RU178078U1

RU178078U1 - DEEP DRILLING HEAD

Info

Publication number: RU178078U1
Application number: RU2017109408U
Authority: RU
Inventors: Виктор Михайлович Терехов; Игорь Валентинович Могутов; Вячеслав Иванович Коршунов
Original assignee: Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод "ЗиО-Подольск" (ПАО "ЗиО-Подольск")
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2017-03-21
Publication date: 2018-03-22

Abstract

Полезная модель относится к режущему инструменту, предназначенному для обработки глубоких отверстий, и может быть использована для создания технологических отверстий в корпусных деталях. Основная режущая кромка режущей пластины головки для глубокого сверления выполнена сплошной, на переднем торце корпуса сверла выполнен скос, доходящий до вспомогательной режущей кромки режущей пластины, в корпусе выполнена дополнительная проточка для увеличения прохода СОЖ длиной, по меньшей мере, равной длине опорной пластины так, чтобы зазор между головкой для глубокого сверления и стенками обрабатываемого отверстия составлял 17-18% от площади поперечного сечения обрабатываемого отверстия, при этом вершина сверла находится на расстоянии 0,28-0,32 диаметра головки, считая от крайней периферийной точки режущей пластины, кроме того, стружколомный порожек выполнен высотой, по меньшей мере, 0.4 мм, а расстояние по нормали от главной режущей кромки до стружкоприемного отверстия в корпусе составляет от 4 до 6 мм.The invention relates to a cutting tool designed for processing deep holes, and can be used to create technological holes in body parts. The main cutting edge of the head cutting insert for deep drilling is solid, a bevel is made on the front end of the drill body, reaching the auxiliary cutting edge of the cutting plate, an additional groove is made in the body to increase the coolant passage at least equal to the length of the base plate so that the gap between the head for deep drilling and the walls of the hole being machined was 17-18% of the cross-sectional area of the hole being machined, while the top of the drill is at a distance of 0.28-0.32 in diameter of the head, counting from the extreme peripheral point of the cutting insert, in addition, the chip breaker is made with a height of at least 0.4 mm, and the normal distance from the main cutting edge to the chip receiving hole in the housing is from 4 up to 6 mm.

Description

Головка для глубокого сверленияDeep Drilling Head

Полезная модель относится к режущему инструменту, предназначенному для обработки глубоких отверстий, и может быть использована для создания технологических отверстий в корпусных деталях.The invention relates to a cutting tool designed for processing deep holes, and can be used to create technological holes in body parts.

В известных конструкциях сверл типа ВТА (патент РФ 2570268, МПК опубл. 10.12.2015 г.) дробление стружки осуществляется за счет работы стружколомных порожков на режущих кромках, при этом для повышения компактности стружки осуществляется ее деление по ширине реза с помощью одного или большего числа стружкоделителей. Это усложняет конструкцию головки для сверления и ее переточку, уменьшает эксплуатационную стойкость изделия.In well-known designs of drills of the BTA type (RF patent 2570268, IPC publ. 10.12.2015), the chip is crushed by the chip breaker on the cutting edges, and to increase the compactness of the chip, it is divided along the width of the cut using one or more chip makers. This complicates the design of the head for drilling and its regrinding, reduces the operational stability of the product.

