корпуса многоножевой фрезы и исключение опускания ножа при резании силами отжима. Цилиндрическая сборная фреза, содержащая корпус с пазами для установки режущих ножей и закрепленные на корпусе фланцы, отличающаяся тем, что внутри корпуса установлены раздвижные втулки, сквозь которые проходят шпильки с левой и правой резьбой,взаимодействующие через опорную планку с тыльной поверхностью ножа. Поставленная задача достигается тем, что в нижней части корпуса фрезы установлены две втулки со скосом и пазом, сквозь которые проходят шпилька с левой и правой резьбой. В пазы втулок устанавливается планка со скосом, на которую опирается нож своей тыльной поверхностью, прижимающей нож к базирующим буртикам боковых фланцев. При вращении шпильки в одну сторону втулки сходятся и выдвигают нож к базирующей поверхности, при вращении шпильки в противоположную сторону нож опускается. Изобретение поясняется чертежом фигуры. На фигуре показана предлагаемая фреза на радиальном разрезе. Фреза состоит из сплошного корпуса 1, в пазах которого установлены ножи 2, свободно перемещающиеся вдоль паза при помощи опорной планки 3, распорных втулок 4 и 5,2 9326 1 2007.06.30 шпильки 6, имеющей левую и правую резьбу. При вращении шпильки 6 в одну сторону распорные втулки, перемещаясь вдоль продольной оси, выдвигают при этом опорную планку с ножом, при вращении шпильки в противоположную сторону опорная планка с ножом опускается. С двух сторон корпуса 1 установлены фланцы 7 и 8, имеющие буртики 9 и 10 для упора и базирования по ним лезвий ножей 2. Фланцы имеют отверстия, обеспечивающие возможность регулировки шпилек 6 во втулках 4 и 5. Подготовка фрезы к работе осуществляется следующим образом. На шпильку 6 с обеих сторон навинчивают втулки 4 и 5, затем собранное резьбовое соединение свободно вставляют в отверстие корпуса 1. В ножевой паз корпуса вставляют опорную планку 3 со скошенными углами таким образом, чтобы она попала в скошенный паз втулок 4, 5. После этого в пазы корпуса устанавливают ножи 7. Количество пазов в корпусе 1, втулок 4, 5,шпилек 6 и опорных планок 3 соответствует числу ножей, которых можно установить в корпусе от 2 до 16. Затем на корпус 1 устанавливаются фланцы 7 и 8 и закрепляются винтами. Вращением шпилек 6 втулки сходятся, перемещая опорную планку и досылая нож до базирующих буртиков 9 и 10. Нож плотно базируется по внутренней поверхности фланцев. Собранная фреза устанавливается на шпинделе станка. Жесткая связь межу составными частями фрезы позволяет надежно вести обработку древесных материалов с высокой точностью и качеством обработки поверхности. Замена затупившихся ножей осуществляется не снимая фрезы со шпинделя, путем снятия фланцев. Сокращение затрат времени на замену ножей позволяет увеличить производительность деревообрабатывающего оборудования. Техническая характеристика цилиндрической сборной фрезы диаметр окружности резания, мм 140-180 диаметр посадочного отверстия, мм 32, 40 число ножей, шт. 2-16-1 частота вращения фрезы, с 0-50 ширина фрезерования, мм 100 толщина ножа, мм 3. Изготовлен опытный образец 12-ножевой фрезы при диаметре резания 180 мм. Цилиндрическая сборная фреза может быть использована на предприятиях мебельной,деревообрабатывающей промышленности на фрезерных станках ФС-1, ФЛ, ФТ, ФЛА,ФСА, ФСШ четырехсторонних продольно-фрезерных станках С 10-3, С 16-4 А, С 16-2 А,С 16 Ф-1 А, С 25-2 А, С 26-2 М, фрезерных станках зарубежных фирм Т 100, Т 120 С, Т 160(Италия), полуавтоматах и автоматических линиях. Данная фреза позволяет применять большое число ножей, до 16 и более в зависимости от диаметра окружности резания, с увеличением диаметра окружности резания число ножей может быть увеличено до 32. Фреза позволяет использовать ножи как из инструментальной стали по ГОСТ 6567-75,так и с твердым сплавом. Современные станки фрезерного типа работают при высоких частотах вращения до 9000 мин-1, увеличение частоты вращения инструмента вызывает ряд отрицательных явлений, таких как повышенный износ подшипников, рост центробежных сил инерции,снижение КПД привода станка, рост уровня шума и другие. Эффективность работы фрезы достигается за счет снижения частоты вращения при одновременном увеличении числа режущих элементов, т.е.,где- число режущих элементов, - частота вращения фрезы, мин-1. Снижение частоты вращения фрезы до 1500 мин-1, при одновременном увеличении числа режущих элементов до 12, по сравнению с существующим обеспечило снижение звукового давления на холостом ходу в среднем на 15,5 Дба, на рабочем ходу на 6,5 Дба и 3 9326 1 2007.06.30 повышение суммарной стойкости многоножевой фрезы пропорционально числу режущих элементов. Точность установки резцов по окружности резания составила 0,01 мм, стойкость инструмента увеличилась в 4 раза. При средней стоимости цилиндрической сборной фрезы 376 на каждые 100 фрез может быть сэкономлено 15040 . По сравнению с прототипом и с учетом того, что характеристики режущих материалов близки, а технология изготовления обеих фрез по трудоемкости сопоставима, эффективность в сфере эксплуатации достигается за счет экономии режущих элементов на 80 ,повышение точности обработки на один квалитет, улучшение качества обработки с 60-100 мкм до 30-60 мкм за счет применения базирующих буртиков, с которыми контактируют лезвия инструмента. Источники информации 1. Станочный дереворежущий инструмент Каталог. Всесоюзный научно-исследовательский инструментальный институт (ВНИИ инструмент). - М., 1987. - С. 61-71. 2. А.с. СССР 872262, М.Кл 3. В 27 13/02, 1981. Опубликовано 15.10.81 // БИ 38. 3. Патент России 2097174 1,27 13/02, 1992. Опубликовано 27.10.97 // БИ 33. 1997 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4