RU2156180C2 - Method of cooling of drill cutting part for machining of deep holes and drill intended for its embodiment - Google Patents
Method of cooling of drill cutting part for machining of deep holes and drill intended for its embodiment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2156180C2 RU2156180C2 RU98112214A RU98112214A RU2156180C2 RU 2156180 C2 RU2156180 C2 RU 2156180C2 RU 98112214 A RU98112214 A RU 98112214A RU 98112214 A RU98112214 A RU 98112214A RU 2156180 C2 RU2156180 C2 RU 2156180C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutting
- drill
- coolant
- insert
- channel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drilling Tools (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области механической обработки резанием преимущественно глубоких отверстий, в частности - к способу охлаждения и смазки режущей части инструмента и к конструкции сверл для обработки глубоких отверстий с подводом СОЖ под давлением в зону резания, направлено на повышение стойкости и долговечности инструмента, качества обработки отверстий, что особенно актуально при производстве ответственных узлов некоторых видов оборудования, например для АЭС. The invention relates to the field of machining by cutting mainly deep holes, in particular to a method of cooling and lubricating the cutting part of the tool and to the design of drills for processing deep holes with coolant under pressure in the cutting zone, is aimed at improving the tool life and durability, the quality of hole machining , which is especially true in the production of critical components of certain types of equipment, for example, for nuclear power plants.
Охлаждение и смазка режущей части инструмента, в том числе и при обработке глубоких отверстий, путем подачи СОЖ под давлением в зону резания в технике известно и используется достаточно давно, однако общеизвестный способ подвода СОЖ в зону резания при обработке глубоких отверстий по выполненному в сверлильной головке каналу или по кольцевому зазору между сверлильной головкой и стенками обрабатываемого отверстия с отводом пульпы (СОЖ со стружкой), соответственно, в стружкоотводящий V-образный желоб на наружной поверхности стебля сверла или в осевой стружкоотводящий канал стебля, не в полной мере обеспечивают эффективность смазывающего и охлаждающего действия СОЖ, повышение стойкости инструмента и качества обработки отверстий. Cooling and lubrication of the cutting part of the tool, including when processing deep holes, by supplying coolant under pressure to the cutting zone has been known in the art for a long time, but the well-known method of supplying coolant to the cutting zone when processing deep holes through a channel made in a drilling head or along the annular gap between the drill head and the walls of the machined hole with pulp outlet (coolant with chips), respectively, into the V-shaped chip discharge on the outer surface of the drill stem Whether the chip discharge stem in the axial channel, does not fully ensure the effectiveness of the lubricating and cooling effect of the coolant, increase tool life and the quality of hole machining.
Из патентных источников известен способ охлаждения режущей части сверла одностороннего резания, при котором СОЖ подают в полость, образованную задней поверхностью режущей части сверла и обрабатываемой поверхностью, а отводят СОЖ из этой полости частично в стружкоотводящий желоб стебля сверла через щель, образованную нерабочей торцевой частью сверлильной головки и обрабатываемой поверхностью, и частично через эжекторный канал, вход которого расположен на задней поверхности сверла, а выход - на стружкоотводящем желобе ниже режущей пластины, причем вход эжекторного канала располагают в зоне наибольшего пьезометрического напора СОЖ, а количество отводимой по эжекторному каналу СОЖ равно 30 - 50%, другой особенностью этого известного способа является то, что "... берут теплообменник, устанавливают его в режущей части сверла и пропускают через него всю СОЖ, отводимую по эжекторному каналу." (см. авт. свид. СССР N 1310184, МКИ - B 23 B 51/06, 1984). From patent sources, there is a known method of cooling the cutting part of a single-sided drill, in which the coolant is fed into the cavity formed by the rear surface of the cutting part of the drill and the surface to be machined, and the coolant is removed from this cavity partially into the chip discharge groove of the drill stem through the slot formed by the non-working end part of the drill head and the surface to be treated, and partially through the ejector channel, the entrance of which is located on the rear surface of the drill, and the output is on the chip discharge trough below the cutting plate tins, and the inlet of the ejector channel is located in the zone of the highest piezometric pressure of the coolant, and the amount of coolant discharged through the ejector channel is 30-50%, another feature of this known method is that "... they take a heat exchanger, install it in the cutting part of the drill and pass through it all the coolant discharged through the ejector channel. " (see ed. certificate of the USSR N 1310184, MKI - B 23 B 51/06, 1984).
Этот известный способ охлаждения режущей части сверла мог бы быть прототипом заявляемого способа, но собственно способ охлаждения в описании изобретения раскрыт лишь частично, конструкция сверла для осуществления способа в описании изобретения не раскрыта вообще, а вариант осуществления способа, приведенный в описании, не только не соответствует формуле изобретения и графическим материалам, но и представляет собой лишь постановку задачи без конкретных вариантов ее решения. Так, в описании способа охлаждения не указано расположение зоны наибольшего пьезометрического напора СОЖ для выполнения входа эжекторного канала в сверле конкретного вида, а на приведенных в описании чертежах эта зона показана неверно, ни в формуле, ни в описании изобретения не указаны приемы способа или особенности конструкции сверла, обеспечивающие отвод по эжекторному каналу от 30 до 50% общего объема подводимой СОЖ. Не раскрыта в описании способа конструкция теплообменника, указанного в п. 1 формулы изобретения, его установка в корпусе сверлильной головки, а указанный в описании способа вариант выполнения теплообменника и его включения в эжекторный канал не соответствует графическим материалам описания, все это делает невозможной практическую реализацию указанного известного способа и ставит под сомнение правомерность его правовой защиты. This known method of cooling the cutting part of the drill could be a prototype of the proposed method, but the cooling method itself is only partially disclosed in the description of the invention, the design of the drill for implementing the method in the description of the invention is not disclosed at all, and the method embodiment described in the description not only does not correspond the claims and graphic materials, but also represents only the statement of the problem without specific solutions. So, in the description of the cooling method, the location of the zone of the highest piezometric pressure of the coolant for entering the ejector channel in the drill of a specific type is not indicated, and this zone is shown incorrectly in the drawings given in the drawings, neither the claims nor the description of the invention indicate the methods of the method or design features drills that provide removal through the ejector channel from 30 to 50% of the total volume of coolant supplied. Not disclosed in the description of the method, the design of the heat exchanger specified in
