Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Корпус сверла


корпус сверла - патент РФ 2135331

Корпус предназначен для обработки металлических материалов с разламыванием стружки при эжекторном сверлении или ВТА-сверлении. Корпус содержит цилиндрическую трубчатую часть, имеющую на одном из концов цилиндрическую полость, а на другом - сверлильную головку, имеющую стружечное пространство, соединенное с одним или двумя каналами для стружки, и содержащую одну или несколько режущих пластин из твердого сплава, которые припаяны в гнездах. Корпус выполнен цельным. Стружечное пространство выполнено в форме усеченного конуса, поверхность основания которого направлена к рабочему концу сверлильной головки. Стружечное пространство на конце, противоположном указанным каналам для стружки, соединено с указанной цилиндрической полостью. Устраняется риск заедания стружки. Устраняются внутренние неровности, в которых может накапливаться стружка и происходит ее заедание. 4 з.п. ф-лы, 9 ил. Изобретение касается создания сверла для обработки металлических материалов с разламыванием стружки, причем это сверло предназначено прежде всего для так называемого эжекторного сверления. Однако оно с успехом может быть использовано и для так называемого ВТА-сверлення. Известно использование режущих пластин из твердого сплава для сверл, причем зажим пластин осуществляется при помощи механических устройств зажима, а пластины имеют одну или несколько выемок на поверхности схода стружки для осуществления разлома стружки. Такие сверла раскрыты, например, в патенте США US-A- 4215957. Однако обнаружилось, что при использовании таких сверл не удается достичь желательного оптимального образования стружки. Так, например, выяснилось, что невозможно получить короткие стружки в виде запятой, причем одновременно невозможно снизить эффект расхода при работе сверла в заданном режиме. Более того, в некоторых случаях каналы для стружки оказываются слишком узкими для создания стружки, что приводит в результате к стопорению и заеданию стружки. В европейском патенте EP-A-491670 раскрыто также сверло, которое имеет корпус с установленными в нем двумя или более режущими пластинами. Пластины выполнены главным образом как параллельно-трапециевидные и установлены аксиально, то есть упорные поверхности режущих пластин идут по оси, причем крепление пластин осуществлено пайкой. Однако после определенной степени износа и в данном корпусе сверла возникает заедание стружки, в той зоне, где смыкаются два канала для стружки и центральное отверстие. Более того, корпус сверла состоит из двух частей, соединяемых сваркой, а именно, из головки сверла или венца сверла и из цилиндрической частично резьбовой части. Сварное соединение в сочетании с литым венцом сверла с определенной степенью вероятности приводят к не идеальной круглости готового изделия. Это приводит к тому, что некоторые заказчики требуют проведения шлифовки для получения идеальной круглости и симметрии вращения вокруг центральной оси, что дополнительно увеличивает стоимость изготовления сверла. Выяснилось, что дополнительным недостатком сварного соединения является случайное накопление стружки в месте соединения, так как на практике сварное соединение всегда имеет определенный зазор по внутренней стороне. Зачастую достаточно привариться единственной стружке, чтобы произошло накопление следующих стружек, что вызывает заедание стружки и в худшем случае приводит к поломке сверла. Известно сверло преимущественно для эжекторного сверления, корпус которого содержит трубчатую часть, имеющую на одном из концов цилиндрическую полость, а на другом сверлильную головку, имеющую стружечное пространство, соединенное с одним или двумя каналами для стружки и содержащую одну или несколько режущих пластин из сплава, припаянных в гнездах (Сахаров Г.Н. и др. Металлорежущие инструменты, М. : Машиностроение, 1989, с. 115-117). Указанная конструкция корпуса сверла не устраняет полностью указанных недостатков, в первую очередь такого, как риск заедания стружки. Первой задачей настоящего изобретения является создание корпуса сверла, в особенности корпуса сверла для эжекторного сверления, который практически устраняет всякий риск заедания стружки. Второй задачей настоящего изобретения является устранение любых внутренних неровностей, в которых может накапливаться стружка и где может происходить ее заедание. Еще одной задачей настоящего изобретения является создание корпуса сверла с отличной круглостью. Указанные и другие задачи решены в корпусе сверла, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, благодаря тому, что он выполнен цельным, при этом стружечное пространство выполнено в форме усеченного конуса, поверхность основания которого направлена к рабочему концу сверлильной головки, при этом стружечное пространство на конце, противоположном каналам для стружки, соединено с цилиндрической полостью в корпусе. Режущие пластины расположены тангенциально на рабочем конце сверлильной головки, при этом задние упорные поверхности гнезда для пластин и соответствующие им задние упорные поверхности режущих пластин выполнены закругленными. Оптимальное число режущих пластин 3, а именно, внешняя пластина, промежуточная и центральная. При этом целесообразно, чтобы корпус сверла имел два канала для стружки, выходящих на его верхнюю сторону, при этом один канал предназначен для отвода стружки, образованной внешней и центральной пластинами, а второй - для отвода стружки, образованной промежуточной пластиной. Корпус сверла может иметь одну или несколько направляющих пластин, которые припаяны в соответствующих выемках на его внешней образующей поверхности, при этом направляющие пластины и соответствующие выемки имеют две параллельные длинные стороны и полукруглую торцовую поверхность. Далее будет описан в качестве примера, не имеющего ограничительного характера, преимущественный вариант осуществления настоящего изобретения, данный со ссылкой на приложенные чертежи. На фиг. 1 показано смонтированное сверло в соответствии с настоящим изобретением; дан вид в перспективе наклонно сверху. На фиг. 2 показана сверлильная режущая пластина в соответствии с настоящим изобретением; дан вид в перспективе наклонно сверху. На фиг. 3 показан вид сбоку не смонтированного сверла фиг. 1. На фиг. 4 показано сверло в виде прямо снизу. На фиг. 5 приведен вид, аналогичный фиг. 4, однако обозначены различные виды и сечения, показанные на фиг. 5 - 8. На фиг. 6 показано поперечное сечение по линии VI- VI фиг. 5 верхней части сверла. На фиг. 7 показан вид по стрелке VII на фиг. 5 в верхней части сверла. На фиг. 8 показан вид по стрелке VIII на фиг. 5 в верхней части сверла. На фиг. 9 показано поперечное сечение по линии IX- IX фиг. 5 верхней части сверла. На фиг. 1 показано сверло эжекторного типа, которое в общем виде обозначено позицией 1. Преимущественно оно также может быть использовано для так называемого ВТА-сверления. Сверло имеет сверлильный венец или головку 2, промежуточную часть 3 и вал (хвостовик) 4. Вал 4 имеет внешнюю резьбу 5, которая предназначена, что известно само по себе, для резьбовой фиксации во внешней крепящей трубе (не показана). Внутренняя труба (не показана), соосная с указанной внешней трубой, введена, что известно само по себе, во внутреннюю главным образом цилиндрическую полость сверла, позади отверстий 6 для жидкости, в результате чего образованная стружка вместе с охлаждающей жидкостью проходит через эту внутреннюю трубу. В соответствии с известным состоянием техники (например, EP-A- 491670) сама сверлильная головка 2 изготовлена при помощи литья, а вал 4 - при помощи токарной обработки, после чего две части сверла соединяют сваркой. При сварке всегда возникают деформации в результате теплового расширения и неравномерного сжатия при последующем охлаждении. Эти недостатки дополнительно усиливаются для тонкостенных частей сверла. Кроме того, головка может быть в некоторой степени некруглой, несмотря на использование точного литья. Указанные недостатки полностью устраняются в соответствии с настоящим изобретением за счет изготовления точением всего корпуса сверла в виде единого целого, при полном устранении сварки, что, в свою очередь, обеспечивает дополнительное преимущество, связанное с тем, что всякий риск наличия внутренних остаточных зазоров в сварном соединении устранен. Как это показано на фиг. 3 и 4, верхняя сторона сверлильной головки содержит три гнезда или полости 7, 8 и 9 для режущих пластин, в каждую из которых может быть установлена сверлильная режущая пластина 10. Преимущественно все три режущих пластины являются одинаковыми; единственное отличие заключается в том, что центральная режущая пластина повернута относительно внешней и промежуточной режущих пластин. Число режущих пластин сверлильной головки эжекторного сверла может быть от одной до пяти. Однако недостаток при использовании единственной режущей пластины заключается в том, что усилия резания, которые должны выдерживать направляющие пластины, становятся значительными, так как сверло становится не сбалансированным. Нашли, что число три является хорошим компромиссом между сложностью, сроком службы и балансировкой. Эжекторное сверло обычно изготавливают как разовое сверло, поэтому пластины