Фреза дисковая для обработки валов с рк-профилем

Авторы патента:

Куц Вадим Васильевич (RU)

Пономарев Василий Владимирович (RU)

B23C5/06 - торцовые фрезы

Владельцы патента RU 2728269:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) (RU)

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при обработке валов с трехгранным РК-профилем. Приведены зависимости для определения координат профиля производящей поверхности дисковой фрезы. Обеспечивается обработка за один оборот фрезы 1/3 части трехгранного РК-профиля, сокращаются габариты инструмента при сохранении качества обработанной поверхности. 1 табл., 1 пр., 1 ил.

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано при обработке валов с трехгранным РК-профилем.

Известна фреза дисковая для обработки валов с РК-профилем (Патент РФ № 106 576 МПК B23C 5/06 опубликовано 10.06.12) отличающаяся тем, что производящая поверхность фрезы, описываемая координатами х_n, у_n, определяется согласно зависимостям:

х_n = - cos(θ)⋅e⋅cos(N⋅θ) - N·e⋅sin(N θ)⋅sin(θ) - R_f ⋅cos(θ),

у_n = - sin(θ)⋅e⋅cos(N⋅θ) + N·e⋅sin(N⋅θ)⋅cos(θ) - Rf⋅sin(θ),(1)

где N - количество вершин вала с РК-профилем;

е - эксцентриситет РК-профиля;

θ - параметрический угол профиля;

R_f - средний радиус фрезы.

Недостатком вышеуказанной фрезы является обработка профиля вала за один оборот инструмента, что при высоких требованиях к качеству обработанной поверхности приводит к значительному увеличению габаритов фрезы.

Технической задачей является сокращение габаритов инструмента при сохранении качества обработанной поверхности за счет расположения зубьев по производящей поверхности, позволяющей за один оборот фрезы обработать 1/3 часть трехгранного РК-профиля.

Технический результат достигается тем, что фреза дисковая для обработки валов с РК-профилем, выполненная с профилем производящей поверхности, описываемый координатами x_f и y_f, имеет координаты профиля производящей поверхности фрезы которые определяются согласно зависимостям:

где е - эксцентриситет РК-профиля;

R - средний радиус РК-профиля детали;

R_f - средний радиус фрезы;

θ - параметрический угол РК-профиля;

θ₂ - угол поворота фрезы, равный

где C, S - смещения точки контакта профиля фрезы с профилем детали в процессе обработки в системе координат станка.

То есть при обработке ось вращения фрезы и ось вращения обрабатываемой детали параллельны и установлены с межосевым расстоянием равным R+R_f, где R - средний радиус трехгранного РК-профиля детали (Фиг. 1). Обрабатываемой детали и фрезе придается вращательное движение с одинаковым направлением и с частотой вращения фрезы n_f в три раза больше частоты вращения детали n_v. Профиль фрезы при этом определяется из выражения:

(2)

где θ₁ - угол поворота обрабатываемой детали;

θ₂ - угол поворота фрезы;

¹ А - матрица моделирования движения вдоль оси X

⁶ A - матрица моделирования поворота вокруг оси Z

- уравнение РК-профиля обрабатываемого вала

(3)

Приняв:

,(4)

получим следующее выражение для координат профильной поверхности фрезы x_f и y_f :

(5)

Угол поворота фрезы θ₂ определяем из условия огибания профилем фрезы профиля детали:

(6)

где		- частная производная x_f по параметру θ;
		- частная производная y_f по параметру θ;
		- частная производная x_f по параметру θ₂
		- частная производная y_f по параметру θ₂;

Тогда получим:

(7)

где C, S - смещения точки контакта профиля фрезы с профилем детали в процессе обработки в системе координат станка:

(8)

(9)

Пример расчета координат x_f и y_f профильной поверхности фрезы с параметрами R_f = 100 мм для обработки вала с трехгранным РК-профилем приведен в таблице 1.