Если даже опустить указанные выше недостатки известного способа охлаждения режущей части сверла и описания конструкции последнего, указанные объекты имеют и ряд других, не менее существенных недостатков, в частности отвод части подводимой СОЖ по эжекторному каналу при указанных его конструктивных особенностях и расположении вблизи режущей пластины действительно улучшит отвод тепла от режущей пластины, но очень незначительно и не от зоны повышенной температурной напряженности - режущей кромки, наличие теплообменника, прилегавшего к режущей пластине или выполненного в ней, и пропуск через него всего объема СОЖ, отводимой по эжекторному каналу, увеличит теплоотвод от режущей пластины, но одновременно ослабит режущую пластину и жесткость ее закрепления в сверлильной головке. При этом условия работы режущей кромки, в плане ее охлаждения, улучшатся незначительно, а в плане смазки станут даже хуже из-за уменьшения поступающей непосредственно к режущей пластине СОЖ, что приведет к увеличению коэффициента трения по передней поверхности режущей пластины и необходимости повышения силы резания при прочих равных условиях, наконец, указанный известный способ охлаждения режущей части сверла предназначен только для использования в сверлах одностороннего резания с монолитной сверлильной головкой, имеющей внутренний подвод СОЖ и отвод пульпы (СОЖ со стружкой) по внешнему V-образному желобу, совмещенному с внешним желобом стебля сверла, тогда как на практике не менее широкое распространение получили сверла для обработки глубоких отверстий, работающие по методу ВТА. Even if we omit the above-mentioned disadvantages of the known method of cooling the cutting part of the drill and the description of the design of the latter, these objects also have a number of other, no less significant drawbacks, in particular, the removal of part of the supplied coolant through the ejector channel with its specified design features and location near the cutting insert will really improve heat removal from the cutting insert, but very slightly and not from the zone of high temperature tension - the cutting edge, the presence of a heat exchanger adjacent to p cutting plate or made in it, and passing through it the entire volume of coolant discharged through the ejector channel will increase the heat sink from the cutting insert, but at the same time weaken the cutting insert and the rigidity of its fastening in the drill head. In this case, the working conditions of the cutting edge, in terms of its cooling, will improve slightly, and in terms of lubrication they will become even worse due to a decrease in coolant flowing directly to the cutting plate, which will lead to an increase in the friction coefficient along the front surface of the cutting plate and the need to increase the cutting force when ceteris paribus, finally, the specified known method of cooling the cutting part of the drill is intended only for use in single-sided drills with a monolithic drill head having an internal odvod coolant outlet and pulp (with coolant chips) on the outer V-shaped channel, combined with the outer chute drill stem, while in practice not less widespread drill for deep hole machining working method of BTA.
Вместе с тем, в технике, при некоторых видах механической обработки резанием, известно более эффективное использование охлаждающих и смазывающих свойств СОЖ. В частности зарубежными исследователями установлено, что при точении металла при направленной подаче СОЖ под давлением со стороны главной задней поверхности режущего инструмента в виде струи диаметром 0,25 мм и давлением до 2,76 МПа стойкость резца из быстрорежущей стали увеличивается в 8 раз по сравнению с операцией точения, в которой СОЖ подводилась путем свободного полива сверху. При этом отмечалось уменьшение шероховатости обработанной поверхности, отсутствие наростообразования и выкрашивания режущей кромки, равномерность ее износа по ширине среза, использование более прочного инструментального материала позволит, по мнению исследователей, наряду с повышением скорости резания увеличить стойкость инструмента до 30 раз. Другими исследователями установлено, что при увеличении давления струи водорастворимой СОЖ до 0,689 МПа температура на передней поверхности уменьшается, а затем постепенно увеличивается и принимает постоянное значение при давлении 2,06 МПа. Аналогично изменяется и радиальная составляющая силы резания, принимавшая минимальное значение при давлении СОЖ 0,689 МПа, высоконапорная струя может проникать непосредственно в зону резания, тем самым увеличивая интенсивность теплоотвода, а также образовывать гидродинамический клин между заготовкой и инструментом даже при высоких скоростях резания. Если СОЖ проникает к режущей кромке, то средние напряжения на ее вершине уменьшаются до значений, характерных для обычных условий жидкостного трения. Это позволяет создать гидродинамическую силу, способствующую уменьшению длины контакта стружки с инструментом, а также обеспечить избирательный охлаждающий эффект. Установлено также, что при использовании охлаждения свободным поливом, независимо от направления струи, сила резания имеет одинаковую величину, а при использовании высоконапорной струи осевая составляющая уменьшается на 50, результирующая сила - на 20%, а коэффициент трения уменьшается от 0,75 до 0,5 при скорости резания 180 м/мин и до 0,4 при скорости резания 36 м/мин (см, экспресс-информация "Режущие инструменты", выпуск 1, М., 1990, стр. 5-9). However, in the technique, for certain types of machining, it is known to use the cooling and lubricating properties of the coolant more effectively. In particular, foreign researchers have found that when turning metal with directed coolant supply under pressure from the main rear surface of the cutting tool in the form of a jet with a diameter of 0.25 mm and a pressure of up to 2.76 MPa, the resistance of a high-speed steel cutter increases by 8 times compared to a turning operation in which the coolant was supplied by free watering from above. At the same time, there was a decrease in the roughness of the treated surface, the absence of build-up and chipping of the cutting edge, the uniformity of its wear across the width of the cut, the use of more durable tool material will allow, according to the researchers, along with an increase in cutting speed to increase tool life up to 30 times. Other researchers found that with an increase in the pressure of the jet of water-soluble coolant to 0.689 MPa, the temperature on the front surface decreases, and then gradually increases and takes on a constant value at a pressure of 2.06 MPa. Similarly, the radial component of the cutting force changes, which takes a minimum value at a coolant pressure of 0.689 MPa, a high-pressure jet can penetrate directly into the cutting zone, thereby increasing the heat removal rate, and also form a hydrodynamic wedge between the workpiece and the tool even at high cutting speeds. If the coolant penetrates the cutting edge, then the average stress at its apex is reduced to values characteristic of ordinary liquid friction conditions. This allows you to create a hydrodynamic force that helps to reduce the contact length of the chips with the tool, as well as provide a selective cooling effect. It was also established that when using free-water cooling, regardless of the direction of the jet, the cutting force is the same, and when using a high-pressure jet, the axial component decreases by 50, the resulting force - by 20%, and the friction coefficient decreases from 0.75 to 0, 5 at a cutting speed of 180 m / min and up to 0.4 at a cutting speed of 36 m / min (cm, express information "Cutting tools",
Сведений о результатах аналогичных исследований и их проведении вообще при обработке глубоких отверстий в доступных источниках информации выявить не удалось. Вероятно, это связано с отсутствием технических решений, обеспечивающих возможность направленной подачи струи СОЖ под давлением на рабочие поверхности режущих пластин сверла для обработки глубоких отверстий, решение такой технической задачи позволит получить аналогичные результаты и при этом виде механической обработки резанием. Information about the results of similar studies and their conduct in general when processing deep holes in accessible sources of information could not be identified. This is probably due to the lack of technical solutions that provide the possibility of directional supply of a coolant jet under pressure on the working surfaces of the drill cutting inserts for processing deep holes; solving this technical problem will allow to obtain similar results with this type of machining by cutting.