из твердого сплава, показанные на фиг. 2, припаивают в гнездах. Так как сверло одноразовое, то оно должно изнашиваться возможно дольше, без ухудшения качества обработки и возникновения риска поломки. Внешняя пластина 10A определяет диаметр просверленного отверстия, который обычно составляет от 20 до 65 мм. Внутренняя по радиусу режущая кромка этой пластины наклонена вверх. Смежная центральная режущая пластина 10C, установленная в гнезде пластины 8, перекрывает центральную ось сверла, если нет желания иметь высверленный сердечник. В отличие от внешней пластины направленная по оси вниз ее режущая кромка наклонена радиально внутрь, так как в противном случае отстающая режущая пластина подвергалась бы воздействию таких нагрузок, что она вскоре бы сломалась. В соответствии с наклоном центральной режущей кромки кончик головки снабжен конической полостью 25. На противоположной стороне центральной оси установлена в гнезде пластины 9 промежуточная режущая пластина 10B. Аналогично внешней пластине 10A идущая по оси вверх ее режущая кромка наклонена в направлении по радиусу внутрь. При вращении путь перемещения режущей кромки промежуточной пластины несколько перекрывает режущие кромки как внешней, так и центральной режущих пластин, чтобы получить непрерывную линию резания от центральной оси до периферии. В соответствии с настоящим изобретением пластины могут быть установлены либо тангенциально, как это показано на прилагаемых чертежах, либо аксиально, как это, например, раскрыто в EP-A-491 670. Однако преимущественно они установлены в соответствии с приложенными чертежами. Два канала или желобка стружки заканчиваются на верхней стороне сверла; имеется один общий широкий канал 11 для внешней и центральной пластин и один несколько более узкий канал 12 для промежуточной режущей пластины. В соответствии с преимущественным вариантом осуществления настоящего изобретения противоположные нижние концы этих каналов для стружки заканчиваются в обращенном наружу (вывернутом) внутреннем пространстве для стружки 13, которое имеет форму усеченного конуса, причем его нижняя поверхность повернута вверх в направлении к верхней стороне сверла. За счет этого пространства для стружки 13 центральная и промежуточная режущие пластины находятся на перешейке в виде мостика 14, который идет поперек над пространством 13 и соединяет две главным образом диаметрально противоположные части верхней стороны сверла. Так как сверло 1 выполнено цельным, то это пространство 13 выбирают (протачивают) токарным резцом, который вводят через отверстие или главным образом цилиндрическую полость 15 в нижней торцевой стороне сверла. Указанное пространство 13 создает многочисленные преимущества, среди которых можно упомянуть увеличение стружечного пространства с минимальным риском заедания стружки и облегчение конструкции. Благодаря тому, что корпус сверла выполнен цельным, могут быть выполнены полости, которые увеличивают в направлении внутрь. Каналы для стружки 11 и 12 выфрезерованы сверху, с верхней стороны сверла. Для оптимизации имеющегося пространства для стружки (стружечного пространства) в желобках для стружки фрезу поворачивают на определенный угол относительно центральной оси сверла вблизи от периферии сверла, поэтому могут быть получены наклоненные под углом наружу поверхности, которые либо проходят в непосредственной близости от внешней образующей поверхности сверла через небольшие грани 16, либо непосредственно образуют линию разрыва 17 с указанной образующей поверхностью. Из приведенного выше описания должен быть очевиден комбинационный эффект использования цельного сверла и обращенного наружу стружечного пространства 13; эти два свойства взаимодействуют в достижении максимального и полностью свободного (беспрепятственного) потока стружки. Если же, например, стружечное пространство 13 было бы образовано в сварном сверле, то сварной стык (соединение) был бы расположен на конической образующей поверхности указанного пространства, где рано или поздно зазор сварного стыка мог бы вызывать приваривание стружки. С другой стороны, если бы проточка 15 была цилиндрической, без стружечного пространства 13, то имеющееся для потока стружки пространство уменьшалось бы, что приводило бы к возрастанию риска заедания стружки. Внешние вращательно-симметричные поверхности сверла получены точением (токарной обработкой), в то время как другие участки внешней поверхности получены фрезерованием. Как это лучше всего показано на фиг. 3 и 4, гнезда или полости для пластин 7, 8 и 9 выполнены наиболее простым образом, а именно, при помощи единственной на гнездо операции фрезерования одной и той же торцевой прямой короткой фрезой. В результате тыльная опорная поверхность гнезда пластины, естественно, приобретает полукруглую форму, которая соответствует диаметру торцевой фрезы. Затем протачивают внутреннюю полость 15, после чего, как упоминалось ранее, образуется пространство для стружки 13. Следует указать, что и та часть, которая занята пространством для стружки 13, ранее являлась непрерывным участком проточки 15. Как упоминалось ранее, на фиг. 2 показана режущая пластина 10 в соответствии с настоящим изобретением. Среди прочего, пластина 10 содержит заднюю поверхность 18 и сторону 19 закругленной кромки. Поверхность схода стружки (передняя поверхность) содержит протяженный стружколом 20, а ниже него главным образом плоский участок 21 поверхности схода стружки. Сзади, на закругленной торцевой стороне режущей пластины, может быть предусмотрена разделительная головка 22, которая предназначена для устранения любых помех при установке пластины в ее гнездо в результате неоднородности прижима пластины. Более того, разделительная головка 22 сводит к минимуму риск отклонения, вызванного переменной толщиной слоя припоя, в результате того, что контакт между двумя противоположными полукруглыми поверхностями становится минимальным. Закругленная тыльная часть режущей пластины значительно снижает риск образования трещин, так как она позволяет получить благоприятную картину распределения напряжений в результате того, что не содержит никаких острых углов, которые вызывают концентрацию напряжений. Кроме того, так как длина пластины велика в сравнении с ее шириной, то получают большую площадь опоры для восприятия сил резания. Более того, форма пластины благоприятна сама по себе для ее изготовления прессованием, поэтому в процессе прессования не возникает никаких проблем. Для восприятия радиальных усилий резания сверло в соответствии с настоящим изобретением снабжено опорными пластинами 23, которые приваривают или припаивают в гнездах 24. И в этом случае гнезда для опорных пластин могут быть отфрезерованы за счет единственной операции фрезерования при помощи торцевой фрезы аналогично фрезерованию гнезд для пластин 7, 8 и 9. Опорная пластина преимущественно может иметь совпадающую форму, то есть форму удлиненного тела с закругленным концом. Более того, внешней стороне опорной пластины преимущественно придана закругленная форма в виде сегмента цилиндрической поверхности, чтобы она главным образом соответствовала цилиндрической образующей поверхности сверла. Как в случае установки пластин, так и в случае опорных подушек закругленные поверхности упора работают как направляющие в начальной стадии установки (монтажа), то есть они позволяют иметь определенное боковое смещение, которое необходимо для осуществления автоматической установки.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Корпус сверла, преимущественно для эжекторного сверления, содержащий цилиндрическую трубчатую часть, имеющую на одном из концов цилиндрическую полость, а на другом - сверлильную головку, имеющую стружечное пространство, соединенное с одним или двумя каналами для стружки, и содержащую одну или несколько режущих пластин из твердого сплава, которые припаяны в гнездах, отличающийся тем, что он выполнен цельным, при этом указанное стружечное пространство выполнено в форме усеченного конуса, поверхность основания которого направлена к рабочему концу сверлильной головки, при этом стружечное пространство на конце, противоположном указанным каналам для стружки, соединено с указанной цилиндрической полостью. 2. Корпус сверла по п.1, отличающийся тем, что гнезда и режущие пластины расположены тангенциально на рабочем конце сверлильной головки, при этом задние упорные поверхности гнезд для пластин и соответствующие им задние упорные поверхности режущих пластин выполнены закругленными. 3. Корпус сверла по п.1 или 2, отличающийся тем, что он имеет три режущие пластины, а именно, внешнюю пластину, промежуточную пластину и центральную пластину. 4. Корпус сверла по п.3, отличающийся тем, что он имеет два канала для стружки, входящих на его верхнюю сторону, при этом один канал предназначен для отвода стружки, образованной внешней и центральной пластинами, а второй - для отвода стружки, образованной промежуточной пластиной. 5. Корпус сверла по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что он имеет одну или несколько направляющих пластин, которые припаяны в соответствующих выемках на его внешней образующей поверхности, при этом направляющие пластины и соответствующие выемки имеют две параллельные длинные стороны и полукруглую торцовую поверхность.

