RU2022726C1

RU2022726C1 - Side milling cutter

Info

Publication number: RU2022726C1
Authority: RU
Inventors: А.П. Деревянных; Н.Н. Жердицкая
Original assignee: Новочеркасский политехнический институт
Priority date: 1991-10-08
Filing date: 1991-10-08
Publication date: 1994-11-15

Abstract

FIELD: mechanical engineering; construction of cutting tool made from powder of high-speed steel. SUBSTANCE: milling cutter has disk and ring with bores connected to each other. Bimetallic ring has outer part made from powder high-speed steel and inner part made from structural steel. The disk has cone-shaped periphery surface. EFFECT: enhanced operating reliability. 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструированию режущего инструмента, изготавливаемого из порошка быстрорежущей стали. The invention relates to mechanical engineering, in particular to the design of a cutting tool made of high speed steel powder.

Область использования изобретения - резка катаных профилей на заготовки точного размера с минимальной потерей разрезаемого металла, прорезание глубоких пазов при изготовлении различных изделий. The scope of the invention is the cutting of rolled profiles into blanks of an exact size with minimal loss of cut metal, cutting through deep grooves in the manufacture of various products.

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. Various designs of disk mills are known, which have a permanent housing or a disk made of structural low alloy steel and a cutting part made of high speed steel attached to the housing or disk, for example, a design of a disk mill containing a housing, in the slots of which there is a device for changing the position of the cutting plates relative to the housing. The design disadvantages are the impossibility of reducing the thickness of the case due to the device located in it, the high cost of manufacture, the narrow area of rational use of this cutter.

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. A known mill, the design of which is regulated by GOST 4047-82 for a large group of sizes, for example, 250 mm in diameter, has a steel disk 50G-65G, along the rim of which a central rib is made in one third of the disk thickness, on which 14 gears are each secured with four rivets segments with a slot in the middle on the edge. Four rivets hold each segment from radial and tangential displacement, the edge of the rim from axial.

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. The design has the following disadvantages: additional consumption of high-speed steel for fastening segments due to the rivet belt on the segments, restrictions on reducing the thickness of the cutter by the segment fastening system, which at small thicknesses does not provide the necessary rigidity and strength of the ribs of the segments on the rivet belt, and high manufacturing costs segments (except for processing the external working contour) it is necessary to process the internal contour), high costs for assembling the cutter - you need to drill 56 coaxial holes on rib ribs and ribs segments and plant 56 rivets.

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. The design of the cutter according to GOST 4047-82 determines the manufacture of segments from forgings of rolled steel ingots R6M5K5 according to GOST 19265-73 with all the difficulties and losses that occur when forging high-speed steel.

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. Steel P6M5K5 according to GOST 19265-73 for milling segments according to GOST 4047-82 does not pass the powder limit and has a cutting resistance three times lower than steel made from powder of high-speed steel of the Dneprostal plant.

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. A known design of a rotary disk tool, for example, circular saws, splined circles, circular knives, in which the disk planes of the tool blade are ground in the shape of a segment and their position is regulated by a compression force sensor located in the center. The design disadvantages are the high manufacturing cost and increased consumption of high speed steel.

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. Distinctive features of the proposed cutter are the connection in the crown of high-speed steel with structural direct splicing in the process of manufacturing the crown by hot stamping from powder of high-speed and structural steel without the formation of a liquid phase and without the presence of a third alloy (solder); use for the manufacture of crown high-speed steel powder; bimetallic crown instead of segments, manufactured by a simpler and cheaper technology than segments; fastening the crown to the disk, in which two mating flat rings of homogeneous alloys are provided, which allows the assembled cutter, if necessary, to reduce the thickness by double-sided grinding without changing the relative strength of the cutter elements, their fastening; bilateral fastening of the crown to the disk by deformation of the metal along the edge of the groove on the crown until the crown metal completely contacts the conical side surface of the disk; a cheaper way to assemble the cutter by reducing the number of rivets.

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). In FIG. 1,2 and 3 show the complete assembly in a static position. The bimetallic crown consists of the outer part 1 of the powder of high speed steel and the inner part 2 of structural steel. Disk 3 is made of structural steel; in FIG. 1,2 and 3 the following notation is introduced: 4 - rivets; 5 - deformable metal along the edge of the grooves on the crown; 6 - radial slot of the smallest possible width (an element is optional for all milling cutters); 7 - grooves (dashed lines with a dot outline the grooves).

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. In dynamics, the milling cutter retains its shape and dimensions and the relative position of its constituent elements. When cutting, the radial force of penetration is perceived from the disk crown along the entire lateral surface of the disk 3, the axial forces on the crown - by the system of double-sided mounting of the crown with the disk, the tangential forces - by four rivets 4 and the friction force between the disk and the crown.

П р и м е р. Фреза с рабочей толщиной венца 3,5 мм и наружным диаметром 250 мм. PRI me R. A mill with a working crown thickness of 3.5 mm and an outer diameter of 250 mm.

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 1220^оС и трехкратного отпуска при 560^оС-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 1^о19'. 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 - 45^о; толщина диска 3,2 мм. Проточка со стороны основания конуса имеет ширину 8 мм, глубина - 1/2 толщины диска.The crown has an outer diameter of 250 mm, an inner 184 mm, the width of the outer cutting part from powder P6M5K5-20 mm, the width of the inner part for fastening from steel 40X-13 mm. The hardness of the working part after quenching from 1220 ^о С and three-time tempering at 560 ^о С-65-69 HRC, the hardness of the inner part of the crown after heat treatment together with Р6М5К5-180НВ, after assembly and deformation of volume 5 at the deformation site is 210 HB. After assembly, the crown is ground from two sides on a cone from a thickness of 3.5 mm to a disk thickness at an angle of up to 1 ^about 19 '. The groove on the crown has a width of 8 mm and a depth of 1/2 the thickness of the crown. The disk is made of steel 60G, heat treatment to a hardness of 320 HB, diameter 200 mm, the angle of the cone on the side surface - 45 ^about ; disk thickness 3.2 mm. The groove from the side of the base of the cone has a width of 8 mm, a depth of 1/2 the thickness of the disk.

На окружности диаметром 190,4 мм размещены через 90^о четыре заклепки диаметром 3,6 мм, посаженные впотай на раззенковке диаметром 4,6 мм, глубиной 0,5 мм.On the circle has a diameter of 190.4 mm by ⁹⁰ four rivets 3.6 mm in diameter, planted in countersunk countersinking 4.6 mm diameter, 0.5 mm in depth.

Claims

A DISK MILL, containing a disk and a crown with grooves, interconnected, characterized in that the crown is made bimetallic with the outer part made of high-speed powder steel and the inside made of structural, and the peripheral surface of the disk is conical.