Данное изобретение решает техническую задачу повышения эффективности обработки глубоких отверстий - повышение стойкости инструмента, качества обработки отверстий и производительности труда при одновременном снижении энергозатрат на обработку за счет повышения эффективности охлаждения и смазки режущей части инструмента и разработки новой конструкции инструмента для этого вида механической обработки. This invention solves the technical problem of improving the efficiency of processing deep holes - improving tool life, quality of hole machining and labor productivity while reducing energy costs for processing by increasing the cooling and lubrication of the cutting part of the tool and developing a new tool design for this type of machining.
Поставленная техническая задача решается усовершенствованием известного способа охлаждения режущей части сверл для обработки глубоких отверстий путем подачи СОЖ под давлением в зону резания по подводящему каналу с частичным отбором из него СОЖ для дополнительного охлаждения режущих пластин непосредственно и отвода пульпы (СОЖ со стружкой) по стружкоотводящему каналу. Сущность нового способа охлаждения режущей части сверл для обработки глубоких отверстий в соответствии с данным изобретением заключается в том, что сечение выходного участка канала подвода в зону резания СОЖ под давлением пережимают, а для дополнительного охлаждения режущих пластин часть подводимого потока СОЖ отбирают непосредственно из подводящего канала. При этом весь поток СОЖ, отбираемой из подводящего канала, может быть направлен на переднюю поверхность режущих пластин под снимаемую стружку, на заднюю поверхность режущей кромки (лезвия) или в непосредственной близости от нее или одновременно на обе указанные поверхности в виде одной или нескольких струй, распределяемых по ширине режущей кромки (лезвия). Упомянутый пережим сечения выходного участка канала для подвода СОЖ в зону резания выполняют пропорционально распределению объемов СОЖ, направляемых непосредственно в зону резания и для дополнительного охлаждения режущих пластин. The stated technical problem is solved by improving the known method of cooling the cutting part of drills for processing deep holes by supplying coolant under pressure into the cutting zone through the supply channel with partial selection of coolant from it for additional cooling of the cutting inserts directly and removal of the pulp (coolant with chips) through the chip channel. The essence of a new method for cooling the cutting part of drills for processing deep holes in accordance with this invention is that the cross section of the output section of the supply channel to the cutting zone of the coolant is pressed under pressure, and for additional cooling of the cutting inserts, part of the coolant feed stream is taken directly from the supply channel. In this case, the entire coolant flow taken from the supply channel can be directed to the front surface of the cutting inserts for the removed chip, to the rear surface of the cutting edge (blade) or in close proximity to it, or simultaneously to both of these surfaces in the form of one or more jets, distributed across the width of the cutting edge (blade). The said pinch section of the output section of the channel for supplying coolant to the cutting zone is performed in proportion to the distribution of coolant volumes sent directly to the cutting zone and for additional cooling of the cutting inserts.
Поставленная техническая задача решается также и усовершенствованием конструкции известных типов сверл для обработки глубоких отверстий, позволяющим осуществить заявляемый новый способ охлаждения их режущей части. The stated technical problem is also solved by improving the design of known types of drills for processing deep holes, allowing the inventive new method of cooling their cutting parts.
Известно сверло одностороннего резания для обработки глубоких отверстий, содержащее закрепленную на конце полого профилированного стебля сверлильную головку, корпус которой имеет внешний V-образный желоб для отвода пульпы в виде смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) со стружкой, совмещенный с ответным желобом указанного стебля, жестко соединен с режущей и направляющей пластинами и имеет канал для подвода в зону резания СОЖ под давлением, сообщенный с полостью указанного стебля и выведенный на заднюю поверхность сверлильной головки, а также средства для дополнительного охлаждения режущей пластины посредством отвода части потока СОЖ через упомянутые средства в стружкоотводящий желоб (см. SU 921708, B 23 B 51/02, 1982). It is known that a single-sided drill for processing deep holes contains a drill head fixed to the end of a hollow profiled stem, the body of which has an external V-shaped groove for draining the pulp in the form of cutting fluid (coolant) with chips, combined with the reciprocal groove of the specified stem, rigidly connected to the cutting and guide plates and has a channel for supplying coolant under pressure to the cutting zone communicated with the cavity of the specified stem and brought to the rear surface of the drill head, and that the means for further cooling of the insert by diverting a portion of coolant flow through said means in the chip discharge chute (see. SU 921708, B 23 B 51/02, 1982).
Предлагаемое усовершенствование известного сверла одностороннего резания для обработки глубоких отверстий, включающего закрепленную на конце полого профилированного стебля сверлильную головку с внешним V-образным желобом для отвода пульпы (СОЖ со стружкой), совмещенным с ответным желобом стебля сверла, снабженную режущей и направляющими пластинами и внутренним каналом для подачи в зону резания СОЖ под давлением, сообщенным с полостью стебля сверла и выведенным на заднюю поверхность сверлильной головки, а также средствами для дополнительного охлаждения непосредственно режущей пластины частью потока СОЖ, подводимого в зону резания, с отводом этой части потока СОЖ из упомянутых средств в стружкоотводящий канал, - в соответствии с данным изобретением заключается в том, что выходной участок канала подвода СОЖ в зону резания выполнен меньшего сечения, а в качестве средств для дополнительного охлаждения непосредственно режущей пластины в последней выполнен по меньшей мере один канал в виде отверстия, выходящий на переднюю поверхность режущей пластины вблизи ее режущей кромки (лезвия), а вход в эти каналы дополнительными каналами в корпусе сверлильной головки сообщен с каналом подвода СОЖ в зону резания до его выходного участка. При этом в сверлильной головке может быть выполнен по меньшей мере еще один канал, выходящий на заднюю поверхность режущей пластины или в непосредственной близости от нее и сообщенный с каналом подвода СОЖ под давлением в зону резания. The proposed improvement of the known single-sided drill for processing deep holes, including a drill head fixed to the end of a hollow profiled stem with an external V-shaped groove for draining pulp (coolant with chips), combined with a mating groove of the drill stem, equipped with cutting and guide plates and an internal channel for supplying coolant under cutting pressure under pressure communicated with the cavity of the drill stem and brought to the rear surface of the drill head, as well as means for additional for cooling directly the cutting insert with a part of the coolant stream supplied to the cutting zone, with the removal of this part of the coolant stream from the aforementioned means into the chip discharge channel, in accordance with this invention, the output section of the coolant supply channel into the cutting zone is made of a smaller section, and as means for additional cooling of the cutting insert itself, the latter has at least one channel in the form of an opening facing the front surface of the cutting insert near its cutting edge. daisies (blades), and the entrance to these channels with additional channels in the housing of the drill head is in communication with the coolant supply channel to the cutting zone to its output section. At the same time, at least one more channel can be made in the drill head, which extends to the rear surface of the cutting insert or in the immediate vicinity of it and communicates with the coolant supply channel under pressure in the cutting zone.