www.freepatent.ru

Корпус сверла со сменными головками с винтовыми канавками, хвостовик Weldon в соответствии с DIN 1835-B

Арт. 22.1010

Корпус сверла со сменными головками с винтовыми канавками, хвостовик Weldon в соответствии с DIN 1835-B
Информация о продукте:

Зачем нужны сверла со сменными головками Karnasch

Сократите расходы на сверление с помощью свёрл со сменными головками KARNASCH

Свёрла со сменными головками (перовые сборные сверла) от Karnasch являются одной из главных новинок. Это высокоэффективный инструмент для получения точных отверстий с превосходной производительностью, созданный заменить традиционные инструменты с низкой производительностью и неудобным использованием.

Свёрла со сменными головками состоят из двух частей — корпуса и сменной головки.

Преимущества:
  1. Благодаря всего лишь 14 корпусам свёрл можно сверлить отверстия в диапазоне от Ø 9,5 до Ø 114 мм.
  2. Подвод СОЖ непосредственно в зону резания обеспечивает превосходное удаление стружки и хорошее охлаждение при сверлении глубоких отверстий.
  3. Высокая точность соединения между сменной головкой и корпусом сверла обеспечивает точную фиксацию и легкость замены головки.
  4. Сменные головки изготавливаются из порошковой стали и твёрдого сплава и оснащаются различными износостойкими покрытиями. Это значительно увеличивает срок службы инструмента и скорость сверления по сравнению с обычными спиральными сверлами.
  5. Легкозаменяемые сменные головки наиболее удобны в использовании. Нет необходимости отрываться от работы для переточки сверла.
  6. Новый тип режущей кромки XR значительно уменьшает нагрузки при сверлении.
  7. Сменные головки имеют стружколом, который улучшает стабильность сверления и обеспечивает правильное формирование стружки.
Свёрла со сменными твёрдосплавными головками — это идеальный инструмент для получения точных отверстий с высоким качеством обрабатываемой поверхности, которые подходят для всех современных станков с ЧПУ, таких как:
  • Вертикально-сверлильные станки с ЧПУ.
  • Обрабатывающие центры с ЧПУ.
  • Токарные станки с ЧПУ.
  • Многоцелевые станки.

