CS224766B1

CS224766B1 - Tool for drilling hard and brittle materials

Info

Publication number: CS224766B1
Application number: CS895281A
Authority: CS
Inventors: Pavel Ing Pithart; Robert Houdek
Original assignee: Pavel Ing Pithart; Robert Houdek
Priority date: 1981-12-03
Filing date: 1981-12-03
Publication date: 1984-01-16

Description

Vynález ee zabývá nástrojem pro vrtání tvrdých a křehkých materiálů.The invention relates to a tool for drilling hard and brittle materials.

Dosavadní nástroje pro vrtání tvrdých a křehkých materiálů jsou vyrobeny tak, Že do nosného tělesa mezikruhového průřezu jsou vsazeny diamantové břity, nebo je na nosné těleso připájen diamantový prstenec, případně je diamant na nosné těleso nanesen elektrolyticky. Nástroj je při vrtání ponořen do chladící kapaliny, nebo je chladící kapalina do nástroje přiváděna pod tlakem stopkou vrtáku. Tyto vrtáky se používají na běžných nebo ultrazvukových vrtačkách.Existing tools for drilling hard and brittle materials are manufactured by inserting diamond blades into the support body of the circular cross-section or by brazing a diamond ring onto the support body, or the diamond is electrolytically applied to the support body. The tool is immersed in the coolant during drilling or the coolant is fed into the tool under pressure with the drill shank. These drills are used on conventional or ultrasonic drills.

Hlavní nevýhodou všech výše uvedených způsobů je nedostatečné chlazení místa řezu a Špatné odstraňování odvrtaného materiálu. Toto má za následek pouze částečné využití fyzikálních vlastností brusných, zrn. Nedostatečným chlazením a špatným odvodem odbroušeného materiálu se zrna předčasně z vazby uvolňují, aniž by byla úplně otupena, Toto má· za následek rychlejší opotřebení nástroje.. Nástroj se zanáší odbroušeným materiálem a brusná zrna je nutno opět obnažovat, čímž se životnost vrtáku opět snižuje.The main disadvantages of all of the above methods are insufficient cooling of the cutting area and poor removal of drilled material. This results in only partial use of the physical properties of the abrasive grains. Insufficient cooling and poor removal of abraded material causes the grains to release prematurely without being completely blunted. This results in faster wear of the tool.

Další nevýhodou zapříčiněnou nedostatečným chlazením tělesa vrtáku je, že u nástrojů s pájeným diamantovým prstencem dochází k jeho odpájení a praskání. Nedostatečný odvod odbroušeného materiálu z místa řezu má za následek, že při vrtání silnějšich materiálů je nutno s vrtákem z řezu občas částečně vyjíždět, aby se řez propláchl.Another disadvantage caused by insufficient cooling of the drill body is that the tools with the brazed diamond ring are soldered and cracked. Insufficient removal of the deburred material from the cutting site results in the drilling of thicker materials requiring the drill bit to be partially retracted from time to time to flush the cut.

Použití ultrazvukové vrtačky je způsob energeticky náročný a je obtížné přizpůsobit rozměry a hmotu nástroje frekvenci generátoru kmitů.The use of an ultrasonic drill is an energy-intensive method and it is difficult to adapt the size and weight of the tool to the frequency of the oscillator.

- 2 224 766- 2,224,766

Uvedené nevýhody odstraňuje nástroj pro vrtání tvrdých a křehkých materiálů podle vynálezu. Nástroj sestává z nosného tělesa tvořeného např. dvěma soustřednými dutými válci, na jejichž obvodech jsoú vsazena brousicí tělíska, např. diamantové tablety. Mezi brousicí tělíska je přívodními prvky přiváděna chladící kapalina. Nad brousícími tělísky mezi přívodními prvky mohou být ve stěně nosného tělesa vytvořeny odváděči prvky, například otvory sloužící pro odplavování vyvrtaného materiálu. Brousicí tělíska částečně vystupují z nosného tělesa. Toto má za následek, že při vrtání vzniká mezi stěnou vrtu a nosným tělesem mezera, kterou je odvrtaný materiál odplavován z místa řezu.These disadvantages are overcome by the tool for drilling hard and brittle materials according to the invention. The tool consists of a support body formed, for example, by two concentric hollow cylinders, on whose circumference abrasive bodies, such as diamond tablets, are inserted. Coolant is supplied between the grinding bodies through the feed elements. Above the grinding bodies between the feeder elements, drainage elements, for example openings for washing away the drilled material, may be formed in the wall of the support body. The grinding bodies partially protrude from the support body. This results in a gap between the wall of the borehole and the support body during drilling, by which the drilled material is washed away from the cutting point.