Предлагается аналогичное усовершенствование известного сверла для обработки глубоких отверстии по методу ВТА, включающего закрепленную на конце полого стебля сверлильную головку, корпус которой снабжен по меньшей мере одной режущей и направляющей пластинами и имеет внутренний канал для отвода пульпы (СОЖ со стружкой), сообщенный с полостью стебля сверла, а подвод в зону резания СОЖ под давлением предусмотрен по кольцевому каналу, образуемому наружной поверхностью сверла и стенками обрабатываемого отверстия. Сущность предлагаемого в соответствии с данным изобретением усовершенствования сверл этого типа заключается в том, что наружный диаметр корпуса сверлильной головки выполнен меньше номинального диаметра сверла (выполняемого им отверстия) на величину, превышающую допустимый износ пластин сверлильной головки по диаметру сверла на 0,1 - 0,2 мм, против каждой режущей пластины на наружной затылованной поверхности корпуса головки вдоль его образующей выполнен паз, проходящий от заднего торца корпуса до зоны расположения режущей пластины, а в режущих пластинах выполнен по меньшей мере один канал в виде отверстия, выходящий на переднюю поверхность режущей пластины вблизи ее режущей кромки, вход в который дополнительными каналами в корпусе сообщен с полостью упомянутого паза. Как и в новом сверле одностороннего резания, в сверлильной головке сверла рассматриваемого типа может быть выполнен еще по меньшей мере один канал, выходящий на заднюю поверхность режущей пластины или в непосредственной близости от нее, сообщенный с полостью упомянутого продольного паза. A similar improvement of the known drill for processing deep holes using the BTA method is proposed, including a drill head fixed to the end of a hollow stem, the body of which is equipped with at least one cutting and guide plates and has an internal channel for removing pulp (coolant with chips) in communication with the stem cavity drill, and the supply to the cutting zone of coolant under pressure is provided through an annular channel formed by the outer surface of the drill and the walls of the machined hole. The essence of the proposed in accordance with this invention the improvement of drills of this type lies in the fact that the outer diameter of the housing of the drill head is made less than the nominal diameter of the drill (hole made by it) by an amount exceeding the allowable wear of the plates of the drill head by the diameter of the drill by 0.1 - 0, 2 mm, a groove is made against each cutting insert on the outer backed surface of the head housing along its generatrix, extending from the rear end of the housing to the location of the cutting insert, and in cementitious plates formed at least one channel as an opening facing the front surface of the cutting insert near its cutting edge, the entrance to which additional channels in the housing in communication with said slot cavity. As in the new single-sided drill, at least one channel can be made in the drill head of the type in question, facing the rear surface of the cutting insert or in the immediate vicinity of it, communicated with the cavity of the aforementioned longitudinal groove.
В обоих рассмотренных типах сверл в соответствии с данным изобретением упомянутые каналы подачи части потока СОЖ под давлением на переднюю и/или заднюю поверхности режущих пластин могут быть сообщены с соответствующими каналами подвода СОЖ в зону резания через поперечный паз в корпусе сверлильной головки под режущими пластинами, выполненный от плоскости крепления последних к корпусу сверлильной головки, При этом целесообразно, чтобы поперечный паз в корпусе сверлильной головки был выполнен ближе к заднему торцу режущей пластины, вход каналов, выведенных на переднюю поверхность режущей пластины, был расположен на опорной поверхности последней между ее рабочим торцом и упомянутым поперечным пазом, с полостью которого каждый из них сообщен проточкой на опорной поверхности режущей пластины, а каналы, выведенные на заднюю поверхность режущей пластины или в непосредственной близости от нее, выполнены в виде проточек на опорной поверхности соответственно режущей пластины или корпуса сверлильной головки для установки режущей пластины, проходящих от полости поперечного паза до рабочего торца сверлильной головки. Оси каналов в режущих пластинах для подачи СОЖ на их переднюю поверхность могут быть расположены под углом к упомянутой поверхности меньше 90o, обращенным вершиной к режущей кромке пластины, при этом минимальное расстояние от режущей кромки пластины до стенки каналов подачи СОЖ на переднюю поверхность может быть в пределах 2 - 5 мм - в зависимости от номинального диаметра сверла, но не более половины диаметра завитка снимаемой сверлом стружки. Наконец, корпус сверлильной головки на опорной поверхности для установки режущих пластин может иметь выступы, входящие при установке режущих пластин в проточки на ее опорной поверхности, выполненные от входа каналов, выведенных на переднюю поверхность пластин, до полости поперечного паза, глубина упомянутых проточек в режущей пластине увеличена по сравнению с расчетной на высоту входящих в нее выступов, а жесткое крепление режущей пластины в корпусе сверлильной головки при их сборке (например, пайкой) выполнено и по контактным боковым поверхностям указанных проточек и выступов. На опорной поверхности корпуса сверлильной головки могут быть выполнены аналогичные выступы, входящие в проточки на опорной поверхности режущей пластины для подачи СОЖ на заднюю поверхность режущих кромок, и выполнено такое же соединение режущей пластины с корпусом по контактным боковым поверхностям указанных проточек и выступов.In both types of drills considered in accordance with this invention, the said channels for supplying a part of the coolant stream under pressure to the front and / or rear surfaces of the cutting inserts can be communicated with the corresponding channels for supplying the coolant to the cutting zone through a transverse groove in the drill head housing under the cutting plates, made from the plane of attachment of the latter to the housing of the drill head, it is advisable that the transverse groove in the housing of the drill head was made closer to the rear end of the cutting insert, the input of the channels brought to the front surface of the cutting insert was located on the supporting surface of the latter between its working end and said transverse groove, with a cavity of which each of them is connected by a groove on the supporting surface of the cutting plate, and the channels brought to the back surface of the cutting plate or in the immediate proximity to it, made in the form of grooves on the supporting surface, respectively, of the cutting insert or the housing of the drill head for installing the cutting insert passing from the cavity of the transverse the basics to the working end of the drill head. The axis of the channels in the cutting plates for supplying coolant to their front surface can be located at an angle to the said surface of less than 90 o , facing the apex to the cutting edge of the plate, while the minimum distance from the cutting edge of the plate to the wall of the coolant supply channels to the front surface can be within 2 - 5 mm - depending on the nominal diameter of the drill, but not more than half the diameter of the curl of the chip removed by the drill. Finally, the housing of the drill head on the supporting surface for installing the cutting inserts may have protrusions included when installing the cutting inserts in the grooves on its supporting surface, made from the entrance of the channels brought to the front surface of the inserts to the cavity of the transverse groove, the depth of said grooves in the cutting insert increased in comparison with the design for the height of the protrusions included in it, and the rigid fastening of the cutting insert in the housing of the drill head during their assembly (for example, by soldering) is also made along the contact side p the surfaces of these grooves and protrusions. Similar projections can be made on the supporting surface of the drill head housing, which enter into the grooves on the supporting surface of the cutting insert for supplying coolant to the rear surface of the cutting edges, and the same connection of the cutting insert with the housing is made on the contact side surfaces of these grooves and protrusions.