Предпочтительно применение твёрдосплавных сменных головок.

Свёрла со сменными головками из порошковой стали — это идеальный инструмент, который подходит для всех типов универсальных сверлильных станков, таких как:
  • Радиально-сверлильные станки.
  • Вертикально-сверлильные станки.
  • Токарные универсальные станки.
  • Фрезерные универсальные станки.

Предпочтительно применение сменных головок из порошковой стали.

Корпус сверла поставляется без сменных головок, в комплектацию входят 2 винта для фиксации сменной головки и ключ TORX.

22.1010-0060-300959,5-11,0-60,389,792,1139,7201/8
22.1010-0111-100959,5-11,0-111,1140,5142,9190,5201/8
22.1010-0060-3011511,5-12,5-60,389,792,1139,7201/8
22.1010-0111-1011511,5-12,5-111,1140,5142,9190,5201/8
22.1010-0063-5013013,0-15,013,0-17,563,592,194,9142,1201/8
22.1010-0114-3013013,0-15,513,0-17,5114,3142,9145,7192,9201/8
22.1010-0063-5015515,5-17,5-63,592,194,9142,1201/8
22.1010-0114-3015515,5-17,5-114,3142,9145,7192,9201/8
22.1010-0117-5018018,0-21,018,0-24,0117,5154,8158,4210,8251/8
22.1010-0168-3018018,0-21,018,0-24,0168,3205,6209,2261,6251/8
22.1010-0269-9018018,0-21,018,0-24,0269,9307,2310,8363,2251/8
22.1010-0117-5022022,0-24,0-117,5154,8158,4210,8251/8
22.1010-0168-3022022,0-24,0-168,3205,6209,2261,6251/8
22.1010-0269-9022022,0-24,0-269,9307,2310,8363,2251/8
22.1010-0136-5025525,0-29,025,0-35,0136,5179,4183,0239,4321/4
22.1010-0187-3025025,0-29,025,0-35,0187,3230,2233,8290,2321/4
22.1010-0288-9025025,0-29,025,0-35,0288,9331,8335,4391,8321/4
22.1010-0136-5030030,0-35,0-136,5179,4183,0239,4321/4
22.1010-0187-3030030,0-35,0-187,3230,2233,8290,2321/4
22.1010-0288-9030030,0-35,0-288,9331,8335,4391,8321/4
22.1010-0165-1036036,0-14,036,0-47,0165,1217,5222,3287,5401/4
22.1010-0209-6036036,0-41,036,0-47,0209,6261,9266,7331,9401/4
22.1010-0165-1042042,0-47,0-165,1217,5222,3287,5401/4
22.1010-0209-6042042,0-47,0-209,6261,9266,7331,9401/4
22.1010-0231-8048048,0-55,048,0-65,0231,8281,0285,8351,0401/4
22.1010-0231-8056056,0-65,0-231,8281,0285,8351,0401/4

www.karnasch.ru

Корпус - сверло - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Корпус - сверло

Cтраница 4

Стали Р9 и 9ХС используют для корпусов сверл, диаметр которых равен диаметру пластинки твердого сплава. Стали 40Х и 45Х рекомендуются для корпусов сверл, диаметр которых занижен по отно - - шению к диаметру пластинки твердого сплава.  [46]

Некоторое распространение при сверлении чугунов и других твердых металлов получили сверла, оснащенные пластинками твердых сплавов. Пластинки в этих случаях припаиваются к корпусу сверла. Применяются также цельные твердосплавные спиральные сверла мелких размеров.  [47]

СОЖ, которая подается от насосной станции станка через патрубок 6 и зазор между наружным стеблем 2 и внутренней трубой J, в зоне струйного насоса разделяется на два потока. Один поток, пройдя отверстия 9 в корпусе сверла, подается в зону резания, а второй обеспечивает работу струйного насоса, создающего отсос СОЖ вместе со стружкой из зоны резания и транспортирование стружки по отверстию внутренней трубы в стружкоприемник.  [49]

Прочностные расчеты и обеспечение технологичности изготовления оправок показывают, что толщина стенки корпуса сверла должна быть 1 мм для сверл диаметром 5 - 10 мм, 1 5 мм для сверл диаметром 11 - 25 мм и 2 мм для сверл диаметром 26 - 50 мм.  [50]

В отличие от существующих конструкций кольцевых сверл данная конструкция обеспечивает свободный выход из корпуса сверла высверленного сердечника металла, не нарушая кромок режущих пластин.  [52]

На остальной длине рабочей чаети корпус выполняется цилиндрическим. Диаметр его делается меньше диаметра сверла для обеспечения зазора между просверленным отверстием и корпусом сверла, что способствует уменьшению трения корпуса о стенки отверстия.  [53]

После закрепления хвостовика 1 в шпинделе станка упор 2 входит в позиционирующий блок станка и соединяется с каналом СОЖ. Через отверстие в упоре 2 и отверстие в корпусе 5 СОЖ подводится к полости корпуса в отверстие в хвостовике /; откуда поступает в хвостовик сверла и затем по каналам в корпусе сверла к режущим кромкам.  [55]

После окончания обработки сверло выводится из отверстия и под действием пружин 5 режущие пластины 2 вместе с осью 3 отходят и от фиксаторов 6, образуя зазор. Металл в виде сердечника 8 ( рис. 57, в) под действием силы тяжести стремится опуститься; действуя на режущие пластины, поворачивает их на штифтах в пределах, допускаемых зазором, и свободно выходит из корпуса сверла.  [56]