Реализация процесса сверления глубоких отверстий определяется, в первую очередь, формированием компактной стружки, обеспечивающей ее эвакуацию потоком СОЖ. В известных конструкциях головок типа ВТА (патент RU 2403129 С2, МПК 51/00, опубл. 10.11.2010 г.) дробление стружки осуществляется за счет работы стружколомных порожков на режущих пластинах, при этом для повышения компактности стружки осуществляется ее деление по ширине реза с помощью одного или большего числа стружкоделителей. Отмечено, что при сверлении низкоуглеродистых легированных сталей, в том числе коррозионностойких, обладающих высокой вязкостью, эффективная работа стружколомных порожков возможна только при высоких значениях осевой подачи инструмента, что приводит к интенсивному износу режущей пластины головки, а это, в свою очередь, является причиной образования сливной стружки, которая пакетируется в корпусе головки и вызывает его разрушение. Работоспособность головки для сверления при этом составляет 2-3 метра сверления. Указанное техническое решение является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату и принято за прототип.The implementation of the process of drilling deep holes is determined, first of all, by the formation of a compact chip, ensuring its evacuation by a coolant flow. In known designs of BTA type heads (patent RU 2403129 C2, IPC 51/00, published November 10, 2010), the chip is crushed by the chip breaker working on the cutting inserts, and to increase the compactness of the chip, it is divided along the cutting width with using one or more chip makers. It is noted that when drilling low-carbon alloy steels, including corrosion-resistant, with high viscosity, effective operation of chip breakers is possible only at high values of the axial feed of the tool, which leads to intensive wear of the head cutting plate, and this, in turn, causes the formation of drain chips, which are packaged in the head housing and cause its destruction. The performance of the head for drilling in this case is 2-3 meters of drilling. The specified technical solution is the closest in technical essence and the achieved result and is taken as a prototype.

Технической проблемой, решаемой настоящей полезной моделью, является низкая эксплуатационная стойкость изделия.The technical problem solved by this utility model is the low operational stability of the product.

Для решения поставленной технической проблемы основная режущая кромка режущей пластины выполнена сплошной, на переднем торце корпуса головки выполнен скос, доходящий до вспомогательной режущей кромки режущей пластины, в корпусе выполнена проточка для увеличения прохода СОЖ длиной, равной длине опорной пластины с обеспечением зазора между головкой для глубокого сверления и стенками обрабатываемого отверстия, равного 17-18% площади поперечного сечения обрабатываемого отверстия, при этом вершина головки находится на расстоянии от крайней периферийной точки режущей пластины, равном (0,28-0,32) диаметра головки, стружколомный порожек выполнен высотой 0.4 мм, а расстояние по нормали от главной режущей кромки до стружкоприемного отверстия в корпусе составляет (4-6) мм.To solve the technical problem posed, the main cutting edge of the cutting insert is solid, a bevel is made on the front end of the head housing, reaching the auxiliary cutting edge of the cutting insert, a groove is made in the housing to increase the coolant passage length equal to the length of the supporting plate, providing a clearance between the head for deep drilling and the walls of the machined hole, equal to 17-18% of the cross-sectional area of the machined hole, while the top of the head is at a distance from extremely of the peripheral point of the insert, equal to (0.28-0.32) of the diameter of the head, the chip breaker is made with a height of 0.4 mm, and the normal distance from the main cutting edge to the chip receiving hole in the body is (4-6) mm.

Главная режущая кромка выполнена сплошной, в результате чего действие разнонаправленных сил резания на основной и вспомогательной режущих кромках распространяется на стружку по всей ширине реза, что приводит к скручиванию стружки в направлении стружкоприемного отверстия. Затем стружка упирается в стенку корпуса головки внутри стружкоприемного отверстия и при дальнейшем ее скручивании ломается. Деление стружки в этом случае обеспечивается при меньших осевых подачах головки, что в свою очередь позволяет снизить износ инструмента и повысить его стойкость до 10-12 метров просверленного отверстия.The main cutting edge is solid, as a result of which the action of multidirectional cutting forces on the main and auxiliary cutting edges extends to the chips along the entire cutting width, which leads to twisting of the chips in the direction of the chip receiving hole. Then the chip rests against the wall of the head housing inside the chip receiving hole and breaks when it is twisted further. Chip division in this case is ensured with lower axial feeds of the head, which in turn allows to reduce tool wear and increase its resistance to 10-12 meters of the drilled hole.

Наличие на переднем торце корпуса головки скоса, доходящего до вспомогательной режущей кромки режущей пластины, обеспечивает предотвращение заклинивания стружки между передней частью корпуса и дном обрабатываемого отверстия и ее эвакуацию.The presence on the front end of the body of the head of the bevel, reaching the auxiliary cutting edge of the cutting insert, prevents chip jamming between the front of the body and the bottom of the hole being machined and its evacuation.