Действительно, пережим выходного участка канала подвода в зону резания СОЖ под давлением и отбор части подводимого потока СОЖ для дополнительного охлаждения режущих пластин из канала подвода СОЖ до его выходного участка позволяет поддерживать давление СОЖ в каналах ее подачи. Подача СОЖ под давлением на переднюю поверхность режущей пластины под снимаемую стружку обеспечивает не только эффективное охлаждение наиболее термонапряженного участка в зоне резания, но и проникновение СОЖ по передней поверхности режущей пластины к лезвию, что обеспечит эффективную смазку и охлаждение передней поверхности режущей пластины, уменьшит напряжения на режущей кромке, коэффициент трения между заготовкой и инструментом, осевую составляющую и результирующую силы резания, что при прочих равных условиях уменьшит энергозатраты на осуществление процесса. При этом между инструментом и снимаемой стружкой создается гидродинамический клин, обеспечивающий уменьшение диаметра завитков снимаемой стружки, ее ломкость и облегчение выноса мелких обломков стружки потоком СОЖ по стружкоотводящему каналу, уменьшается длина контакта стружки с инструментом и износ его передней поверхности за счет уменьшения давления на их контактной поверхности. Подача СОЖ под давлением на заднюю поверхность режущей пластины (лезвия) повышает стойкость лезвия за счет снижения наростообразования и выкрашивания режущей кромки при равномерности ее износа по ширине, уменьшает шероховатость обрабатываемой поверхности. Подача СОЖ под давлением на переднюю поверхность режущей пластины под снимаемую стружку и одновременно на заднюю поверхность пластины обеспечивает суммирование указанных эффектов, а подбор оптимальных режимов подачи СОЖ и ее распределения по ширине режущих пластин обеспечивает существенное повышение эффективности заявляемого способа. Indeed, pinching the output section of the supply channel to the coolant cutting zone under pressure and selecting part of the supplied coolant stream for additional cooling of the cutting inserts from the coolant supply channel to its output section allows maintaining the pressure of the coolant in its supply channels. The supply of coolant under pressure on the front surface of the cutting insert for the chip being removed provides not only effective cooling of the most thermally stressed section in the cutting zone, but also the penetration of coolant along the front surface of the cutting insert to the blade, which will provide effective lubrication and cooling of the front surface of the cutting insert, will reduce stresses the cutting edge, the coefficient of friction between the workpiece and the tool, the axial component and the resulting cutting forces, which, all other things being equal, will reduce the energy consumption you're on the implementation process. At the same time, a hydrodynamic wedge is created between the tool and the chip being removed, providing a reduction in the diameter of the curls of the chip being removed, its fragility and facilitating the removal of small chip fragments by the coolant flow through the chip channel, the contact length of the chip with the tool and the wear of its front surface are reduced by reducing the pressure on their contact surface. The supply of coolant under pressure on the rear surface of the cutting insert (blade) increases the resistance of the blade by reducing the build-up and chipping of the cutting edge with uniform wear across the width, reduces the roughness of the machined surface. The supply of coolant under pressure on the front surface of the cutting insert under the chip to be removed and at the same time on the rear surface of the insert provides a summation of these effects, and the selection of optimal modes of supply of coolant and its distribution across the width of the insert provides a significant increase in the efficiency of the proposed method.
Заявляемые принципиальные усовершенствования известных типов сверл для обработки глубоких отверстий, реализующих новый способ охлаждения их режущей части, позволяют без существенного изменения конструкции их сверлильных головок обеспечить уменьшение сечения выходного участка канала подвода в зону резания СОЖ под давлением, отбор части подводимого потока СОЖ без потерь его давления для дополнительного охлаждения режущей пластины путем подачи этой части потока по выполненным в корпусе сверлильной головки и в режущей пластине каналам с выходом СОЖ в виде отдельных струй под давлением на переднюю поверхность режущей пластины под снимаемую стружку, на заднюю поверхность режущей пластины или в непосредственной близости от нее, что обеспечивает достижение ожидаемого эффекта. The claimed fundamental improvements of the known types of drills for processing deep holes that implement a new method of cooling their cutting parts allow, without a significant change in the design of their drill heads, to reduce the cross section of the output section of the supply channel into the cutting zone of the coolant under pressure, select part of the supplied coolant stream without losing its pressure for additional cooling of the cutting insert by supplying this part of the flow along the channels made in the housing of the drill head and in the cutting insert m with coolant output in the form of separate jets under pressure on the front surface of the cutting insert for the removable chips, on the rear surface of the cutting insert or in close proximity to it, which ensures the achievement of the expected effect.