Стали марок Р9 и 9ХС применяются для корпусов сверл одного диаметра с режущей частью, стали марок 40Х и 45Х применяются при изготовлении корпусов, диаметр которых меньше диаметра режущей части. Корпуса из стали марки Р9 диаметром от 6 мм ( сверла с коническим хвостовиком) или диаметром 8 мм ( сверла с цилиндрическим хвостовиком) должны изготовляться сварными, с хвостовиком из углеродистых сталей. Корпуса сверл из стали марки 9ХС за твердосплавной пластинкой на участке, равном длине пластинки, могут иметь твердость на 10 ед. Рабочая часть цельных твердосплавных спиральных сверл и монолитных сверл изготовляется из твердых сплавов марок ВК6М, ВК8, ВКЮМ или из других марок сплавов в соответствии с техническими условиями на заготовки сверл ( гл. Соединение твердосплавной рабочей части со стальным хвостовиком производится пайкой ( припоями Л68Г Пср-40) или другими методами, гарантирующими качество соединения. Рабочая часть быстрорежущих сверл диаметром свыше 6 мм может быть цианирована.  [57]

При сверлении отверстий большого диаметра ( больше 70 мм) вырезается кольцевая полость, а в середине остается сердечник, который затем может быть удален. В корпусе сверла для кольцевого сверления ( рис. 198) закреплены ножи. Режущие кромки ножей выступают со стороны торца, наружного диаметра корпуса и со стороны его внутреннего диаметра. При вращении ножи вырезают кольцевую полость. За трапециевидным прорезным ножом следует плоский зачистной.  [58]

Резцы устанавливаются в пазы корпуса сверла под углом 20 к его оси. Благодаря этому обеспечивается сохранение необходимых зазоров между корпусом сверла и обрабатываемым отверстием для новых и переточенных сверл. На передней поверхности резцов имеется выточка ( канавка) для завивания и дробления стружки.  [59]

Страницы:      1    2    3    4    5

www.ngpedia.ru

СВЕРЛО С ИНДЕКСИРУЕМЫМИ РЕЖУЩИМИ ПЛАСТИНАМИ И КОРПУС СВЕРЛА

Область техники

Настоящее изобретение относится к сверлу с индексируемыми режущими пластинами, к которому прикрепляется с возможностью отсоединения режущая пластина, и к корпусу сверла с индексируемыми режущими пластинами.

Предпосылки к созданию изобретения

В патентном документе 1 описано сверло с индексируемыми режущими пластинами, в котором на рабочей поверхности стружкоотводной канавки образовано множество рядов канавок, продолжающихся в осевом направлении корпуса сверла. Поскольку со стружкой контактирует только множество поверхностей, образуемых данными рядами канавок, уменьшается площадь контакта между рабочей поверхностью и стружкой, и уменьшается сила трения между ними. Таким образом, можно эффективно обеспечить отвод стружки и, следовательно, можно плавно отводить стружку при обработке отверстия, имеющего относительно высокое отношение L/D, где L - глубина отверстия и D - диаметр отверстия, или при сверлении труднообрабатываемого материала, такого как нержавеющая сталь или низкоуглеродистая сталь.

Перечень ссылок

Патентный документ

PTL 1: выложенный патент Японии № H06-91416(1994)

Сущность изобретения

Техническая проблема

В частности, в сверле с индексируемыми режущими пластинами, раскрытом в патентном документе 1, хотя множество рядов поверхностей, образованных на рабочей поверхности стружкоотводной канавки, позволяет уменьшить площадь контакта между рабочей поверхностью стружкоотводной канавки и стружкой, трение, создаваемое между множеством рядов поверхностей и стружкой, увеличивается, и множество рядов поверхностей, скорее всего, будут истираться. И поэтому, к сожалению, эффект плавного отвода стружки вряд ли будет продолжаться в течение длительного периода времени.

Настоящее изобретение создано для решения упомянутой проблемы; при этом целью настоящего изобретения является создание сверла с индексируемыми режущими пластинами, которое способно плавно отводить стружку в течение длительного периода времени, и корпуса сверла.

Решение проблемы

Корпус сверла в соответствии с настоящим изобретением представляет собой корпус сверла индексируемыми режущими пластинами и включает в себя: стружкоотводную канавку, которая образована от передней концевой поверхности до задней концевой части в направлении оси вращения для отвода стружки, создаваемой режущей пластиной; и гнездо крепления режущей пластины, на которой закреплена с возможностью отсоединения режущая пластина, образованное на передней концевой стороне, в направлении оси вращения, первой рабочей поверхности стружкоотводной канавки, которая обращена в направлении вращения сверла, в которой образован участок стружкообразования, который включает, по меньшей мере, любое из множества выступающих участков, которые выступают наружу из второй рабочей поверхности, и множества вогнутых участков, которые вогнуты внутрь из второй рабочей поверхности, посреди рабочих поверхностей, которые образуют стружкоотводную канавку, по меньшей мере, в переднем концевом участке второй рабочей поверхности стружкоотводной канавки, которая обращена к задней стороне направления вращения сверла.

Предпочтительно, участок стружкообразования включает, вблизи его поверхности, упрочненный слой, который имеет более высокую твердость по сравнению с другими участками рабочей поверхности.

Более предпочтительно, шероховатость другой рабочей поверхности, помимо участка стружкообразования, меньше шероховатости поверхности участка стружкообразования. Предпочтительно, шероховатость другой рабочей поверхности, помимо участка стружкообразования, установлена так, что максимальная высота Rz не больше 3 мкм (JIS · B0601-2001).

Гнездо крепления режущей пластины включает внутреннее гнездо крепления для прикрепления режущей пластины рядом с осью вращения и внешнее гнездо крепления для прикрепления режущей пластины на некотором расстоянии от оси вращения, при этом часть рабочей поверхности стружкоотводной канавки образована в утонченном участке стенки, который подвергается утончению посредством внутреннего гнезда крепления и внешнего гнезда крепления, причем упрочненный слой образован вблизи поверхности утонченного участка стенки.

Предпочтительно, выпуклые участки или вогнутые участки образованы посредством лазерной обработки. Упрочненный слой подвергается упрочнению посредством лазерной закалки.

Предпочтительно, на рабочей поверхности образована разметка, которая определяет зону формирования участка стружкообразования.

