2 Jy Opublikowano dnia 12 lipca 1960 r.* E3LIOTEK, du Pcienlowegol taMMmUitu trtttnj) POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 43184 KI. 40 a, 50/04 Zaklady Mechaniczne id Labedach *) Labedy, Polska Sposób wiercenia, frezowania frezami trzpieniowymi, lub poglebiania otworów w stali Patent trwa od dnia 3 wrzesnia 1958 r.Istnieje wiele gatunków stali, których skra¬ wanie przedstawia specjalne trudnosci, sa to tzw. stale trudnoobrabialne, jak na przyklad stal manganowa Headfielda.Dla kazdego rodzaju stali istnieje pewna temperatura, powyzej której jej wytrzymalosc znacznie maleje, Poniewaz temperatury te sa stosunkowo wysokie, wiec bardzo korzystne warunki skrawania leza w zakresie temperatur bardzo wysokich. Praktycznie skrawanie w tych temperaturach nie bylo mozliwe, poniewaz na¬ rzedzie skrawajace ulegalo szybkiemu zuzyciu w tak wysokiej temperaturze.Wynalazek polega na znalezieniu wygodnego X praktycznego sposobu chlodzenia narzedzia obrabiajacego, który pozwala na obrabianie stali w wysokiej temperaturze narzedziem *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, iz wspól¬ twórcami wynalazku sa mgr inz. Piotr Wrzosek i Gerard Hajok. o temperaturze ponizej temperatury niebezpiecz- nej dla tego narzedzia. Stosujac nizej opisany, -zgodny z wynalazkiem, sposób chlodzenia wiert¬ la, nie tylko nie potrzeba odprowadzac ciepla .z materialu obrabianego, jak to sie normalnie stosuje przy obróbce skrawaniem, lecz prze¬ ciwnie, trzeba dazyc umyslnie do osiagniecia wysokiej temperatury w strefie bezposredniego skrawania.Sposób chlodzenia wiertla wedlug wynalazku polega na tym, ze doprowadza sie równoczesnie do narzedzia olej oraz emulsje olejowa lub ,wode. Olej wprowadza sie na narzedzie w ilosci scisle ograniczonej, która Wystarcza jednak, aby na skutek adhezji oleju do powierzchni stali, wytworzyla sie na narzedziu warstewka o grubosci od 0,1 do 0,5 mim. Warstewka taka znakomicie chroni wiertlo przed przylepianiem sie rozzarzonych wiórów i w pewnym stopniu chlodzi to narzedzie, jednakze praktycznie bio¬ rac, nie chlodzi stali obrabianej w strefie bez-posredniego skrawania. Drugim czynnikiem chlodzacym, który stosuje sie wedlug wyna¬ lazku, jest emulsja olejowa lub woda doprowa¬ dzana na narzedzie w wiekszej iloscia jednakze w ten sposób, aby nie dochodzila ona do bez¬ posredniej strefy skrawania. W przypadku sto¬ sowania wiertel, frezów trzpieniowych lub po- glebiaczy, osiaga sie to w ten sposób, ze sto¬ suje sie slup chlodziwa o scisle okreslonym cisnieniu hydrostatycznym. Dzieki rowkom wió¬ rowym, obracajace sie narzedzie ma sklonnosc wyrzucania chlodziwa w góre w sposób podob¬ ny, jak dziala pompa odsrodkowa. Przez dobra¬ nie cisnienia hydrostatycznego chlodziwa, odpo¬ wiednio do danych obrotów i danego typu narzedzia, mozna osiagnac stan równowagi mie¬ dzy odrzutem cieczy a jej doprowadzeniem, przy którym ciecz siega w glab otworu, nie do¬ chodzac jednak do miejsca skrawania. Chlo¬ dziwo chlodzi intensywnie narzedzie oraz wy¬ dostajace sie z otworu wióry, natomiast nie ma obawy, aby dostawalo sie do ostrza narze¬ dzia, co jak wiadomo w przypadku zetkniecia sie bardzo goracego spieku z ciecza, spowodo¬ walo by pekniecie spieku. Ponadto nie ma obawy, aby ciecz powodowala chlodzenie dna otworu w czasie skrawania.Wedlug wynalazku ogrzewanie miejsca obra¬ bianego uzyskuje sie przez dobór