Другие конструктивные особенности заявляемых типов сверл для обработки глубоких отверстий, являвшиеся возможными вариантами их выполнения для осуществления нового способа охлаждения режущей части этих инструментов, касаются расположения и выполнения каналов подачи струй СОЖ под давлением на переднюю поверхность режущих пластин под снимаемую стружку, а также на заднюю поверхность режущих пластин или в непосредственной близости от нее. Заявляемые варианты выполнения упомянутых каналов отличаются как технологической сложностью их выполнения, так и эффективностью дополнительного охлаждения режущих пластин и смазки их рабочих поверхностей, а также возможной жесткостью крепления режущих пластин в корпусе сверлильной головки и являются общими для обоих типов сверл. Other design features of the claimed types of drills for processing deep holes, which are possible options for their implementation to implement a new method of cooling the cutting part of these tools, relate to the location and execution of the channels for supplying coolant jets under pressure on the front surface of the cutting plates under the removed chips, as well as on the rear surface cutting inserts or in close proximity to it. The inventive embodiments of the said channels are distinguished both by the technological complexity of their implementation, and by the efficiency of additional cooling of the cutting inserts and lubrication of their working surfaces, as well as by the possible rigidity of the fastening of the cutting inserts in the housing of the drill head and are common to both types of drills.
Таким образом, заявляемые способ охлаждения режущей части сверла и конструкции сверл для его осуществления направлены на решение единого изобретательского замысла и обеспечивают решение одной поставленной технической задачи. Thus, the inventive method of cooling the cutting part of the drill and the design of the drills for its implementation are aimed at solving a single inventive concept and provide a solution to one set technical problem.
Поскольку заявляемые объекты по сравнению с известными имеют указанные выше отличительные признаки, их следует признать соответствующими критерию изобретения "новизна", отсутствие сведений об известности использования отличительных признаков заявляемых объектов в этой же или в смежных областях техники для решения аналогичных технических задач позволяет признать заявляемые объекты соответствующими критерию "изобретательский уровень", так как для практической реализации заявляемых объектов нет препятствий технического, технологического или иного порядка, они должны быть признаны соответствующими критерия изобретения "промышленная применимость". Since the claimed objects in comparison with the known ones have the above distinctive features, they should be recognized as meeting the criteria of the invention of "novelty", the lack of information about the fame of using the distinctive features of the claimed objects in the same or related fields of technology to solve similar technical problems makes it possible to recognize the claimed objects as relevant the criterion of "inventive step", as for the practical implementation of the claimed objects there are no obstacles technical, technological Skog or different order, they must be recognized by the inventive criterion "industrial applicability".
Сущность изобретения поясняют приводимые ниже примеры его конкретного осуществления, которые не охватывают все возможные варианты его реализации в пределах формулы изобретения, и чертежи, на которых представлены:
- на фиг. 1 - фрагмент корпуса сверлильной головки сверла одностороннего резания, вид на переднюю поверхность режущей пластины;
- на фиг. 2 - вид А по фиг. 1;
- на фиг. 3 - разрез Б - Б по фиг. 2 (повернуто), поясняющий выполнение выходного участка канала подвода в зону резания СОЖ под давлением и каналов отбора части подводимого потока СОЖ и подачи его на переднюю и заднюю поверхности режущей пластины;
- на фиг. 4 - вид А по фиг. 1 для варианта конструкции сверла с выполнением каналов подачи части отбираемого потока СОЖ на переднюю и заднюю поверхности режущей пластины из поперечного паза в сверлильной головке под режущей пластиной;
- на фиг. 5 - разрез В - В по фиг. 4 (повернуто), поясняющий вариант выполнения каналов подачи СОЖ в непосредственной близости от задней поверхности режущей пластины из поперечного паза под режущей пластиной;
- на фиг. 6 - разрез Г - Г по фиг. 4 (повернуто), поясняющий вариант выполнения канала подачи СОЖ из поперечного паза под режущей пластиной на переднюю поверхность последней и сообщение поперечного паза с каналом подачи СОЖ под давлением в зону резания;
- на фиг. 7 - вид А по фиг. 1 для конструкции сверла с другими вариантами выполнения каналов подачи СОЖ на переднюю и заднюю поверхности режущей пластины;
- на фиг. 8 - разрез Д - Д по фиг. 7 и по фиг. 19 (повернуто), показывающий вариант выполнения канала подачи СОЖ на заднюю поверхность режущей пластины для двух типов сверл;
- на фиг. 9 - разрез Е - Е по фиг. 7 и по фиг. 19 (повернуто), показывающий вариант выполнения каналов подачи СОЖ на переднюю поверхность режущей пластины для двух типов сверл и, схематически, завиток снимаемой стружки;
- на фиг. 10 - разрез Е - Е по фиг. 7 и по фиг. 19 (повернуто), показывающий еще один вариант выполнения того же канала по фиг. 9;
- на фиг. 11 - разрез Ж - Ж по фиг. 7 и по фиг. 19 (повернуто), показывающий вариант выполнения канала подачи СОЖ на заднюю поверхность режущей пластины;
- на фиг. 12 - разрез З - З по фиг. 11;
- на фиг. 13 - сверлильная головка для обработки глубоких отверстий по методу ВТА с одной режущей пластиной, в рабочем положении, вид на переднюю поверхность режущей пластины;
- на фиг. 14 - вид И по фиг. 13;
- на фиг. 15 - разрез К - К по фиг. 14 (повернуто), показывающий выполнение каналов подачи СОЖ на переднюю поверхность режущей пластины и вблизи ее задней поверхности непосредственно из продольного паза на боковой затылованной поверхности корпуса;
- на фиг. 16 - вид И по фиг. 13 для конструкции сверла с каналами подачи СОЖ на переднюю поверхность режущей пластины и в непосредственной близости от ее задней поверхности из поперечного паза под режущей пластиной;
- на фиг. 17 - разрез Л - Л по фиг. 16, показывающий конструкцию и расположение каналов подачи СОЖ вблизи задней поверхности режущей пластины из поперечного паза под режущей пластиной и сообщение указанного паза с продольным пазом на боковой затылованной поверхности корпуса;
- на фиг. 18 - разрез М - М по фиг. 16, показывающий конструкцию и расположение каналов подачи СОЖ на переднюю поверхность режущей пластины из поперечного паза под нею;
