Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 6906
(13) U
(46) 2010.12.30
(51) МПК (2009)
B 23C 5/16
(54) ФРЕЗА-ПРОТЯЖКА
(21) Номер заявки: u 20100393
(22) 2010.04.22
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный тех-
нологический университет" (BY)
(72) Авторы: Карпович Сергей Семёнович;
Бавбель Иван Иванович; Музыченко
Владимир Михайлович; Карпович Се-
мён Иванович (BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение обра-
зования "Белорусский государственный
технологический университет" (BY)
(57)
1. Фреза-протяжка, состоящая из корпуса с посадочным отверстием и режущим венцом,
отличающаяся тем, что сменные кольцевые режущие элементы имеют несколько режущих
кромок - основную, работающую по принципу фрезерования и снимающую основной при-
пуск с заготовки, а остальные чисторежущие - одна или несколько - расположены на задней
поверхности режущего элемента на радиусах, превышающих радиус расположения основ-
ной кромки на величину снимаемого припуска при чистовой операции.
Фиг. 1
BY6906U2010.12.30

2. BY 6906 U 2010.12.30
2
2. Фреза-протяжка по п. 1, отличающаяся тем, что вдоль передней поверхности чи-
стовых кромок имеется сквозной паз для удаления стружки.
(56)
1. Малышев В.В. Проектирование дереворежущих цельных и составных фасонных
фрез. - М.: Лесная промышленность, 1963. - C. 74.
2. Дальский А.М. Технология конструкционных материалов. - М.: Машиностроение,
2005. - С. 407-412.
3. Морозов В.Г. Дереворежущий инструмент: Справочник - М.: Лесная промышлен-
ность, 1988. - С. 341 (прототип).
Полезная модель относится к технологии изготовления инструмента и рекомендуется
к использованию при проектировании гантельных фрез для чистовой обработки ради-
усных пазов на изделиях из древесины и других конструкционных материалов.
Фрезерование широко применяется как при размерной обработке заготовок, так и в
декоративных целях. В последнем случае на первый план выносится качество обработан-
ной поверхности. Радиусные поверхности получают цельными гантельными фрезами и
сборными со сменными профильными пластинами [1]. В обоих случаях формирование
поверхности осуществляется одним лезвием, которое выполняет работу по снятию основ-
ного припуска на механическую обработку и одновременно формирует качество обрабо-
танной поверхности. По мере затупления инструмента качество обработки снижается, что
требует замены или заточки инструмента. Проблема повышения эффективности отдель-
ных видов инструмента решена за счет функционального разделения режущих элементов
на основные, снимающие максимальный припуск, и чистовые, калибрующие, обеспечи-
вающие качество обработанной поверхности.
По этому принципу сконструированы протяжки, на общем корпусе которых располо-
жены группы режущих элементов, выполняющие каждая свою функцию, что в совокуп-
ности обеспечивает высокую точность и качество обработки, в том числе и профильных
поверхностей [2].
Сочетание принципа фрезерования и протягивания на одном режущем элементе обес-
печивает качественно новый уровень механической обработки.
Для реализации этого принципа более близкими по назначению и техническому реше-
нию являются радиусные фрезы [3]. Их изготавливают цельными или составными. Изго-
товление цельных фрез связано с большим расходом инструментального материала,
сборные фрезы более сложны при изготовлении.
Задачей полезной модели является упрощение технологии изготовления радиусных
фрез, работающих по принципу фрезерования и протягивания, повышение качества обра-
ботки радиусных поверхностей.
Поставленная задача решается тем, что фреза-протяжка, состоящая из корпуса с поса-
дочным отверстием и режущим венцом со сменными кольцевыми режущими элементами,
имеет несколько режущих кромок - основную, работающую по принципу фрезерования и
снимающую основной припуск с заготовки, а остальные чисторежущие - одна или не-
сколько - расположены на задней поверхности режущего элемента на радиусах, превы-
шающих радиус расположения основной кромки на величину снимаемого припуска при
чистовой операции, а вдоль передней поверхности чисторежущих кромок имеются сквоз-
ные пазы для удаления стружки.
Конструкция фрезы-протяжки поясняется чертежами, где на фиг. 1 - вид сбоку, на
фиг. 2 - сечение корпуса с режущими элементами.
Фреза-протяжка состоит из корпуса 1 с посадочным отверстием 2, режущего элемента
3 с чисторежущими кромками 4, 5 и основной режущей кромкой 6, стружка от которой

3. BY 6906 U 2010.12.30
3
удаляется через отверстие 7, цилиндрическое отверстие в корпусе для фиксации хвосто-
вика режущего элемента 8, крепежный винт 9, сквозные пазы 10 вдоль передней поверх-
ности чисторежущих кромок 4 и 5 (позиция I и без пазов позиция II), передний угол γ
основной кромки 6, задний угол α, R - радиус корпуса фрезы, R1 - радиус вращения чи-
сторежущей кромки 4, R2 - радиус вращения чисторежущей кромки 5, R3 -радиус враще-
ния основной кромки 6, R4 - радиус посадочного отверстия, радиусы режущего элемента
3, R5 - основной режущей кромки, R6 - чисторежущей кромки 5, R7 - чисторежущей кромки
4.
После сборки режущих элементов 3 на корпусе 1 фрезы и фиксации их с помощью
крепежного винта 9 инструмент устанавливают на шпинделе станка и приступают к рабо-
те. Основная режущая кромка 6 при контакте с обрабатываемым материалом срезает при-
пуск с заготовки, и стружка перемещается по передней поверхности, расположенной под
передним углом γ, в отверстие 7 и удаляется из зоны резания без деформации и уплотне-
ния. Задняя поверхность режущего элемента 3 расположена под задним углом α. Над зад-
ней поверхностью расположены чисторежущие кромки 4 и 5, которые выполняют
зачистную функцию, если соблюдается условие:
R1 = R2 = R3.
Если R1 > R2 > R3 чисторежущие кромки 4 и 5 самостоятельно осуществляют процесс
резания, величина снимаемого припуска определяется соотношением радиусов R5, R6, R7
режущего элемента 3. Снимаемый слой чисторежущими кромками 4 и 5 перемещается по
их передней поверхности и через сквозные пазы 10 попадает в отверстие 7(см. позиция I).
Если снимаемый чисторежущими элементами 4 и 5 припуск нулевой или незначительный,
режущий элемент 3 может не иметь сквозных пазов 10 (см. позиция II).
При затуплении основной режущей кромки 6 нагрузка на чисторежущие элементы 4 и
5 будет возрастать, но качество обработанной поверхности будет сохраняться более дли-
тельный период. После затупления рабочей зоны, отвернув крепежный винт 9, режущий
элемент 3 поворачивают вокруг собственной оси на величину затупившейся зоны и фик-
сируют в новом положении.
За счет количества чисторежущих кромок, регулирования величины припуска, снима-
емого ими, и периодического поворота корпуса режущего элемента обеспечивается про-
должительная работа инструмента без его снятия со шпинделя станка. После затупления
всей режущей кромки режущие элементы снимают с корпуса и перетачивают по передним
поверхностям.
Предлагаемая конструкция фрезы-протяжки характеризуется простотой как при изго-
товлении, так и в процессе эксплуатации, надежностью крепления режущих элементов в
корпусе. Сочетание процесса стружкообразования по схеме фрезерования и принципа по-
следующего калибрования радиусной поверхности чисторежущими элементами обеспе-
чивает качественное проведение операции и рекомендуется к применению при
проектировании радиусных фрез.

4. BY 6906 U 2010.12.30
4
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.