Pokrok dosažený vynálezem spočívá v tom, že místo řezu je dokonale chlazeno, je lépe využito fyzikálních vlastností diamantu. Odbroušený materiál je dokonale odplavován z místa řezu, brusná tělíska i nosné těleso nástroje je dobře chlaze' v no kanálky. Tento nástroj umožňuje plynulé provrtání celé síly vrtaného materiálu bez vyjíždění z řezu. Jakost ópracova ného povrchu je lepší než při použití současných nástrojů se stejnou kvalitou diamantové brusné vrstvy. Životnost nástroje je vyšší. Nástroje podle vynálezu je možno s výhodou využít v praxi zejména pro výrobu skleněných výrobků tvaru mezikruží např. skleněných kruhů pro inkrementální rotační čidla. Pro tuto výrobu je výhodné použít nástroj, jehož nosné těleso je složeno ze dvou soustředných dutých válců s brusnými tělísky na obvodě. Tímto nástrojem je skleněný kotouč vyroben naráz a je zaručena velmi vysoká centricita vnějšího obvodu s dírou pohybující se v rozmezí 0 + 2 ^tm. Při použití jednoho dutého válce s brusnými tělísky, je možno vrtat libovolné kruhové díry a vytvářet válcová tělesa, jejichž ovalita nepřesahuje 0,01 mm. Po opotřebení nástroje pod požadovanou toleranční mez je možno jej snadno opravit radiálním posuvem brousících tělísek. Dosud známé nástroje s plnými prstenci toto neumožňují. Z tohoto důvodu je možno nástroj osazený brusnými tělísky s výhodou použít pro zhotovování přesných válcovýchThe progress achieved by the invention is that instead of being cut perfectly cooled, the physical properties of the diamond are better utilized. The grinded material is perfectly washed away from the cutting point, the grinding bodies and the tool carrier are well cooled in the no channels. This tool enables continuous drilling of the whole thickness of the drilled material without moving out of the cut. The surface finish is better than using current tools with the same quality diamond abrasive layer. Tool life is longer. The tools according to the invention can be advantageously used in practice in particular for the production of annulus-shaped glass products, for example glass rings for incremental rotary encoders. For this production it is advantageous to use a tool whose support body consists of two concentric hollow cylinders with abrasive bodies on the periphery. With this tool, the glass disc is made at once and a very high centricity of the outer periphery with a hole in the range of 0 + 2 µm is guaranteed. By using a single hollow cylinder with abrasive bodies, any circular holes can be drilled to form cylindrical bodies whose ovality does not exceed 0.01 mm. After the tool has worn below the desired tolerance limit, it can be easily repaired by radial movement of the grinding bodies. The prior art solid ring tools do not allow this. For this reason, the tool fitted with grinding bodies can be advantageously used for producing precision cylindrical

- 3 224 766 děr a povrchů bez nutnosti dalšího dokončování např. broušením. Hrany skleněných obrobků vyvrtaných tímto nástrojem jsou ostré, bez záštipků. Konstrukční uspořádání tohoto nástroje umožňuje rychlou změnu průměru vrtané díry tím, že se vymění nosná tělesa s brusnými tělísky. Tímto způsobem je možno s jedním druhem brusných tělísek, např. diamantových tablet zhotovovat nástroje pro různé průměry vrtaných děr.- 3 224 766 holes and surfaces without the need for further finishing eg by grinding. The edges of the glass workpieces drilled with this tool are sharp, without stoppers. The design of this tool allows for a rapid change in the diameter of the borehole by replacing the support bodies with grinding bodies. In this way it is possible to produce tools for different diameters of drilled holes with one type of abrasive body, e.g. diamond tablets.

Nástroj pro vrtání tvrdých a křehkých materiálů (viz obr.), jež sestává z nosného tělesa 3 tvořeného například dvěma soustřednými dutými válci, na jejichž obvodech jsou brousicí tělíska 1, například diamantové tablety. Brousicí tělíska mohou mít různý geometrický tvar například válec, hranol. Mezi brousící tělíska 1 je přívodními prvky 2, například kanálky, drážkami,.v nosném tělese přiváděna chladící kapalina. Brousicí tělíska 1 částečně vystupují z nosného tělesa 3. V nosném tělese 3 mohou být vytvořeny odváděči prvky 4 například otvory, zářezy, drážky sloužící pro lepší odvod materiálu vyplaveného z místa řezu.A tool for drilling hard and brittle materials (see FIG.), Which consists of a support body 3 formed, for example, by two concentric hollow cylinders, on the periphery of which there are grinding bodies 1, for example diamond tablets. The grinding bodies may have a different geometric shape, for example a cylinder, a prism. Coolant is supplied between the grinding bodies 1 by means of feed elements 2, for example channels, grooves, in the support body. The grinding bodies 1 protrude partially from the support body 3. In the support body 3, drainage elements 4 can be formed, for example, through openings, slots, grooves for better removal of the material washed out of the cutting point.

Claims

A tool for drilling hard and brittle materials with a shank, characterized in that it consists of a support body (3) comprising, for example, two concentric hollow cylinders, on the circumference of which abrasive bodies (1) are inserted, e.g. the coolant supply elements (2), e.g. the ducts of the support body (3).

Tool according to claim 1, characterized in that the grinding bodies (1) partially protrude from the support body (3).