CZ306696B6 - Vybrušovaný spirálový vrták do kovů - Google Patents

Abstract

Vybrušovaný spirálový vrták do kovů, který má dvě hlavní ostří, jedno příčné ostří, je opatřen fazetkami a výbrusem na hřbetech hlavních ostří, přičemž tloušťka jeho jádra činí 6 až 12 % průměru vrtáku a, každý jeho hřbet (6) je vybroušen alespoň do dvou rovinných fazet (7, 8). Hrana (10) mezi první fazetou (7) ležící při hlavním ostří (4) a vzdálenější druhou fazetou (8) prochází jednak koncem příčného ostří (5) vrtáku vzdálenějším od tohoto hlavního ostří (4), jednak zadní hranou fazetky (3) vrtáku přilehlé k tomuto hlavnímu ostří (4). Šířka fazetky vrtáku činí 3 až 6 % průměru vrtáku a hrana (10) se směrem od osy vrtáku sbíhá s hlavním ostřím (4).

Description

Vybrušovaný spirálový vrták do kovů

Oblast techniky

Vynález se týká výbrusu spirálového vrtáku určeného k vrtání otvorů do kovových výrobků.

Dosavadní stav techniky

Běžné spirálové vrtáky do kovů dodané z výroby bez dalších úprav mají na špici kuželovitý výbrus s ustupujícími plochami hřbetů. Hodnota tloušťky jádra činí na špici cca 20 až 40 % průměru vrtáku a šířka fazety cca 10 až 20 % průměru vrtáku. Tyto vrtáky kladou při vrtání, zejména na počátku, značný axiální odpor. Tento problém se řeší tím, že se vrták podbrušuje, Čímž se zmenšuje průměr jádra ve špici vrtáku a zkracuje se jeho příčné ostří. Vyrábět vrtáky s malým průměrem jádra po celé délce nepřichází v úvahu, protože takový vrták by se torzně zkrucoval a pružil by, což by se projevilo na kvalitě otvoru a docházelo by k jeho destrukci. Výrobci tento problém řeší tak, že vrtáky vybrušují s kuželovitým jádrem, jehož průměr od špice vrtáku ke stopce vzrůstá. Nevýhodou vrtáků s kuželovitým jádrem je, že po každém dalším broušení délka příčného ostří postupně roste, takže uživatel je stejně nucen po čase přistoupit k podbrušování vrtáku.

Tento problém řeší spirálový vrták popsaný EP1 972 398 tak, že v určitém úseku na konci vrtáku ponechává minimální tloušťku jádra konstantní a jádro se kuželově rozšiřuje až od konce tohoto úseku směrem ke stopce vrtáku. Přesto i u těchto vrtáků má provedený kuželovitý výbrus s ustupujícími plochami hřbetů jednu podstatnou nevýhodu, a to že se úhel hřbetu podél hlavního ostří směrem k jádru vrtáku zmenšuje, což negativně ovlivňuje řezný proces a zvyšuje se jak axiální síla, tak řezný moment při procesu vrtání.

Z tohoto důvodu se u vysokovýkonných vrtáků hřbet hlavního ostří vybrušuje do dvou nebo více rovinných ploch. Účelem je zejména vytvoření konstantního úhlu hřbetu podél hlavního ostří směrem k jádru vrtáku a současně zlepšení přívodu chladicí kapaliny k jeho hlavnímu a příčnému ostří. U těchto výbrusů hrana mezi první fazetou, tedy rovinnou plochou vybroušenou na hřbetě ležící při hlavním ostří, a další, vzdálenější fazetou prochází osou vrtáku, protíná příčné ostří v jeho středu a na vnějším obvodu vrtáku prochází zadní hranou fazetky vrtáku. U těchto vrtáků činí tloušťka jádra obvykle 20 až 25 % průměru vrtáku a šířka fazetky 10 až 12 % průměru vrtáku. Při daném poměru tloušťky jádra a šířky fazetky je tedy směrem od osy vrtáku tato hrana obecně s hlavním ostřím rovnoběžná.

U vrtáku podle US 5 160 232 hrana mezi první a druhou fazetou prochází jednak koncem příčného ostří, jednak zadní hranou fazetky. Vzhledem k tomu, že délka příčného ostří se v tomto případě v podstatě shoduje s šířkou fazetky, je i u tohoto vrtáku hrana mezi oběma fazetami rovnoběžná s ostřím.

Nevýhodou všech popsaných vrtáků je, že se vzrůstající řeznou rychlostí od středu vrtáku směrem k jeho jmenovitému průměru dochází při procesu vrtání k podstatnému zvětšování tření a tím i vývinu tepla podél hlavního ostří. Je to důsledkem toho, že první rovinná plocha hřbetu podél hlavního ostří má konstantní šířku. Rovněž dochází podél hlavního ostří k dalšímu zvětšení vývinu tepla následkem zhoršení podmínek pro přívod chladicí kapaliny do místa řezu.