Сверло с индексируемыми режущими пластинами в соответствии с настоящим изобретением включает в себя корпус сверла в соответствии с настоящим изобретением.

Преимущественные эффекты изобретения

В соответствии с настоящим изобретением, создан участок стружкообразования, который включает множество выступающих участков, которые выступают наружу из рабочей поверхности в переднем концевом участке канавки, который обращен к задней стороне направления вращения сверла, и множество вогнутых участков, которые вогнуты внутрь из рабочей поверхности, и таким образом можно значительно уменьшить силу трения, создаваемую между участком стружкообразования и стружкой. Следовательно, облегчается деформация (закручивание) и разрушение стружки и отвод стружки, а также уменьшена вибрация и дребезжание сверла. Кроме того, увеличена твердость вблизи поверхности участка стружкообразования, и таким образом можно предотвратить преждевременное истирание участка стружкообразования. Таким образом, в течение длительного периода времени непрерывно обеспечивается деформация (закручивание) и разрушение стружки и отвод стружки и уменьшение вибрации и дребезжания, описанные выше.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой вид сбоку сверла с индексируемыми режущими пластинами в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 представляет собой увеличенный вид передней концевой части сверла с индексируемыми режущими пластинами в соответствии с фиг.1;

Фиг.3 представляет собой вид спереди передней концевой части сверла с индексируемыми режущими пластинами в соответствии с фиг.1, если смотреть в направлении оси вращения;

Фиг.4 представляет собой перспективный вид сверла с индексируемыми режущими пластинами в соответствии с фиг.1;

Фиг.5 представляет собой увеличенный вид передней концевой части сверла с индексируемыми режущими пластинами, показанного на фиг.4;

Фиг.6 представляет собой другой перспективный вид сверла с индексируемыми режущими пластинами, показанного на фиг.1;

Фиг.7 представляет собой увеличенный вид передней концевой части в соответствии с фиг.6;

Фиг.8 представляет собой чертеж, схематично показывающий структуру поперечного сечения упрочненного слоя.

Описание вариантов осуществления

Вариант осуществления сверла с индексируемыми режущими пластинами и корпуса сверла в соответствии с настоящим изобретением будет описан ниже со ссылкой на фиг.1-8.

Сверло с индексируемыми режущими пластинами, показанное на фиг.1-7, включает в себя корпус 1 сверла и две режущие пластины 7А и 7В, которые прикреплены к корпусу 1 сверла.

Корпус 1 сверла представляет собой элемент, который имеет ось О вращения сверла с индексируемыми режущими пластинами и который является по существу цилиндрическим, и включает в себя хвостовик 3, фланцевую часть 4, первую стружкоотводную канавку 5А и вторую стружкоотводную канавку 5В и внутреннее гнездо 6А крепления и внешнее гнездо 6В крепления.

Хвостовик 3 образован на задней концевой стороне (на правой стороне в соответствии с фиг.1) оси О вращения корпуса 1 сверла так, что корпус 1 сверла крепится с возможностью отсоединения к станку, такому как многоцелевой станок. Как показано на фиг.6, хвостовик 3 содержит поверхность 3f, параллельную оси О вращения. Фланцевая часть 4 находится рядом с хвостовиком 3; причем фланцевая часть 4 содержит торцевую поверхность 4f, которая при установке на станке контактирует с основным валом станка или торцевой поверхностью зажимного приспособления.

Первая и вторая стружкоотводные канавки 5А и 5В выполнены в форме спиралей, проходящих от передней концевой поверхности 1f корпуса 1 сверла по направлению к задней концевой стороне до середины фланцевой части 4. Первая и вторая стружкоотводные канавки 5А и 5В представляют собой канавки, которые отводят стружку, создаваемую режущими пластинами 7А и 7В, от передней концевой поверхности 1f корпуса 1 сверла по направлению к задней концевой стороне. Первая и вторая стружкоотводные канавки 5А и 5В являются симметричными относительно оси О вращения корпуса 1 сверла. В данном варианте осуществления, первая и вторая стружкоотводные канавки 5А и 5В образованы соответственно посредством первых рабочих поверхностей 5А-1 и 5В-1, которые являются криволинейными и обращены в направлении R вращения сверла, показанном на фиг.3, и вторых рабочих поверхностей 5А-2 и 5В-2, которые являются криволинейными и соединены с первыми рабочими поверхностями 5А-1 и 5В-1, и обращены в противоположном направлении относительно направления R вращения инструмента.

В первой рабочей поверхности 5А-1 переднего концевого участка первой стружкоотводной канавки 5А посредством углубления образовано внутреннее гнездо 6А крепления с возможностью закрепления режущей пластины 7А. В первой рабочей поверхности 5В-1 переднего концевого участка второй стружкоотводной канавки 5В посредством углубления образовано внешнее гнездо 6В крепления с возможностью закрепления режущей пластины 7В. Внутреннее гнездо 6А крепления размещает режущую пластину 7А рядом с осью О вращения; внешнее гнездо 6В крепления размещает режущую пластину 7В на некотором расстоянии от оси О вращения.

Поскольку в переднем концевом участке корпуса 1 сверла образованы внутреннее гнездо 6А крепления и внешнее гнездо 6В крепления, как показано на фиг.3 и др., участок между внутренним гнездом 6А крепления и второй рабочей поверхностью 5В-2 и участок между внешним гнездом 6В крепления и второй рабочей поверхностью 5В-2 представляет собой утонченный участок 1w стенки, который тоньше, чем участок стенки на задней стороне.

В корпусе 1 сверла образованы два смазочных отверстия 9, при этом один конец каждого из смазочных отверстий 9 выходит на переднюю концевую поверхность 1f, а другой конец выходит на заднюю концевую поверхность хвостовика 3 корпуса 1 сверла. Смазочные отверстия 9 выполнены с возможностью отвода смазочно-охлаждающей жидкости от передней концевой поверхности 1f к точке (нижнему краю режущей кромки), в которой режущая пластина контактирует с деталью, подвергаемой обработке резанием.

