RU2090315C1

RU2090315C1 - Drilling head

Info

Publication number: RU2090315C1
Authority: RU
Inventors: В.А. Седов; А.К. Матафонов; А.С. Быков
Original assignee: Ковровский электромеханический завод
Priority date: 1991-07-12
Filing date: 1991-07-12
Publication date: 1997-09-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: drilling head has housing 1, polyhedral rotatable cutting plate 2 arranged in movable rotatable unit 3 and secured to housing 1 of the drilling head with screw 4. Adjusting screw 5 interacts with the rotatable unit through collar 6 received in groove 7 of rotatable unit 3. On the outer side of the drilling head are two guides that serves for orienting in an opening to be drilled. Chip is removed through a discharging passageway provided in the housing of the drilling head. The head is adjusted in the following manner. By rotating adjusting screw 5 it moves axially. Collar 6 of the screw received in groove 7 of the rotatable unit sets the rotatable unit and, hence, cutting plate 2 in rotation. In rotation the top of the cutting edge moves radially. After adjusting the rotatable unit is additionally locked with a screw. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов со снятием стружки и может найти применение при сверлении глубоких отверстий в сплошном металле. The invention relates to the processing of metals with removal of chips and may find application in drilling deep holes in solid metal.

Известна "Сверлильная головка" имеющая корпус с двумя направляющими пластинами, сменную двухгранную пластинку из твердого сплава, регулировочный механизм, состоящий из клина и винта, посредством которого производится размерное регулирование режущей пластинки на заданный размер. [1]
Недостатками данной сверлильной головки являются:
-необходимость использования специальной сменной режущей пластины, в которой из четырех граней используются только две,
-недостаточно точное и плавное размерное регулирование, что, в свою очередь, имеет отрицательное влияние на производительность обработки и качество обрабатываемых отверстий,
-сложная форма режущей кромки и опорной поверхности пластины, имеющей зубчатые направляющие,
Прототипом заявляемого технического решения является "Сверло", содержащее направляющие элементы, сменную твердосплавную пластину, механизм регулирования вылета сменной пластины, кинематически связанный с механизмом регулирования вылета направляющих элементов. [2]
В устройстве-прототипе размерное регулирование осуществляется путем перемещения режущей пластины в осевом направлении. Величина подачи режущей пластины соответствует величине подачи винта. При этом из-за погрешностей и допусков изготовления гнезда в подвижном блоке и самой режущей пластины при каждой ее замене ось производящего диаметра неизбежно смещается относительно оси вращения шпинделя станка, что влечет за собой изгибание корпуса или стебля и приводит к уводу оси обрабатываемого отверстия, возникновению огранки.The well-known "Drilling head" having a body with two guide plates, a removable dihedral plate made of hard alloy, an adjustment mechanism consisting of a wedge and a screw, through which dimensional adjustment of the cutting insert to a predetermined size is made. [one]
The disadvantages of this drill head are:
-the need to use a special interchangeable cutting insert, in which of the four faces only two are used,
- insufficiently accurate and smooth dimensional regulation, which, in turn, has a negative impact on processing performance and the quality of the machined holes,
- the complex shape of the cutting edge and the supporting surface of the plate having gear rails,
The prototype of the claimed technical solution is a “Drill”, containing guide elements, a replaceable carbide plate, a mechanism for controlling the departure of a replaceable plate kinematically connected with a mechanism for controlling the departure of guide elements. [2]
In the prototype device, dimensional adjustment is carried out by moving the cutting insert in the axial direction. The feed rate of the insert corresponds to the feed rate of the screw. At the same time, due to errors and manufacturing tolerances of the socket in the movable block and the cutting insert itself, each time it is replaced, the axis of the producing diameter inevitably shifts relative to the axis of rotation of the machine spindle, which entails the bending of the body or stem and leads to the withdrawal of the axis of the hole to be machined, cutting .

Кроме того, сверло может найти применение только для сверления сравнительно неглубоких отверстий менее 10 d, так как короткие направляющие применимы лишь для сверл с достаточно жестким корпусом. При обработке отверстий глубиной более 10 d, стебель или корпус сверла имеет малую поперечную жесткость и в связи с этим на сверлильной головке для сохранения прямолинейности, предотвращения огранки и увода оси обрабатываемого отверстия необходимы направляющие длиной от и 0,5 d до 1,5 d. Причем более длинные направляющие используются в сверлах меньшего диаметра. Конструкция данного сверла неприемлема для использования длинных направляющих. Кроме того, указанную конструкцию не представляется возможным реализовать в сверлильных головках менее 30 мм, слишком сложны механизмы регулирования, состоящие из многих элементов. In addition, the drill can only be used for drilling relatively shallow holes of less than 10 d, since short guides are applicable only for drills with a fairly rigid body. When machining holes with a depth of more than 10 d, the stem or body of the drill has low lateral stiffness and, therefore, guides from 0.5 d to 1.5 d in length are required on the drill head to maintain straightness, prevent cutting and the axis of the hole to be machined. Moreover, longer guides are used in drills of smaller diameter. The design of this drill is not acceptable for long guides. In addition, this design is not possible to implement in drill heads less than 30 mm, the control mechanisms consisting of many elements are too complicated.