Дополнительная проточка длиной, равной длине опорной пластины обеспечивает увеличение площади зазора для прохода СОЖ до 17-18% от площади поперечного сечения обрабатываемого отверстия, тем самым увеличивая расход СОЖ, необходимый для беспрепятственного удаления стружки в стружкоприемное отверстие.An additional groove with a length equal to the length of the support plate provides an increase in the clearance area for coolant passage up to 17-18% of the cross-sectional area of the hole being machined, thereby increasing the coolant consumption necessary for unhindered chip removal into the chip receiving hole.

Вершина головки находится на расстоянии 0.28-0.32 от диаметра, считая от крайней периферийной точки режущей пластины. В результате обеспечивается увеличение значения силы резания с вспомогательной режущей кромки, что способствует лучшему скручиванию стружки вокруг вершины под действием разнонаправленных сил резания с основной и вспомогательной режущих кромок.The top of the head is at a distance of 0.28-0.32 from the diameter, counting from the extreme peripheral point of the cutting insert. The result is an increase in the value of the cutting force from the auxiliary cutting edge, which contributes to a better twisting of the chips around the top under the action of multidirectional cutting forces from the main and auxiliary cutting edges.

Отличием является также то, что стружколомный порожек выполнен высотой 0,4 мм при ширине 2,5-4,0 мм. Увеличенная по сравнению с прототипом ширина порожка позволяет предварительно скручивать стружку после ее схода с режущих кромок, ее надлом происходит при упоре в стружколомный порожек, а окончательное деление стружки осуществляется при ее скручивании в стружкоприемном отверстии корпуса головки.The difference is also that the chip breaker is made with a height of 0.4 mm and a width of 2.5-4.0 mm. The width of the nut increased in comparison with the prototype allows pre-twisting the chip after it leaves the cutting edges, breaking occurs when it stops against the chip breaker, and the final division of the chip is carried out when it is twisted in the chip receiving hole of the head housing.

Еще одним отличием является то, что расстояние по нормали от главной режущей кромки до стружкоприемного отверстия в корпусе составляет от 4 до 6 мм. В результате обеспечивается гарантированное попадание стружки под действием СОЖ в приемное окно корпуса головки и ее скручивание в полости корпуса, что обеспечивает дробление стружки.Another difference is that the normal distance from the main cutting edge to the chip receiving hole in the housing is from 4 to 6 mm. The result is a guaranteed hit of chips under the action of coolant in the receiving window of the head housing and its twisting in the cavity of the housing, which ensures crushing of the chips.

Полезная модель иллюстрируется чертежом Фиг 1.The utility model is illustrated in the drawing of FIG. 1.

Головка для глубокого сверления состоит из полого корпуса 1 с окном для приема стружки 2 и присоединительной ленточной резьбой 3. В корпусе установлены напайные одна режущая 4 и две направляющие 5 твердосплавные пластины. Направляющие пластины установлены под углом около 100° так, что равнодействующая сил резания приходится посередине между ними, прижимая их к стенке обрабатываемого отверстия и тем самым осуществляя базирование инструмента. Между направляющими пластинами в корпусе выполнена проточка 6 для увеличения зазора для прохода СОЖ. На переднем торце корпуса выполнен скос 12, доходящий до уровня вспомогательной режущей кромки режущей пластины.The head for deep drilling consists of a hollow body 1 with a window for receiving chips 2 and a connecting tape thread 3. The body has one brazed 4 cutting and two guide 5 carbide inserts. The guide plates are installed at an angle of about 100 ° so that the resultant cutting forces occur in the middle between them, pressing them against the wall of the hole being machined and thereby basing the tool. A groove 6 is made between the guide plates in the housing to increase the clearance for coolant passage. A bevel 12 is made at the front end of the body, reaching the level of the auxiliary cutting edge of the insert.

Пример осуществления работы полезной модели приведен ниже со ссылкой на фиг. 1.An example implementation of the utility model is given below with reference to FIG. one.

