Opublikowano: 26.VI.1966 51451 KI. 67 a, 2 MKP B 24 b m\o^ UKD BIBLIOTEKA Urzedu Patentowego Twórca wynalazku: Jan Marek Wlasciciel patentu: Wytwórnia Sprzetu Komunikacyjnego, Rzeszów (Polska) Sposób i urzadzenie do wykonywania wiertel kretych do wiercenia w metalach Przedmiotem wynalazku jest sposób wykonywa¬ nia przez szlifowanie, srubowych krawedzi tna¬ cych wiertel o malych srednicach, rzedu kilku mi¬ limetrów, i dlugiej (anormalnej) czesci kretej oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu.W procesie produkcji bywaja bardzo czesto przy¬ padki, kiedy sa wymagane wiertla o duzej dlugos¬ ci czesci kretej i o malej srednicy. Poza tym od wiertel tych wymaga sie prostolinijnosci ich osi oraz wysokiej gladkosci rowków wiórowych rzedu 9 klasy gladkosci, która zapewnia warunki dobre¬ go odprowadzenia wiórów podczas obróbki. Znany sposób wykonywania wiertel o normalnej czy tez nieco zwiekszonej dlugosci czesci kretej metoda frezowania prawie calkowicie zawodzi przy wy¬ twarzaniu wiertel o malych srednicach i wybitnie dlugiej czesci kretej. Powstale odksztalcenia pod¬ czas nastepnej operacji, jaka jest obróbka cieplna, sa prawie nieusuwalne i wlasciwie uniemozliwiaja wykonanie dalszych operacji przy zalozeniu utrzy¬ mania ostrych warunków technicznych stawia¬ nych wiertlom tego typu.W przypadku otrzymania pewnego procentu wiertel dobrych pod wzgledem prostolinijnosci nie spelniaja one jednak warunków dobrego odprowa¬ dzenia wiórów z powodu braku poslizgu wiórów na powierzchni rowków wiórowych poniewaz uzy¬ skana gladkosc tych powierzchni jest niewystar¬ czajaca. Wiertla o srednicy jednego milimetra i nieco wiekszej sa w ogóle niewykonalne tym 10 15 25 30 sposobem. Czesto przy mniejszym zapotrzebowaniu na wiertla o malych srednicach i wybitnie duzych dlugosciach czesci kretej rozwiazywano ten pro¬ blem nastepujaco: normalne wiertla krete (handlo¬ we) o srednicy jednego milimetra i wiekszej prze¬ dluzano oprawkami o wiekszych srednicach od no¬ minalnej srednicy wiertla, a w przypadku, gdy to nie bylo mozliwe — pretami stalowymi.Prety stalowe o srednicy równej srednicy wiertla laczono lutem twardym z wiertlami. Trudnosci wykonania takich wiertel, przy zachowaniu ich prostolinijnosci, prowadzily do duzej liczby bra¬ ków, juz przy ich wytwarzaniu. Krótka czesc kreta wiertla, zly poslizg wiórów, niedostateczne docho¬ dzenie cieczy chlodzaco-smarnej do czesci tnacej wiertla zmuszaly do czestego wyprowadzania wier¬ tla z otworu w celu oczyszczenia rowków wióro¬ wych z wiórów. Niejednokrotnie na skutek zba¬ czania, zacierania sie i zatykania wiórami, a takze na skutek niejednorodnosci zlacz, wiertla urywaly sie w czesci obrabianej. Wiertla o wiekszych sred1 nicach wykonywane metoda frezowania na obra¬ biarkach calkowicie do tego celu nieprzystosowa¬ nych maja duze naddatki materialowe w tym celu, aby po hartowaniu i prostowaniu mozna by¬ loby usunac odksztalcenia po obróbce cieplnej.Naddatki te usuwa sie, tak w rowkach wiórowych jak i na obwodzie, metoda szlifowania, która to operacja jest bardzo trudna z uwagi na duza ela¬ stycznosc wiertla. 