- на фиг. 19 - вид И по фиг. 13 для этого же сверла, поясняющий другие варианты выполнения каналов подачи СОЖ на переднюю поверхность режущей пластины и ее заднюю поверхность из полости поперечного паза (см. также фиг. 8 - 11).The invention is illustrated by the following examples of its specific implementation, which do not cover all possible options for its implementation within the claims, and the drawings, which show:
- in FIG. 1 - a fragment of the body of the drill head drill single-sided cutting, view of the front surface of the cutting insert;
- in FIG. 2 is a view A of FIG. 1;
- in FIG. 3 - section B - B of FIG. 2 (rotated), explaining the implementation of the output section of the supply channel to the cutting zone of the coolant under pressure and the channels for selecting part of the supplied coolant stream and supplying it to the front and rear surfaces of the cutting insert;
- in FIG. 4 is a view A of FIG. 1 for a drill design embodiment with channels for supplying a portion of a selected coolant stream to the front and rear surfaces of the cutting insert from a transverse groove in the drill head under the cutting insert;
- in FIG. 5 - section B - B of FIG. 4 (rotated), illustrating an embodiment of the coolant supply channels in the immediate vicinity of the rear surface of the cutting insert from a transverse groove under the cutting insert;
- in FIG. 6 - section G - G of FIG. 4 (rotated), illustrating an embodiment of the coolant supply channel from the transverse groove under the cutting plate to the front surface of the latter and communication of the transverse groove with the coolant supply channel under pressure into the cutting zone;
- in FIG. 7 is a view A of FIG. 1 for the construction of a drill with other embodiments of coolant supply channels to the front and rear surfaces of the cutting insert;
- in FIG. 8 - section D - D of FIG. 7 and FIG. 19 (rotated), showing an embodiment of the coolant supply channel to the rear surface of the cutting insert for two types of drills;
- in FIG. 9 is a section E - E of FIG. 7 and FIG. 19 (rotated), showing an embodiment of the coolant supply channels to the front surface of the cutting insert for two types of drills and, schematically, a curl of removable chips;
- in FIG. 10 is a section E - E of FIG. 7 and FIG. 19 (rotated), showing another embodiment of the same channel of FIG. nine;
- in FIG. 11 - section G - G of FIG. 7 and FIG. 19 (rotated), showing an embodiment of the coolant supply channel to the rear surface of the cutting insert;
- in FIG. 12 is a section 3 - 3 of FIG. eleven;
- in FIG. 13 - drill head for processing deep holes according to the BTA method with one cutting insert, in the working position, view of the front surface of the cutting insert;
- in FIG. 14 is a view of And in FIG. thirteen;
- in FIG. 15 is a section K - K of FIG. 14 (rotated), showing the implementation of the coolant supply channels to the front surface of the cutting insert and near its rear surface directly from the longitudinal groove on the side backed surface of the housing;
- in FIG. 16 is a view of And in FIG. 13 for the construction of a drill with coolant supply channels to the front surface of the cutting insert and in the immediate vicinity of its rear surface from the transverse groove under the cutting insert;
- in FIG. 17 is a section L - L of FIG. 16, showing the design and arrangement of coolant supply channels near the rear surface of the cutting insert from a transverse groove under the cutting plate and communicating said groove with a longitudinal groove on a side backed surface of the housing;
- in FIG. 18 is a section M - M of FIG. 16, showing the design and arrangement of coolant channels on the front surface of a cutting insert from a transverse groove underneath;
- in FIG. 19 is a view of And in FIG. 13 for the same drill, explaining other embodiments of the coolant supply channels to the front surface of the cutting insert and its rear surface from the cavity of the transverse groove (see also Figs. 8-11).
Заявляемый способ охлаждения режущей части сверла для обработки глубоких отверстий реализуется с помощью новой конструкции сверла, одностороннего резания с отводом пульпы по внешнему V-образному желобу и новой конструкции сверла, работающего по методу ВТА - с отводом пульпы по внутреннему каналу. The inventive method of cooling the cutting part of the drill for processing deep holes is implemented using a new drill design, single-sided cutting with pulp removal via an external V-shaped groove and a new design of a drill working according to the BTA method - with pulp removal through an internal channel.
Как и известные сверла одностороннего резания, новое сверло в соответствии с данным изобретением содержит (см. фиг. 1 и фиг. 2) закрепленную на рабочем конце полого профилированного стебля (не показан) сверлильную головку, содержащую корпус 1 с внешним V-образным желобом 2 для отвода пульпы, совмещенным с ответным желобом стебля сверла, закрепленную в соответствующей стенке V-образного желоба корпуса 1 режущую пластину 3 и направляющие пластины 4 и 5, закрепленные в пазах на наружной боковой поверхности корпуса 1, а также канал 6 для подвода в зону резания СОЖ под давлением, сообщенный с внутренней полостью стебля сверла и выведенный на заднюю поверхность корпуса 1 сверлильной головки, однако по сравнению с аналогичными известными сверлами новое сверло имеет ряд конструктивных особенностей. Во-первых, выходной участок 7 канала 6 подвода СОЖ в зону резания выполнен меньшего сечения, и в сверлильной головке выполнены каналы 8 в виде сквозных отверстий, проходящих через режущую пластину 3 и корпус 1 в канал 6 до его выходного участка 7 для подачи части подводимого в зону резания потока СОЖ на переднюю поверхность режущей пластины 3 вблизи ее режущей кромки (см. фиг. 3 - разрез Б - Б по фиг. 2). При этом выходы каналов 8 могут располагаться равномерно по длине режущей кромки или группироваться более плотно в зонах наибольшего температурного напряжения. Количество таких каналов не регламентируется и определяется в зависимости от размера сверла, ширины режущей пластины 3 и требуемыми условиями ее охлаждения и смазки. Кроме указанных каналов 8 в сверлильной головке могут быть выполнены каналы 9, выведенные из той же полости подводящего канала 6 на заднюю поверхность сверлильной головки в непосредственной близости от задней поверхности режущей пластины 3 или на заднюю поверхность самой пластины (такой вариант не показан). Такое выполнение каналов 8 и 9 для отвода части подводимого потока СОЖ и подачи его в виде отдельных струй на переднюю поверхность режущей пластины 3 под снимаемую сверлом стружку и на заднюю поверхность режущей пластины или в непосредственной близости от нее практически не влияет на прочность закрепления пластины 3 в корпусе 1, хотя в технологическом отношении представляет определенную сложность, однако указанные каналы не только повышают эффективность дополнительного охлаждения режущей части сверла, но и улучшают смазку рабочих поверхностей, характеристики процесса резания, качество обработки поверхностей выполняемых отверстий и условий эвакуации стружки. Like well-known single-sided drills, the new drill in accordance with this invention contains (see Fig. 1 and Fig. 2) a drill head fixed to the working end of a hollow shaped stem (not shown), comprising a