Предложенная конструкция инструмента работает следующим образом: корпус головки 1 крепится к трубчатому стеблю с помощью ленточной резьбы 3. Головка вводится в кондукторную втулку, которая обеспечивает направление сверления и прижимается к обрабатываемой поверхности. В зазор между корпусом головки и кондукторной втулкой подается поток СОЖ. В процессе сверления на основной 7 и вспомогательной 8 режущих кромках происходит формирование стружки следующим образом: стружка под действием разнонаправленных сил резания с основной и вспомогательной режущих кромок предварительно закручивается вокруг вершины 9, перемещается и упирается в стружколомный порожек 11, где получает надлом, затем под действием увеличенного за счет проточки 6 потока СОЖ попадает в стружкоприемное окно 2, где происходит окончательное ее скручивание, деление и эвакуация. Эффективность предварительного скручивания стружки вокруг вершины обеспечивается благодаря расстоянию от крайней периферийной точки 10 режущей пластины 4 до вершины головки 9, равному 0,28-0,32 диаметра головки, что приводит к увеличению режущей силы с вспомогательной режущей кромки. При предварительном скручивании стружка размещается в кармане, образованном за счет скоса 12 между торцом головки и дном обрабатываемого отверстия, что предотвращает ее заклинивание.The proposed design of the tool works as follows: the head housing 1 is attached to the tubular stem using a tape thread 3. The head is inserted into the conductor sleeve, which provides the direction of drilling and is pressed against the work surface. Coolant flow is supplied into the gap between the head housing and the conductor sleeve. In the process of drilling on the main 7 and auxiliary 8 cutting edges, the formation of chips occurs as follows: the chip under the action of multidirectional cutting forces from the main and auxiliary cutting edges is pre-twisted around the top 9, moves and rests against the chip breaking nut 11, where it gets a break, then under the action the coolant flow increased due to the groove 6 falls into the chip receiving window 2, where its final twisting, division and evacuation take place. The effectiveness of pre-twisting the chips around the top is ensured by the distance from the extreme peripheral point 10 of the cutting insert 4 to the top of the head 9, equal to 0.28-0.32 of the diameter of the head, which leads to an increase in cutting force from the auxiliary cutting edge. When pre-twisting, the chips are placed in a pocket formed by bevel 12 between the end of the head and the bottom of the hole being processed, which prevents it from jamming.

Таким образом, эффективное формообразование, дробление и эвакуация стружки при сверлении материалов с высокой вязкостью обеспечиваются при меньших подачах, чем у прототипа, что, в свою очередь, снижает нагрузки и износ инструмента. В результате эксплуатационная стойкость головки для глубокого сверления модели по сравнению с прототипом повышается в 4-6 раз.Thus, the effective shaping, crushing and evacuation of chips when drilling materials with high viscosity are provided at lower feeds than the prototype, which, in turn, reduces the load and wear of the tool. As a result, the operational stability of the head for deep drilling of the model is 4-6 times higher than that of the prototype.

Claims

1. A head for deep drilling, comprising a hollow body with a chip receiving hole and an internal cavity for removing chips with coolant, a cutting plate attached to the surface of the end face of the head body and having a chip breaker, supporting plates attached around the periphery of the body, characterized in that the main the cutting edge of the cutting insert is solid, a bevel is made at the front end of the head housing, extending to the auxiliary cutting edge of the cutting insert, a groove is made in the housing to increase coolant passage with a length equal to the length of the base plate, providing a gap between the head for deep drilling and the walls of the hole to be machined, equal to 17-18% of the cross-sectional area of the hole to be machined, while the tip of the head is at a distance from the extreme peripheral point of the insert, equal to 0 , 28-0.32 of the diameter of the head, the chip breaker is made with a height of 0.4 mm, and the normal distance from the main cutting edge to the chip receiving hole in the housing is 4-6 mm.

2. The head for deep drilling according to claim 1, characterized in that the width of the chip breaker is 2.5-4.0 mm.