514513 Tylko czesc tak wykonanych wiertel nadawala sie do uzytku z uwagi na skrzywienia wywolane naprezeniami wewnetrznymi powstalymi w proce¬ sie obróbki cieplnej. Co prawda naprezeniom tym starano sie przeciwstawic naprezenia wprowadzone do wierzchniej warstwy materialu w procesie pro¬ stowania (mlotkowania), a]e warstwa ta byla usu¬ wana podczas operacji szlifowania; poza tym samo szlifowanie bylo tez zródlem odksztalcen wynika¬ jacych z jednostronnego, miejscowego nagrzania wiertla juz w samym szlifowaniu.Niedogodnosci tych nie posiada sposób i urza¬ dzenie do wykonywania wiertel, który jest przed¬ miotem tego wynalazku. Wedlug wynalazku wiert¬ la wykonuje sie w ten sposób, ze na .przygotowa¬ nych pretach stalowych o srednicy równej sredni¬ cy nominalnej wiertla nacina sie przez szlifowa¬ nie rowki srubowe oraz szlifuje sie lysinki pro¬ wadzace po linii srubowej w nastepujacym ukla¬ dzie kinematycznym: wiertlo wykonuje zlozony ruch skladajacy sie z ruchu obrotowego dookola osi wlasnej, postepowego poosiowego i ruchu od¬ dalajacego os wiertla od tarczy szlifierskiej, nato¬ miast tarcza szlifierska wykonuje tylko ruch obro¬ towy, przy czym szlifowanie rowków wiórowych odbywa sie poprzez wyciecie w tulejce, w której wiertlo jest lozyskowane podczas calego procesu nacinania rowków wiórowych i szlifowania lysinki prowadzacej. Sposób i urzadzenie zapewnia wyeli¬ minowanie wszystkich wad, które posiadaja do¬ tychczas stosowane urzadzenia i pozwala na wy¬ konanie wiertel kretych wysokiej jakosci o malych srednicach i dlugiej czesci kretej.Przedmiot wynalazku jest dokladniej pokazany w przykladowym rozwiazaniu na rysunku, na któ¬ rym fig. 1 przedstawia urzadzenie w widoku bocz¬ nym od strony konika (wspornika), fig. 2 — urza¬ dzenie w widoku bocznym od strony suportu, fig. 3 — urzadzenie w widoku z góry od strony koni¬ ka, fig. 4 — urzadzenie w widoku z góry od strony suportu, fig. 5 — suport urzadzenia w przekroju podluznym, a fig. 6 — schemat urzadzenia wyja¬ sniajacy zasade ruchu oddalajacego os wiertla od tarczy szlifierskiej.Jak pokazano na rysunku urzadzenie sklada sie z plyty podstawowej 1 (fig. 1) zaopatrzonej w dwa kamienie 2 zamocowane wkretami 3, celem osiowe¬ go osadzenia w kanale teowym podstawy np. stolu uniwersalnej ostrzarki do narzedzi. Scisle osiowo ustawienie do stolu ostrzarki nie jest jednak ko¬ nieczne, poniewaz urzadzenie tworzy wlasny ufctad niezalezny od ukladu ostrzarki. Ostrzarka i jej elementy poza wrzecionem szlifierskim i jego ru¬ chem pionowym biora udzial tylko w ustawieniu urzadzenia, natomiast w czasie pracy pozostaja w bezruchu. Plyta podstawowa 1 przymocowana jest dwoma srubami do podstawy. Na koncu plyty podstawowej 1 zamocowana jest zawiasa dolna 4 za pomoca dwóch kolków 5 ustalajacych polozenie i czterech wkretów 6. W zawiase 4 wcisniety jest trzpien 7, na którym osadzona jest obrotowo za¬ wiasa górna 8 przymocowana do stolu roboczego 11 (fig. 3) dwoma kolkami ustalajacymi 9 i czterema wkretami 10. 