Дисковая фреза

Реферат

 

Использование: в машиностроении. Конструируют режущий инструмент, изготавливаемый из порошка быстрорежущей стали. Сущность изобретения: фреза содержит диск и венец с проточками, соединенные между собой. Венец выполнен биметаллическим с внешней частью, выполненной из порошковой быстрорежущей стали, и внутренней, выполненной из конструкционной. Периферийная поверхность диска выполнена конической. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструированию режущего инструмента, изготавливаемого из порошка быстрорежущей стали.

Область использования изобретения - резка катаных профилей на заготовки точного размера с минимальной потерей разрезаемого металла, прорезание глубоких пазов при изготовлении различных изделий.

Известны различные конструкции дисковых фрез, которые имеют постоянный корпус или диск из конструкционной низколегированной стали и режущую часть из быстрорежущей стали, прикрепленную к корпусу или диску, например конструкция дисковой фрезы, содержащая корпус, в пазах которого расположено устройство для изменения положения режущих пластин относительно корпуса. Недостатками конструкции являются невозможность уменьшения толщины корпуса из-за расположенного в нем устройства, высокая стоимость изготовления, узкая область рационального применения этой фрезы.

Известна фреза, конструкция которой регламентирована ГОСТ 4047-82 на большую группу размеров, диаметром, например, 250 мм, имеющая диск из стали 50Г-65Г, по ободу которого сделано центральное ребро в одну треть толщины диска, на котором четырьмя заклепками каждый закреплены 14 зубчатых сегментов с прорезью по середине на ребре. Четыре заклепки удерживают каждый сегмент от радиального и касательного смещения, ребро обода - от осевого.

Конструкция имеет следующие недостатки: дополнительный расход быстрорежущей стали для крепления сегментов за счет пояска под заклепки на сегментах, ограничения в уменьшении толщины фрезы системой крепления сегментов, которые при малых толщинах не обеспечивает необходимой жесткости и прочности ребер сегментов на пояске под заклепки, большие затраты на изготовление сегментов (кроме обработки наружного рабочего контура) необходима обработка внутреннего контура), большие затраты на сборку фрезы - нужно просверлить 56 соосных отверстий на ребре диска и ребрах сегментов и посадить 56 заклепок.

Конструкция фрезы по ГОСТ 4047-82 определяет изготовление сегментов из поковок проката слитков стали Р6М5К5 по ГОСТ 19265-73 со всеми сложностями и потерями, имеющими место при ковке быстрорежущей стали.

Сталь Р6М5К5 по ГОСТ 19265-73 для сегментов фрезы по ГОСТ 4047-82 не проходит порошковый предел и имеет стойкость при резании втрое меньшую, чем сталь из порошка быстрорежущей стали завода Днепросталь.

Известна конструкция дискового вращающегося инструмента, например дисковые пилы, шлицевые круги, дисковые ножи, в которой дисковые плоскости полотна инструмента шлифуются в форме сегмента и их положение регулируется датчиком усилия сжатия, помещенного в центре. Недостатками конструкции являются высокая стоимость изготовления и повышенный расход быстрорежущей стали.

Отличительными признаками предлагаемой фрезы являются соединение в венце быстрорежущей стали с конструкционной прямым сращиванием в процессе изготовления венца горячей штамповкой из порошка быстрорежущей и конструкционной стали без образования жидкой фазы и без присутствия третьего сплава (припоя); использование для изготовления венца порошка быстрорежущей стали; биметаллический венец вместо сегментов, изготавливаемый по более простой и дешевой технологии, чем сегменты; крепление венца к диску, в котором предусмотрены два сопрягаемых плоских кольца из однородных сплавов, что позволяет собранную фрезу в случае необходимости уменьшить по толщине двусторонним шлифованием без изменения относительной прочности элементов фрезы, их крепления; двустороннее крепление венца к диску деформацией металла по кромке проточки на венце до полного контакта металла венца с конической боковой поверхностью диска; более дешевый способ сборки фрезы за счет сокращения числа заклепок.

На фиг. 1,2 и 3 показана фреза в сборе в статическом положении. Биметаллический венец состоит из внешней части 1 из порошка быстрорежущей стали и внутренней части 2 из конструкционной стали. Диск 3 выполнен из конструкционной стали; на фиг. 1,2 и 3 введены следующие обозначения: 4 - заклепки; 5 - деформируемый металл по кромке проточки на венце; 6 - радиальная прорезь минимально возможной ширины (для всех фрез элемент необязательный); 7 - проточки (пунктиром с точкой оконтурены места проточек).

В динамике фреза сохраняет свою форму и размеры и относительное положение составляющих ее элементов. При резании радиальное усилие врезания воспринимается от венца дисков по всей боковой поверхности диска 3, осевые усилия на венец - системой двустороннего крепления венца с диском, касательные усилия - четырьмя заклепками 4 и силой трения между диском и венцом.

П р и м е р. Фреза с рабочей толщиной венца 3,5 мм и наружным диаметром 250 мм.

Венец имеет наружный диаметр 250 мм, внутренний 184 мм, ширина внешней режущей части из порошка Р6М5К5-20 мм, ширина внутренней части для крепления из стали 40Х-13 мм. Твердость рабочей части после закалки с 1220оС и трехкратного отпуска при 560оС-65-69 HRC, твердость внутренней части венца после термической обработки вместе с Р6М5К5-180НВ, после сборки и деформации объема 5 по месту деформации - 210 НВ. После сборки венец прошлифован с двух сторон на конус от толщины 3,5 мм до толщины диска под угол до 1о19'. Проточка на венце имеет ширину 8 мм и глубину 1/2 толщины венца. Диск выполнен из стали 60Г, термообработка до твердости 320 НВ, диаметр 200 мм, угол конуса на боковой поверхности - 45о; толщина диска 3,2 мм. Проточка со стороны основания конуса имеет ширину 8 мм, глубина - 1/2 толщины диска.

На окружности диаметром 190,4 мм размещены через 90о четыре заклепки диаметром 3,6 мм, посаженные впотай на раззенковке диаметром 4,6 мм, глубиной 0,5 мм.

Формула изобретения

ДИСКОВАЯ ФРЕЗА, содержащая диск и венец с проточками, соединенные между собой, отличающаяся тем, что венец выполнен биметаллическим с внешней частью, выполненной из порошковой быстрорежущей стали, и внутренней, выполненной из конструкционной, а периферийная поверхность диска выполнена конической.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3