Технической задачей, решаемой заявляемым изобретением, является создание конструкции сверлильной головки для обработки отверстий диаметром до 30 мм, глубиной до 70 d, в которой обеспечивается возможность плавного, микрометрического регулирования вылета сменной твердосплавной пластины с исключением при этом побочного отрицательного эффекта смещения оси производящего диаметра сверла относительно оси вращения сверла. Конечным результатом решения данной технической задачи является повышение производительности и качества обработки деталей. The technical problem solved by the claimed invention is the creation of a drill head design for machining holes with a diameter of up to 30 mm, a depth of up to 70 d, in which it is possible to smoothly, micrometrically control the offset of a replaceable carbide plate with the exception of the negative side effect of shifting the axis of the producing drill diameter relative to axis of rotation of the drill. The end result of solving this technical problem is to increase the productivity and quality of machining parts.

Для решения указанной технической задачи в сверлильной головке, содержащей корпус с закрепленными на нем направляющими, сменную твердосплавную режущую пластину и средство регулирования ее вылета, включающее подвижный от регулировочного винта блок с гнездом, в котором установлена режущая пластина, упомянутый блок с гнездом установлен с возможностью поворота, а на его наружной поверхности выполнен паз, предназначенный для взаимодействия с буртиком, выполненный на поверхности регулировочного винта. To solve this technical problem, in a drill head containing a housing with guides fixed on it, a replaceable carbide cutting insert and a tool for regulating its extension, including a block movable from the adjusting screw with a socket in which the cutting plate is installed, said block with a socket is mounted for rotation and on its outer surface there is a groove designed to interact with the shoulder, made on the surface of the adjusting screw.

Установление подвижного блока с гнездом, в котором закреплена режущая пластина с возможностью поворота обеспечивает принципиально иной тип размерного регулирования режущей пластины, не применявшийся в сверлильных головках. The establishment of a movable block with a socket in which the cutting insert is mounted rotatably provides a fundamentally different type of dimensional regulation of the cutting insert, which was not used in drilling heads.

Как известно, размерное регулирование инструмента необходимо для компенсации погрешностей, получающихся при изготовлении сменных режущих пластин и при обработке посадочных гнезд. Для получения заданного размера с требуемой точностью направляющие обрабатываются так, чтобы их цилиндрические поверхности находились на расстоянии, равном половине заданного размера от шеи вращения детали и инструмента. Далее, от этой оси вращения на такой же расстоянии, что и направляющие, необходимо установить вершину режущей кромки, тогда ось производящего диаметра совпадет с осью вращения детали и инструмента. As you know, the dimensional adjustment of the tool is necessary to compensate for the errors resulting from the manufacture of interchangeable cutting inserts and during processing of landing seats. To obtain a given size with the required accuracy, the guides are machined so that their cylindrical surfaces are at a distance equal to half the specified size from the neck of rotation of the part and tool. Further, from this axis of rotation at the same distance as the guides, it is necessary to establish the top of the cutting edge, then the axis of the producing diameter will coincide with the axis of rotation of the part and tool.

Однако размерное регулирование за счет изменения вылета направляющих из корпуса инструмента ведет к отклонению оси производящего диаметра от оси вращения детали и инструмента. However, dimensional regulation by changing the departure of the guides from the tool body leads to a deviation of the axis of the producing diameter from the axis of rotation of the part and tool.

В заявляемом устройстве размерное регулирование осуществляется не за счет перемещения пластины в осевом направлении по направляющим, а за счет поворота пластины относительно заданной оси. При этом обеспечивается возможность регулирования с микрометрической подачей путем преобразования поступательного движения винта во вращательное движение поворотного блока, в результате которого режущая кромка перемещается в радиальном направлении на величину, в несколько раз меньшую величины подачи винта. В заявляемом устройстве в отличие от устройства-прототипа за счет наличия подвижного поворотного блока теоретически исключена возможность смещения оси производящего диаметра сверла относительно оси вращения корпуса сверла, угловое перемещение поворотного блока осуществляется с предварительно зажатой в нем режущей пластиной, т. е. с выбранными зазорами, что дает возможность исключить и влияние погрешности, возникающей при фиксировании поворотного блока. In the inventive device, dimensional regulation is carried out not by moving the plate in the axial direction along the guides, but by rotating the plate relative to a given axis. At the same time, it is possible to regulate with a micrometric feed by converting the translational motion of the screw into the rotational motion of the rotary unit, as a result of which the cutting edge moves in the radial direction by an amount several times smaller than the screw feed. In the inventive device, in contrast to the prototype device, due to the presence of a movable rotary block, the possibility of shifting the axis of the producing diameter of the drill relative to the axis of rotation of the drill body is theoretically excluded, the angular movement of the rotary block is carried out with a cutting plate pre-clamped in it, i.e., with selected gaps, which makes it possible to exclude the influence of the error that occurs when fixing the rotary unit.