51451 ' ' A Stól roboczy 11 posiada kanal teowy, w którym od strony zawiasy górnej 8 za pomoca kamienia 12 zamocowanego wkretem 13 ustawiony jest konik 14 i! przymocowany do stolu roboczego 11 sruba 15. 5 W otworze konika 14 osadzone sa suwliwie wy¬ mienne tuleje 17, w które wciskane sa wymienne tulejki 19 prowadzace wiertlo przy czym srednica otworu tulejki równa jest srednicy nominalnej wiertla. Tuleja 17 i tulejka 19 posiadaja wybrania 20 io na czesci obwodu. W koniku 14 wcisniety jest kolek ustalajacy 16 oraz zacisk 23 tulei 17.Na tulei wymiennej 17 osadzony jest pierscien odleglosciowy 21 mocowany na tulei 17 wkretem 22. Tuleja 17 posiada gwint rurowy 3/8, w który 15 wkrecany jest zawór 24 (fig. 1) uszczelniony pod¬ kladka ze skóry 25. Na zawór 24 naciagniety jest przewód gumowy 26 doprowadzajacy chlodziwo z pompy poprzez tuleje 17 i tulejke 19 do szlifo- . wanego wiertla. Na przeciwleglym koncu stolu ro- 20 boczego 11 (fig. 2) znajduje sie korpus 27, który ustawiony jest w kanale teowym za pomoca dwóch kamieni 28 przymocowanych do korpusu 27 wkre¬ tami (nie pokazanymi na rysunku).Korpus 27 jest umocowany na stale do stolu 25 roboczego 11 czteroma wkretami 30. W korpus 27 (fig. 5) wcisnieta jest hartowana tuleja stalowa 31, w której osadzony jest obrotowo i suwliwie trzpien 32. Na trzpieniu 32 od strony konika 14 osadzany jest wymienny wzorzec srubowy 33 o dwuwcho- 30 dowych rowkach trapezowych prawozwojnych, któ¬ ry jest zabezpieczony przed obrotem wpustem 34, a poosiowo-specjalna nakretka 35. Wzorzec srubo¬ wy 33 wspólpracuje z odpowiednia nakretka 36 umocowana do czola tulei 31 dwoma wkretami 35 (niewidocznymi na rysunku). Nakretka 36 jest je¬ dnostronnie przecieta w celu usuniecia za pomoca wkretu 38 luzu pomiedzy wzorcem 33 i nakretka 36.Na korpus 27 nasunieta jest oslona 39, której 40 dwa kolki 40 wchodza w otwory korpusu 27 za¬ bezpieczajac ja przed obrotem. Oslona 39 oparta jest na kolnierzu nakretki 35, która przy ruchu wprzód zabiera oslone ze soba, przy ruchu do tylu podkladka 41 umocowana trzema wkretami 42 do 45 czola nakretki 35 zabieraja ja do tylu. Trzpien 32 posiada przelotowy otwór zakonczony od strony konika 14 otworem stozkowym Morse'a Nr 1 dla osadzania wiertel z uchwytem stozkowym lub wy¬ mienne oprawki 43 w zaleznosci od tego czy za- 50 mierza sie szlifowac wiertla z chwytem walcowym o srednicy od 1 do 5 mm wlacznie, czy wiertla o srednicy od 5,1 do 0 10 mm wlacznie, analo¬ gicznie jak tuleje 17.W oprawke 43 wklada sie wymienna tulejke 55 chwytajaca 45 wiertlo o srednicy otworu równej srednicy nominalnej wiertla, analogicznie jak tu¬ lejki prowadzace 19. Wkret 46 osadzony w opra¬ wce 43 przechodzi luzno przez otwór boczny tulej¬ ki chwytajacej 45 i dociska szlifowane wiertlo do 60 sciany tulejki 45. Na drugim koncu trzpienia 32 (fig. 2) osadzony jest obrotowo jeden z dwóch wzorców 47, z których kazdy posiada osiem kana¬ lów równoleglych do osi obrotu trzpienia 32, a których dna sa nachylone pod róznymi katami 65 do tej osi. Wzorzec 47 zabezpieczony jest przed51451 zsunieciem sie trzpienia 32 podkladka 53 i dwoma nakretkami 54.Pokretlo 51 z uchwytem 52 sprzezone jest z trzpieniem 32 za pomoca wpustu 55 i wkretu (nie pokazanym na rysunku). Wsuw wzorca 47 w 5 tuleje 31 ograniczony jest przesuwnym zderzakiem 57 i wkretem 58. W rowek wzorca 47 wchodzi kra¬ zek 48, który jest zamocowany obrotowo za pomo¬ ca trzpienia 50 w stojaku 49. Stojak 49 umocowany jest na plycie podstawowej 1 dwoma kolkami 59 m i trzema wkretami 60. Stojak 49 przechodzi suwli- wie przez wyjecie w stole roboczym 11 nie zezwa¬ lajac stolowi wychylac sie na boki i przemeczac zawias 4, 7 i 8.Poniewaz operacje szlifowania wykonuje sie „na 15 mokro", stól 11 (fig. 3 i 4) obudowany jest niska rynienka skladajaca sie z trzech elementów 61, 62 i 63 osadzonych na lepiku i umocowanych wkre¬ tami 64. W element 61 (fig. 1) wkrecony jest zawór 65, na który jest naciagniety przewód gumowy 66 20 odprowadzajacy chlodziwo do zbiornika pompy.Kanal teowy stolu 11 i luki zamyka wkladka gu¬ mowa 129. Stól roboczy 11 (fig. 4) posiada wybrzu¬ szenie, na którym równolegle do osi stolu osadzona jest pryzmatyczna prowadnica 67 umocowana os- 25 mioma wkretami 68.W prowadnicy 67 osadzona jest wraz z podzialka sruba pociagowa 69 (fig. 3), która zabezpieczona jest podkladka 70 i dwoma nakretkami 71. Sruba pociagowa 69 napedzana jest pokretlem 72 (fig. 4) ^30 umocowanym na niej kolkiem 73. Na prowadnicy 67 suwliwie umieszczone sa sanie 75 (fig. 3) z pro¬ wadnica poprzeczna (niewidoczna na rysunku).Sanie 75 napedzane sa sruba pociagowa 69 poprzez samonastawna nakretke (niewidoczna na rysunku) 35 zamocowana do san 75. W prowadnicy poprzecznej san 75 osadzona jest sruba pociagowa 80 z podzial¬ ka, która zabezpieczona jest podkladka i dwoma nakretkami 82 (fig. 1). Sruba 80 napedzana jest pokretlem 83 osadzonym na kolku 84. Na prowad- 40 nicy poprzecznej san 75 osadzone sa suwliwie sa¬ nie poprzeczne 86 napedzane sruba 80 poprzez sa¬ monastawna nakretke (nie pokazana na rysunku), która mocuja do san 86.Na saniach poprzecznych umocowana jest obej- 45 ma 88 dwoma wkretami 89. W otworze obejmy 88 osadzone jest lewo-obrotowe wrzeciono szli¬ fierskie 90 umocowane wkretem 91. Na obejmie 88 poprzez krzyzowa podkladke 94 umocowana jest poprzecznie przesuwna plyta 95. Plyta 95 zaopa- 50 trzona jest w cztery na stale wkrecone kolki sru¬ bowe 97 i nakretki 98 w celu umocowania plyty 99 stanowiacej podstawe silnika elektrycznego 100 dajaca sie przesuwac w kierunku wrzeciona szli¬ fierskiego 90, w celu napinania pasa napedowego. 