Таблица 1 Координаты x_f и y_f , мм профильной поверхности фрезы

№ п/п	θ₂	x_f	y_f
1	0	103,4	0
2	10°	101,57	-19,08
3	20°	96,16	-37,41
4	30°	87,43	-54,29
5	40°	75,79	-69,1
6	50°	61,74	-81,35
7	60°	45,88	-90,67
8	70°	28,84	-96,87
9	80°	11,25	-99,85
10	90°	-6,3	-99,69
11	100°	-23,27	-96,54
12	110°	-39,18	-90,64
13	120°	-53,64	-82,28
14	130°	-66,34	-71,8
15	140°	-77,02	-59,54
16	150°	-85,5	-45,88
17	160°	-91,64	-31,17
18	170°	-95,36	-15,76
19	180°	-96,6	0
20	190°	-95,36	15,76
21	200°	-91,64	31,17
22	210°	-85,5	45,88
23	220°	-77,02	59,54
24	230°	-66,34	71,8
25	240°	-53,64	82,28
26	250°	-39,18	90,64
27	260°	-23,27	96,54
28	270°	-6,3	99,69
29	280°	11,25	99,85
30	290°	28,84	96,87
31	300°	45,88	90,67
32	310°	61,74	81,35
33	320°	75,79	69,1
34	330°	87,43	54,29
35	340°	96,16	37,41
36	350°	101,57	19,08

Данная дисковая фреза обрабатывает за один оборот 1/3 часть трехгранного РК-профиля вала, имеет меньшие габариты при сохранении качества обрабатываемой поверхности.

Фреза дисковая для обработки валов с РК-профилем, выполненная с профилем производящей поверхности, описываемым координатами x_f и y_f, отличающаяся тем, что координаты профиля производящей поверхности фрезы определены согласно зависимостям:

где е - эксцентриситет РК-профиля;

R - средний радиус РК-профиля вала, мм;

R_f - средний радиус фрезы, мм;

θ - параметрический угол РК-профиля;

θ₂ - угол поворота фрезы, равный

где C, S - смещения точки контакта профиля фрезы с профилем вала в процессе обработки в системе координат станка, определяемые из условий:

Группа изобретений относится к инструментам для фрезерования с двухсторонними индексируемыми тангенциальными пластинами. Каждая пластина содержит две главные поверхности и периферийную поверхность, которая продолжается между ними.

Режущая пластина для фрезерного инструмента и фрезерный инструмент // 2719239

Группа изобретений относится к обработке материалов резанием и может быть использована в конструкциях фрезерных инструментов. Режущая пластина содержит идентичные первую и вторую стороны, между которыми проходит периферийная поверхность, и отверстие, и имеет симметрию при вращении на 120° вокруг оси отверстия.

Многогранная двухсторонняя режущая пластина и фреза для ее использования // 2714563

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при обработке высокопрочных сталей и труднообрабатываемых материалов фрезами с многогранными двухсторонними режущими пластинами.

Вращающийся режущий инструмент и двухсторонняя режущая пластина, содержащая вспомогательные задние поверхности переменной ширины, для него // 2694390

Во вращающемся режущем инструменте (52), используемом для операций фрезерования, двухсторонняя режущая пластина (20) закреплена с возможностью съема в режущем корпусе (54).

Двухсторонняя индексируемая режущая пластина и режущий инструмент для нее // 2677821

Режущая пластина (100), содержащая две торцевые поверхности (102) и периферийную поверхность (104), причем торцевые поверхности (102) расположены на противоположных сторонах срединной плоскости (Р).

Двусторонняя режущая вставка и фрезерный инструмент // 2662752

Группа изобретений относится к резанию материалов и может быть использована при фрезеровании углов в заготовках. Двухсторонняя режущая вставка содержит верхнюю, нижнюю и периферийную боковую поверхности.

Режущая пластина и фреза для ее использования // 2662278

Режущая пластина содержит верхнюю и нижнюю торцовые поверхности, обращенные в противоположных направлениях. На каждой торцовой поверхности расположены главные и угловые режущие кромки.

Фрезерный инструмент // 2638475

Изобретение относится к фрезерному инструменту для нарезки зубьев. Корпус содержит тангенциально установленные пластины, имеющие четыре режущие кромки и два отверстия, одно из которых предназначено для крепежного винта в двух из общей сложности четырех индексируемых положений.

Режущая пластина и режущий инструмент // 2609587

Группа изобретений относится к обработке материалов резанием и может быть использована при фрезеровании поверхностей в инструментах с индексируемыми двухсторонними режущими пластинами.

Способ и устройство для фрезерования и обработки поверхности // 2600784

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована при фрезеровании плоских поверхностей, в частности деталей двигателя внутреннего сгорания.