Режущие пластины 7А и 7В, которые соответственно прикреплены зажимными болтами ВТ к внутреннему гнезду 6А крепления и внешнему гнезду 6В крепления, имеют одинаковую структуру и в данном варианте осуществления представляют собой плоские режущие пластины с повышенной твердостью, которые изготовлены из твердого материала, такого как цементированный карбид, кермет, керамика или подобный материал, и которые выполнены по существу в форме параллелограмма. Как показано на фиг.2 и др., когда режущие пластины 7А и 7В прикреплены к внутреннему гнезду 6А крепления и внешнему гнезду 6В крепления, верхняя поверхность, противоположная установочной поверхности, образует переднюю поверхность, а торцевая поверхность образует боковую поверхность. В данном варианте осуществления угол наклона, установленный для боковой поверхности, равен 11°. На передней поверхности образован стружколоматель, который выступает вверх из передней поверхности. Во внутренних участках режущих вставок 7А и 7В образованы крепежные отверстия, которые проходят от передней поверхности до установочной поверхности.

В режущих пластинах 7А и 7В, которые показаны на фиг.2, участка пересечения, где передняя поверхность пересекается с боковой поверхностью, каждый из коротких боковых участков приблизительно параллелограмма образует режущую кромку 7а, каждый из длинных боковых участков образует режущую кромку 7b, и каждый из угловых участков, которые образуют острый угол, образует режущую кромку 7с. В положении, показанном на фиг.2, при сверлении или подобной операции, для режущей пластины 7А (в дальнейшем называемой также внутренней режущей пластиной 7А), режущие кромки 7b и 7с участвуют в резании, а для режущей пластины 7В (в дальнейшем называемой также внешней режущей пластиной 7В), режущие кромки 7а и 7b участвуют в резании. Что касается внутренней режущей пластины 7А и внешней режущей пластины 7В, ширина резания, осуществляемого внешней режущей пластиной 7В, меньше ширины резания, осуществляемого внутренней режущей пластиной 7А.

Как показано на фиг.5 и др., на переднем концевом участке второй рабочей поверхности 5А-2 первой стружкоотводной канавки 5А образован участок 8 стружкообразования. Хотя это не показано, во второй рабочей поверхности 5В-2 второй стружкоотводной канавки 5В также образован участок 8 стружкообразования.

Зона формирования участка 8 стружкообразования образует вышеописанный утонченный участок 1w стенки. Поверхность участка 8 стружкообразования содержит выступы и выемки; как описано ниже, выступы и выемки уменьшают реальную площадь контакта, когда стружка, создаваемая режущей пластиной 7А, входит в прямой контакт с поверхностью, и тем самым уменьшают трение. Кроме того, вблизи поверхности участка 8 стружкообразования образован упрочненный слой, который имеет более высокую твердость по сравнению с другими участками второй рабочей поверхности 5А-2, и таким образом увеличена твердость поверхности.

На фиг.8 схематично показан пример структуры поперечного сечения участка 8 стружкообразования. Участок 8 стружкообразования содержит множество выпуклых участков 8а и вогнутых участков 8b, а также содержит упрочненный слой 8с, имеющий высокую твердость, вблизи поверхности. Участок 8 стружкообразования образован, например, посредством лазерной обработки. Более конкретно, когда поверхность переднего концевого участка второй рабочей поверхности 5А-2 подвергается воздействию лазерного излучения, в участке, подвергшемся воздействию лазерного излучения, выпуклые участки 8а и вогнутые участки 8b образованы посредством расширения и испарения, вызываемого быстрым нагреванием.

Когда лазерное излучение воздействует на участок шире заданной зоны для формирования участка 8 стружкообразования, эффективность воздействия может быть снижена, и прочность корпуса 1 сверла может быть уменьшена. Поэтому предпочтительно, чтобы зона формирования участка 8 стружкообразования, то есть зона, подвергаемая воздействию лазерного излучения, могла быть определена заранее. Таким образом, как показано на фиг.5 и 7, в крайнем или другом участке участка 8 стружкообразования предварительно образована разметка МК, которая определяет зону формирования. Например, разметка МК образована при помощи множества неглубоких канавок или отверстий, выполненных с использованием торцевой фрезы малого диаметра или сверла малого диаметра.

Кроме того, при вышеописанной лазерной обработке непрерывно осуществляется лазерная закалка на участке 8 стружкообразования и при этом образуется упрочненный слой 8с. Другими словами, участок, подвергаемый воздействию лазерного излучения, быстро нагревается и затем охлаждается на воздухе, при этом образуется упрочненный слой 8с, имеющий более высокую твердость по сравнению с первоначальной твердостью корпуса сверла.

В качестве устройства лазерной обработки, используемого при лазерной обработке, может быть использовано известное устройство лазерной обработки. Условия, такие как выходная мощность (средняя выходная мощность) лазерного излучения, скорость обработки и угол падения лазерного излучения, могут быть выбраны должным образом в соответствии с высотой выпуклого участка 8а, глубиной вогнутого участка 8b, толщиной упрочненного слоя 8с и др. Для поддержания состояния по существу непрерывного контакта со стружкой, предпочтительно, выпуклые участки 8а и вогнутые участки 8b расположены регулярно и равномерно распределены; однако настоящее изобретение не ограничено данной конфигурацией.

Для того чтобы приобрести твердость и жесткость, необходимые и достаточные для резания, корпус 1 сверла подвергается термообработке, такой как закалка и отпуск, и поэтому в целом имеет по существу постоянную начальную твердость. Для того чтобы упрочненный слой 8с участка 8 стружкообразования имел более высокую твердость по сравнению с начальной твердостью, в качестве материала для образования корпуса 1 сверла используется углеродистая сталь, легированная сталь, инструментальная сталь или подобный материал, который способен упрочняться при закаливании. Более конкретно, используется легированная инструментальная сталь, такая как SKD11 (JIS · G4404-2006).

Твердость упрочненного слоя 8с участка 8 стружкообразования выше начальной твердости корпуса 1 сверла, но верхний предел, предпочтительно, равен примерно Hv 800. Для того чтобы предотвратить хрупкое разрушение утонченного участка 1w стенки, толщину упрочненного слоя 8с, предпочтительно, устанавливают в соответствии с толщиной утонченного участка 1w стенки; в данном варианте осуществления данная толщина находится в пределах от 0,05 мм до 0,50 мм.