55 Plyta 95, jak wspomniano, jest przesuwana po¬ przecznie w tym celu, aby ustawic kolo pasowe 102 silnika elektrycznego 100 na wprost kola pasowego wrzeciona szlifierskiego 90.Sciernica szlifierska 111 posiadajaca obroty le- 60 wo-skretne, osadzona jest na zabieraku 112 osa¬ dzonym na stozkowej koncówce wrzeciona szlifier¬ skiego 90 i zamocowana wkretem 113 (fig. 3). Za¬ prawianie sciernicy szlifierskiej 111 odbywa sie za pomoca diamentu w oprawie 114 zamocowanej 45 wkretem 115 w imaku 116, który osadzony Jest przesuwnie na prowadnicy 67, a zaciskany w odpo¬ wiednim polozeniu zaciskiem 117 poprzez podklad¬ ke 118.Jak juz wspomniano po ustawieniu urzadzenia na podstawie, na przyklad na stole ostrzarki do narzedzi, za pomoca kamieni 2 mocuje sie je sru¬ bami. Nastepnie, w zaleznosci od srednicy nominal¬ nej wiertla, dobiera sie odpowiednia tulejke pro¬ wadzaca 19, a do niej tuleje 17 oraz odpowiednia tulejke chwytajaca 45, a do niej oprawke 43.W przypadku wiertel posiadajacych chwyt stozko¬ wy rezygnuje sie z oprawki 43 i tulejki chwyta¬ jacej 45, a wiertlo umieszcza sie bezposrednio w otworze stozkowym Mprse'a Nr 1 wykonanym w trzpieniu 32. Wzorzec srubowy 33 dobiera sie z kompletu 20 wzorców o skoku zmieniajacym sie od 8 do 88 mm; dobór wzorca srubowego przepro¬ wadza sie w zaleznosci od srednicy wykonywanego wiertla i wymaganego kata wzniosu linii srubowej kanalów wiórowych. Istniejacy komplet wzorców srubowych 33 zapewnia wiertlom wszystkie nachy¬ lenia wzniosu linii srubowej stosowane na wiert¬ lach kretych zgodnie z ich przeznaczeniem (rodzaj wierconego metalu) od 5° do 45° z tolerancja ±3° zgodnie z ogólnymi wymaganiami w tym wzgle¬ dzie. Materialem wyjsciowym do wykonywania wiertel sa prety okragle ze stali narzedziowej lub szybkotnacej uprzednio obrobione cieplnie (harto¬ wanie, starzenie), prostowane, oszlifowane na wy¬ miar nominalny i w zaleznosci od potrzeby powtór¬ nie prostowane.Tak przygotowane prety umieszcza sie w tulej¬ ce prowadzacej 19 i tulejce chwytajacej 45 i mo¬ cuje wkretem 47. Dlugosc czesci kretej wiertla ustawia sie zderzakiem 57, a wymagana zbieznosc rdzenia wiertla ustala sie przez ustawienie krazka 48 w odpowiednim kanale wzorca 47. Sciernice szlifierska, na przyklad sciernice zamocowana na wrzecionie ostrzarki narzedziowej, ustala sie w ten sposób iz kat pomiedzy wrzecionem, a linia srubowa rowka wiórowego wynosi okolo +5°.Po ustawieniu tarczy szlifierskiej w stosunku do wiertla i nadaniu jej ruchu obrotowego uruchamia sie dwuwchodowy wzorzec 33 za pomoca pokretla 51 krecac nim w prawo i jednoczesnie naciskajac reke w kierunku konika 14. W ten sposób dwu¬ wchodowy wzorzec 33 wkreca sie w nakretke 36 nadajac ruch obrotowo-postepowy wiertlu. Po oparciu sie zderzaka 57 o tuleje 31 krecac w lewo pokretlem 51 wycofuje sie wzorzec 33 z nakretki 36. Po wyjsciu wzorca 33 z nakretki 36 naciskajac pokretlem w kierunku konika 