Заявляемое техническое решение позволяет создать сверлильные головки диаметром 30-50 мм с точной регулировкой режущей кромки и тем самым заменять сверлильные головки с напайными твердосплавными пластинами, стойкость которых в сравнении с заявляемой конструкцией ниже примерно в 10 раз, а производительность обработки примерно в 3 раза. The claimed technical solution allows you to create a drill head with a diameter of 30-50 mm with precise adjustment of the cutting edge and thereby replace the drill heads with brazed carbide inserts, the resistance of which in comparison with the claimed design is lower by about 10 times and processing productivity by about 3 times.

На фиг. 1 изображена рабочая часть сверлильной головки, общий вид; на фиг. 2 вид "A" фиг. 1. In FIG. 1 shows the working part of the drill head, General view; in FIG. 2, view “A” of FIG. one.

Сверлильная головка содержит корпус 1, многогранную поворотную режущую пластину 2, размещенную в подвижном поворотном блоке 3 и скрепленную при помощи винта 4 с корпусом 1 сверлильной головки. Регулировочный винт 5 посредством буртика 6, входящего в паз 7 поворотного блока 3 взаимодействует с указанным поворотным блоком. На наружной поверхности сверлильной головки для ориентации в обрабатываемом отверстии расположены две направляющие 8. Отвод СОЖ и стружки осуществляется через выполненный в корпусе сверлильной головки отводной канал 9. В сверлильных головках большего диаметра дополнительное крепление поворотного блока после размерного регулирования осуществляется винтом 10. The drill head contains a housing 1, a multi-faceted rotary cutting insert 2, located in a movable rotary block 3 and fastened with a screw 4 to the housing 1 of the drill head. The adjusting screw 5 by means of a shoulder 6 included in the groove 7 of the rotary unit 3 interacts with the specified rotary unit. Two guides are located on the outer surface of the drill head for orientation in the hole being machined 8. The coolant and chips are discharged through the outlet channel 9 made in the drill head body. In larger drill heads, the rotary unit is additionally fastened after dimensional adjustment by screw 10.

Размерное регулирование инструмента осуществляется следующим образом: вращая регулировочный винт 5, перемещают его в осевом направлении, буртик 6 регулировочного винта, находясь в пазу 7 поворотного блока и воздействуя на него, сообщает ему угловое перемещение, а следовательно, закрепленной в нем режущей пластинке 2. Вершина режущей кромки при повороте режущей пластины меняет свое положение в радиальном направлении. Дополнительное крепление поворотного блока после размерного регулирования осуществляется винтом 10. Dimensional adjustment of the tool is as follows: turning the adjusting screw 5, move it in the axial direction, the shoulder 6 of the adjusting screw, being in the groove 7 of the rotary unit and acting on it, tells it the angular movement, and therefore, the cutting insert fixed in it 2. The top the cutting edge when turning the cutting plate changes its position in the radial direction. Additional fastening of the rotary unit after dimensional regulation is carried out by screw 10.

Использование заявляемого изобретения позволит:
повысить производительность и качество обработки за счет повышения режимов обработки, что становится возможным благодаря исключении смещения оси производящего диаметра сверла относительно оси вращения сверла (отсутствует вибрация),
повысить точность размерного регулирования режущей пластины,
использовать стандартизированные неперетачиваемые твердосплавные пластины с числом режущих кромок более двух, имеющие более высокие и стабильные показатели режущих свойств.Using the claimed invention will allow:
to increase productivity and quality of processing by increasing processing modes, which is possible due to the elimination of the offset axis of the producing diameter of the drill relative to the axis of rotation of the drill (no vibration),
increase the accuracy of dimensional regulation of the insert,
use standardized non-rotatable carbide inserts with a number of cutting edges of more than two, having higher and more stable cutting properties.

Claims

A drill head for deep drilling, comprising a housing with guides fixed on it, a replaceable carbide cutting insert and a tool for adjusting its extension, including a block movable from the adjustment screw with a socket in which the cutting insert is installed, characterized in that the block is rotatably mounted, and a groove is made on its outer surface, designed to interact with a shoulder made on the surface of the adjusting screw.