U uvedených známých vrtáků se vychází z předpokladu, že šířka fazetky, aby se zabezpečila její dobrá vodicí funkce, musí činit nejméně 8 % průměru vrtáku. Přitom se ukazuje, že vrták podle EP 1 972 398 s tloušťkou jádra cca 8 % průměru vrtáku je sám o sobě v díře natolik dobře veden, že tak široké fazetky nevyžaduje.

- 1 CZ 306696 B6

Vynález si klade za úkol navrhnout výbrus spirálového vrtáku, který při shodných otáčkách a shodném posuvu podstatně zvýší životnost ostří vrtáku.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol řeší vybrušovaný spirálový vrták do kovů, který má dvě hlavní ostří, jedno příčné ostří, je opatřen fazetkami a výbrusem na hřbetech hlavních ostří, přičemž tloušťka jeho jádra činí 6 až 12 % průměru vrtáku. Každý hřbet vrtáku je vybroušen alespoň do dvou rovinných fazet, přičemž hrana mezi první fazetou ležící při hlavním ostří a vzdálenější druhou fazetou prochází koncem příčného ostří vrtáku vzdálenějším od tohoto hlavního ostří a zadní hranou fazetky vrtáku přilehlé k tomuto hlavnímu ostří. Podstata vrtáku spočívá v tom, že šířka jeho fazetky činí 3 až 6 % průměru vrtáku a hrana mezi oběma fazetami se směrem od osy vrtáku sbíhá s hlavním ostřím.

Hřbet může být vybroušen do tří rovinných fazet, přičemž hrana mezi druhou a třetí fazetou prochází koncem příčného ostří vrtáku vzdálenějším od hlavního ostří.

Objasnění výkresu

Vynález bude dále objasněn pomocí výkresu, na němž obr. 1 představuje pohled ve směru osy vrtáku na jeho špici opatřenou dále popsaným výbrusem, obr. 2 je šikmý perspektivní pohled a obr. 3 boční pohled na vrták podle obr. 1.

Příklady uskutečnění vynálezu

Spirálový vrták podle obr. 1 až 3 má vybroušeny dvě spirálové drážky X, které v ose vrtáku ponechávají jádro 2 o tloušťce rovnající se 8 % průměru vrtáku. Po obvodu spirály je vybroušena fazetka 3 o šířce rovnající se 4 % průměru vrtáku. Vrták má dvě hlavní ostří 4 a příčné ostří 5. Hřbety 6 hlavních ostří 4 jsou vybroušeny do tří rovinných fazet 7, 8, 9, které se protínají ve dvou hranách 10, 11. Hrana 10 mezi první fazetou 7 ležící při hlavním ostří 4 a druhou fazetou 8 prochází koncem příčného ostří 5 vrtáku vzdálenějším od hlavního ostří 4 a zadní hranou fazetky 3 vrtáku přilehlé k tomuto hlavnímu ostří 4. Vzhledem k tomu, že šířka fazetky 3 je menší než délka příčného ostří 5, hrana 10 se směrem od osy vrtáku sbíhá s hlavním ostřím 4. Na druhou fazetu 8 navazuje třetí rovinná fazeta 9, přičemž hrana 11 mezi fazetami 8 a 9 prochází koncem příčného ostří 5 vrtáku vzdálenějším od hlavního ostří 4.

Ukazuje se, že vrták s popsaným výbrusem vykazuje při jinak shodných podmínkách životnost o 30 až 50 % vyšší než vrták s běžným výbrusem. Přitom při malé tloušťce jádra 2 postačí fazetky 3 o minimální šířce k dobrému vedení vrtáku v otvoru.

Claims (2)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Vybrušovaný spirálový vrták do kovů, který má dvě hlavní ostří, jedno příčné ostří, je opatřen fazetkami a výbrusem na hřbetech hlavních ostří, přičemž tloušťka jeho jádra činí 6 až 12 % průměru vrtáku a, každý jeho hřbet (6) je vybroušen alespoň do dvou rovinných fazet (7, 8), přičemž hrana (10) mezi první fazetou (7) ležící při hlavním ostří (4) a vzdálenější druhou fazetou (8) prochází jednak koncem příčného ostří (5) vrtáku vzdálenějším od tohoto hlavního ostří (4), jednak zadní hranou fazetky (3) vrtáku přilehlé k tomuto hlavnímu ostří (4), vyznačující se tím, že šířka jeho fazetky činí 3 až 6 % průměru vrtáku a hrana (10) se směrem od osy vrtáku sbíhá s hlavním ostřím (4).
2. 2. Vybrušovaný spirálový vrták do kovů podle nároku 1, vyznačující se tím, že hřbet (6) je vybroušen do tří rovinných fazet (7, 8, 9), přičemž hrana (11) mezi druhou a třetí fazetou (8, 9) prochází koncem příčného ostří (5) vrtáku vzdálenějším od hlavního ostří (4).