Поскольку образуются выступы и выемки, шероховатость поверхности участка 8 стружкобразования установлена такой, что максимальная высота Rz больше 3 мкм (JIS · BO601-2001). Другими словами, другие рабочие поверхности 5А-1 и 5А-2, помимо участка 8 стружкообразования, предпочтительно, по возможности максимально отшлифованы, чтобы увеличить продвижение стружки и смазочно-охлаждающей жидкости; в данном варианте осуществления максимальная высота Rz установлена не больше 3 мкм (JIS · BO601-2001) посредством вырезания.

Участок 8 стружкообразования, предпочтительно, перекрывает зону, в которой стружка, срезанная с детали, подвергаемой резанию, сначала входит в контакт с участком 8 стружкообразования. В сверле с индексируемыми режущими пластинами настоящего изобретения, длина участка 8 стружкообразования в направлении оси О вращения, предпочтительно, находится в пределах до примерно диаметра D режущей кромки сверла, от переднего концевого участка к задней концевой стороне второй рабочей поверхности 5А-2. Размер корпуса 1 сверла на участке 8 стружкообразования в радиальном направлении, предпочтительно, распространяется по существу на всю зону в направлении ширины второй рабочей поверхности 5А-2.

При обработке сверлением, осуществляемой с использованием сверла с индексируемыми режущими пластинами настоящего изобретения, стружка образуется непрерывно в результате резания детали, подвергаемой резанию посредством внутренней режущей пластины 7А и внешней режущей пластины 7В. Образующаяся стружка отводится к задней концевой стороне корпуса 1 сверла по первой стружкоотводной канавке 5А и второй стружкоотводной канавке 5В. Во время обработки сверлением смазочно-охлаждающая жидкость непрерывно подается через смазочные отверстия к детали, подвергаемой резанию. Смазочно-охлаждающая жидкость, подаваемая к детали, подвергаемой резанию, вместе со стружкой перемещается в первой стружкоотводной канавке 5А и второй стружкоотводной канавке 5В к задней концевой стороне. Таким образом, стружка принудительно вымывается к задней концевой стороне корпуса 1 сверла, и это облегчает отвод.

Стружка, которая во время вышеописанной обработки сверлением срезается с детали, подвергаемой резанию, посредством внутренней режущей пластины 7А и внешней режущей пластины 7В, сначала входит в контакт с участком 8 стружкообразования первой и второй стружкоотводных канавок 5А и 5В. Контакт стружки с участком 8 стружкообразования вызывает деформацию (закручивание) и разрушение стружки. Другими словами, поскольку в поверхности участка 8 стружкообразования образованы вышеописанные выступы и выемки, с которыми сначала входит в контакт стружка, срезаемая с детали, подвергаемой резанию, реальная площадь контакта между поверхностью участка 8 стружкообразования и стружкой уменьшена по сравнению с гладкой поверхностью. Таким образом, можно уменьшить силу трения, возникающую между поверхностью участка 8 стружкообразования и стружкой. В результате стружка более плавно проходит через участок 8 стружкообразования. Кроме того, поскольку сила трения между участком 8 стружкообразования и стружкой уменьшена, вибрация и дребезжание сверла также уменьшены.

Кроме того, поскольку упрочненный слой 8с участка 8 стружкообразования имеет твердость выше начальной твердости корпуса 1 сверла, истирание участка 8 стружкообразования, вызываемое трением стружки, уменьшено. Таким образом, эффект уменьшения силы трения между участком 8 стружкообразования и стружкой сохраняется в течение длительного периода времени.

Стружка, которая непрерывно срезается с детали, подвергаемой резанию, деформируется (закручивается) и разрушается в результате контакта с участком 8 стружкообразования и затем стружка полностью отделяется от детали, подвергаемой резанию. При этом рабочая поверхность на передней по ходу стороне участка 8 стружкообразования является отшлифованной, и соответственно ничто не препятствует перемещению стружки и смазочно-охлаждающей жидкости, в результате чего стружка может быть плавно отведена по первой стружкоотводной канавке 5А и второй стружкоотводной канавке 5В к задней концевой стороне.

Хотя в упомянутом варианте осуществления первая стружкоотводная канавка 5А и вторая стружкоотводная канавка 5В выполнены в форме спиралей, канавки могут быть расположены прямолинейно в направлении, параллельном оси О вращения. Хотя описан пример, в котором участок 8 стружкообразования образован как в первой стружкоотводной канавке 5А, так и во второй стружкоотводной канавке 5В, участок 8 стружкообразования может быть образован в любом одном из них.

Вместо лазерной закалки, закалка упрочненного слоя 8c участка 8 стружкообразования может быть осуществлена посредством электроннолучевой закалки или высокочастотной импульсной закалки. Если требуемые выступы и выемки не могут быть образованы в участке 8 стружкообразования посредством лазерной закалки, данные выступы и выемки могут быть образованы в участке 8 стружкообразования при помощи торцевой фрезы посредством механической обработки после образования упрочненного слоя посредством лазерной закалки.

СВЕРЛО С ИНДЕКСИРУЕМЫМИ РЕЖУЩИМИ ПЛАСТИНАМИ И КОРПУС СВЕРЛАСВЕРЛО С ИНДЕКСИРУЕМЫМИ РЕЖУЩИМИ ПЛАСТИНАМИ И КОРПУС СВЕРЛАСВЕРЛО С ИНДЕКСИРУЕМЫМИ РЕЖУЩИМИ ПЛАСТИНАМИ И КОРПУС СВЕРЛАСВЕРЛО С ИНДЕКСИРУЕМЫМИ РЕЖУЩИМИ ПЛАСТИНАМИ И КОРПУС СВЕРЛАСВЕРЛО С ИНДЕКСИРУЕМЫМИ РЕЖУЩИМИ ПЛАСТИНАМИ И КОРПУС СВЕРЛАСВЕРЛО С ИНДЕКСИРУЕМЫМИ РЕЖУЩИМИ ПЛАСТИНАМИ И КОРПУС СВЕРЛАСВЕРЛО С ИНДЕКСИРУЕМЫМИ РЕЖУЩИМИ ПЛАСТИНАМИ И КОРПУС СВЕРЛАСВЕРЛО С ИНДЕКСИРУЕМЫМИ РЕЖУЩИМИ ПЛАСТИНАМИ И КОРПУС СВЕРЛА

edrid.ru


Смотрите также