takich srod¬ ków, jak odpowiednia geometria ostrza narze¬ dzia oraz stosowanie dostatecznie wysokiego stosunku: iloczynu predkosci katowej przez ilosc ostrzy, do powierzchni wierconego otworu (tzw. koncentracja pracy skrawania). Pozwala to na uzyskanie odpowiednio wysokiej tempe¬ ratury warstwy, która nastepnie bedzie skra¬ wana, bez potrzeby ogrzewania calosci obra¬ bianego przedmiotu.Odpowiednia geometria ostrza narzedzia po¬ lega na stosowaniu ostrzy scinowych o ujem¬ nych katach natarcia od- 10° do -15°. Jak juz wspomniano, dla uzyskania wysokiej tem¬ peratury warstwy, która nastepnie bedzie skra¬ wana oraz dla unikniecia zbyt wielkiego od¬ plywu ciepla w glab materialu skrawanego, nalezy stosowac duzy stosunek: iloczynu szyb¬ kosci katowej przez ilosc ostrzy skrawajacych do rzutu powierzchni skrawanej na plaszczyzne prostopadla do kierunku posuwu. Przy duzej koncentracji pracy skrawania i stosowaniu od¬ powiedniego dla danego narzedzia posuwu, uzyskuje sie odpowiednio duza predkosc skra¬ wania, przez co wytwarzajace sie cieplo nie nadaza odplynac ze strefy skrawania w glab materialu, a co pociaga za soba poprawienie ekonomii skrawania.Przy wierceniu, w chwili gdy wiertlo o typo¬ wym zaostrzeniu (kat stozka 116° — 118°) przechodzi na wylot przez material, powstaje poczatkowo maly otwór, który radykalnie zmie¬ nia równowage chlodzenia, o której byla mowa wyzej. W chwili powstawania tego otworu, atmosfera panujaca przy dnie obrabianego otworu, zlozona z weglowodorów powstalych uchodzi przez ten otworek, wskutek czego ^zmieniaja sie warunki równowagi miedzy do¬ prowadzeniem i wyrzucaniem cieczy, co w kon¬ sekwencji prowadzi do raptownej zmiany tem¬ peratury i powoduje uszkodzenie wiertla. Aby (tego uniknac, narzedzie stosowane do zgodnego Z wynalazkiem sposobu obróbki, nie powinno tworzyc malego otworu przy jego przechodze¬ niu przez tworzywo, lecz powinno raczej wy¬ gniatac ostatnia warstewke, a nie ja skrawac.Zgodnie z wynalazkiem osiaga sie to przez calkowite usuniecie stozka wiertla, z jedno¬ czesnym zastosowaniem duzych ujemnych ka¬ tów natarcia, co powoduje wygniatanie krazka z dna otworu wywiercanego, którego grubosc na przyklad przy srednicy 25 mm, wynosi w srodku 2 mm, a na obrzezach okolo 0,1 mm.Rysunek przedstawia schematycznie zgodny iz wynalazkiem sposób wiercenia. Wiertlo 1 jZ plytka ze spiekanych weglików 2 wierci iotwór w przedmiocie 3. Do wiertla doprowadza sie olej rurka 4 poprzez szczelinke w tulejce 5, (Umieszczonej w szablonie do wiercenia 6. Na skutek adhezji olej ten rozchodzi sie po trzpie¬ niu wietla, w czym moga brac udzial dodatko¬ we rowki 7. Drugi czynnik chlodzacy, którym jest emulsja olejowa lub woda, doprowadzony jest rurka 8 i tworzy na przedmiocie obrabia¬ nym slup cieczy o scisle dobranej wysokosci.¦W celu uzyskania odpowiedniej wysokosci slupa cieczy do przedmiotu obrabianego 3, dopaso¬ wane jest odpowiednie dno 9. Niezmiernajacy sie . poziom emulsji lub wody utrzymuje sie w dowolny znany sposób, czy to za pomoca przelewów, czy za pomoca odprowadzania nad¬ miaru przez otwory 10 w dnie 9. Wirujace wiertlo odrzuca wode ku górze, zwlaszcza dzie¬ ki posiadaniu rowka wiórowego 1U Ta droga utrzymuje sie w stanie równowagi ciecz prze¬ dostajaca sie do otworu wierconego pod dzia¬ laniem cisnienia hydrostatycznego, nie docho¬ dzac jednak do skrawajacego ostrza narzedzia* — I — PL