14 obraca sie po¬ kretlem o 180° w lewo az do zapadniecia drugiego rowka srubowego dwuwchodowego wzorca 33 na nitki nakretki 36.Krecac ponownie pokretlem 51 w prawo rozpo¬ czyna sie szlifowanie nastepnego rowka wiórowe¬ go na wiertle. Cala operacje powtarza sie kilka¬ krotnie za kazdym razem zblizajac do wiertla tar¬ cze szlifierska az do uzyskania odpowiedniej gle¬ bokosci rowków wiórowych. Jednoczesnie z ruchem postepowym trzpienia 32 nastepuje obrót stolu roboczego 11 na trzpieniu 7 poniewaz w miare51451 ruchu postepowego trzpienia 32 z zamocowanym na nim wzorcem 47 opierajacym sie na krazku 48 stól roboczy 11 opada pod wplywem wlasnego cie¬ zaru i ciezaru czesci na nim znajdujacych sie.Wynika to z tego, ze styk wzorca 47 z krazkiem 48 nastepuje na powierzchni dna kanalu wzorca 47, a powierzchnia ta jest zbiezna z osia obrotu trzpie¬ nia 32 w kierunku pokretla 51. Zwiazanie tarczy szlifierskiej wykonujacej rowki wiórowe w wiertle ze stala plyta podstawowa 1 i ruchy opadajace stolu roboczego 11 a z nim obrabianego wiertla powoduje zbieznosc rdzenia wiertla. Po wykonaniu na wiertle kanalków wiórowych tuleja 17 obracana jest o 90° w kierunku sciernicy szlifierskiej 111 i przesuwana o pewna wielkosc poosiowo dla ope¬ racji szlifowania lysinki prowadzacej. Wielkosc obrotu i poosiowa ustala pierscien 21 z dwoma otworami (jeden nieprzelotowy), który nasuwa sie na kolek ustalajacy 16. W polozeniach tych tuleje 17 mocuje sie zaciskiem 23. Po ustawieniu sciernicy szlifierskiej 111 nadaje sie jej ruch obrotowy i po¬ stepujac analogicznie jak podczas nacinania row¬ ków srubowych szlifuje sie lysinki prowadzace.Urzadzenie umozliwia wykonanie wiertel o sred¬ nicy od 1 co 0,1 mm do 10 mm wlacznie z chwy¬ tem walcowym lub o stozku Morse'a Nr 1 i dlu¬ gosci czesci roboczej do 200 mm w czym do 140 mm czesci kretej, przy czym dlugosc czesci robo¬ czej w niektórych przypadkach moze siegac okolo 250 mm. Zasadniczym jednak celem urzadzenia jest wytwarzanie wiertel o srednicy mniejszej od 5 mm poniewaz wiertla o srednicach zblizajacych sie do 10 mm mozna wykonywac zwyklym spo¬ sobem.W zaleznosci od srednicy wiertla i mozliwosci wykonania, wiertla moga byc szlifowane z pelnego preta, a o srednicy wiekszej od 5 mm powinny byc przed operacja hartowania, zgrubnie frezo¬ wane w celu skrócenia czasu szlifowania rowków wiórowych. Urzadzenie przy stosowaniu odpowied¬ nich sciernic szlifierskich i ich wlasciwej szyb¬ kosci obwodowej zapewnia 9 klase dokladnosci powierzchni. Urzadzenie stanowiace przedmiot ni¬ niejszego wynalazku moze byc przystosowane do szlifowania wiertel lewotnacych tj. o czesci kretej zwinietej srubowo w lewo. W tym celu stosowac nalezy wzorce srubawe 33 i nakretki 36 lewozwoj- ne. Wrzeciono szlifierskie ostrzarki nalezy skrecac w odwrotnym, kierunku niz omówiono poprzednio, a kierunek obrotów sciernicy 111 zmienic na prawy przy bardzo mocnym docisnieciu wkretu 113. PL