Другие конструктивные особенности выполнения нового сверла этого типа связаны с новой конструкцией и расположением каналов 8 и 9 подачи отбираемой части потока СОЖ на рабочие поверхности режущей пластины 3. Это видно из рассмотрения фиг. 4 и 7 и показанных по этим чертежам разрезов. Основной особенностью является сообщение каналов 8 и 9 с подводящим каналом 6 через полость поперечного паза 10 в корпусе 1 сверлильной головки под режущей пластиной 3, выполненного от плоскости крепления последней к корпусу 1 и сообщенного с каналом 6 подвода СОЖ под давлением дополнительным каналом 11 (см. фиг. 5 и 6, разрезы В - В и Г - Г по фиг. 4 соответственно). В этом случае каналы 8 выполнены в пределах толщины режущей пластины 3 (фиг. 6) и берут начало на ее опорной поверхности крепления к корпусу 1 в зоне расположения поперечного паза 10, а каналы 9 выполнены в виде проточек на опорной поверхности корпуса 1 под установку режущей пластины 3 из полости поперечного паза 10 до задней поверхности сверлильной головки (фиг. 5). Такой вариант выполнения каналов 8 и 9 повышает эффективность дополнительного охлаждения режущей пластины 3 в силу большей поверхности каналов в пределах режущей пластины 3. Возможные варианты выполнения каналов 8 и 9 показаны на фиг. 7 и разрезах Д - Д, Е - Е и Ж - Ж по фиг. 7. Каналы 9 в этих вариантах конструкции рассматриваемого типа сверла выполнены в самой режущей пластине 3 в виде проточек на ее опорной поверхности от зоны расположения поперечного паза 10 до задней поверхности и выходят непосредственно на заднюю поверхность режущей пластины 3 (см. фиг. 8 чертежей). Это дополнительно увеличивает поверхность охлаждения режущей пластины 3 без ослабления жесткости ее закрепления в корпусе 1 по сравнению с вариантом по фиг. 5, и существенно улучшает смазку задней поверхности режущей пластины 3, увеличивает давление СОЖ в этой зоне и улучшает эксплуатационные характеристики сверла - уменьшает радиальную составляющую усилия резания и его общую величину, повышает стойкость режущей пластины 3. При наличии поперечного паза 10, расположенного ближе к заднему торцу режущей пластины 3, вход в каналы 8 в режущей пластине на ее опорной поверхности может быть выполнен в промежутке между расположением поперечного паза 10 и рабочим торцом пластины, но в этом случае вход в каналы 8 должен быть сообщен с полостью поперечного паза 10 проточкой 12 в режущей пластине, как показано на фиг. 9, это дополнительно несколько увеличит поверхность охлаждения режущей пластины 3. Однако выполнение каналов 9 в виде проточек на опорной поверхности корпуса 1 под установку режущей пластины 3 или в самой режущей пластине, а тем более при одновременном выполнении в режущей пластине 3 проточек 12 для сообщения каналов 8 с полостью поперечной проточки 10, в известной степени ослабит жесткость крепления режущей пластины 3 к корпусу 1 пайкой по их сопрягаемым поверхностям в силу уменьшения обшей поверхности контакта, ограничит возможные нагрузки на сверло в процессе резания, снижая эффективность усовершенствования конструкции сверла, этот недостаток легко устраняется незначительным усложнением рассмотренных вариантов конструкции каналов 8 и 9. Так проточки 12 в режущей пластине 3 и проточки под каналы 9 в режущей пластине 3 выполнены глубже по сравнению с расчетным значением, на опорной поверхности корпуса 1 под установку режущей пластины 3 выполнены выступы 13 и 14 соответственно, входящие в упомянутые проточки на часть глубины последних, а упомянутое жесткое крепление режущей пластины 3 в корпусе 1 пайкой выполнено и по контактным боковым поверхностям указанных проточек и выступов (см. фиг. 10 и 11). В этом случае жесткость крепления режущей пластины 3 к корпусу 1 пайкой значительно повышается, по сравнению с рассмотренными вариантами, не только за счет увеличения поверхности их контакта, но и за счет дополнительного сцепления по введенным в соответствующие проточки режущей пластины 3 выступов 13 и 14 на опорной поверхности корпуса 1 (см. фиг. 12). Other design features of the implementation of a new drill of this type are associated with the new design and location of the
В любом варианте конструктивного выполнения каналов 8 для рассматриваемого типа сверла целесообразно их оси располагать под углом к передней поверхности режущей пластины 3 меньше 90o, обращенным вершиной к режущей кромке пластины 3, с максимальным расстоянием стенки канала от режущей кромки в пределах 2 - 5 мм - в зависимости от диаметра сверла, но не более половины диаметра завитка снимаемой сверлом стружки. Это обеспечит направленную подачу вытекавших струй СОЖ под снимаемую стружку и повысит эффективность ее воздействия.In any embodiment of the design of the
Работа заявляемого сверла одностороннего резания для обработки глубоких отверстий заключается в следующем/ В процессе обработки отверстий СОЖ под давлением в зону резания подают по каналу 6 в корпусе 1 сверлильной головки. Поскольку выходной участок 7 канала 6 выполнен меньшего сечения, в полость, образованную задней поверхностью режущей части сверла и обрабатываемой поверхностью, поступает только часть подводимого потока СОЖ, обратно пропорциональная степени уменьшения сечения выходного участка 7 канала 6, которая проходит через щель, образованную нерабочей торцевой частью сверлильной головки и обрабатываемой поверхностью, в стружкоотводящий желоб 2, охлаждает рабочие поверхности сверла и стружку и обеспечивает эвакуацию последней из зоны резания, остальная часть подводимого потока СОЖ из канала 6 по каналам 8 и 9 поступает в виде струй под давлением соответственно на переднюю поверхность режущей пластины 3 под снимаемую стружку и на заднюю поверхность режущей пластины 3. Проходя по каналам 8 и 9, эта часть подводимого потока СОЖ обеспечивает дополнительное охлаждение рабочей части сверлильной головки, а выходящие из указанных каналов струи СОЖ под давлением не только обеспечивают высокую эффективность охлаждения режущих кромок пластины 3 и снимаемой стружки, но и эффективную их смазку. Струи СОЖ, выходящие из каналов 8 под снимаемую стружку 15, как схематически показано на фиг. 9, способствуют проникновению СОЖ непосредственно в зону резания, увеличивая интенсивность теплоотвода, и создают гидродинамический клин между стружкой 15 и режущей пластиной 3. Это способствует, с одной стороны, уменьшению диаметра завитков снимаемой стружки, увеличивает степень закручивания спирали и ломкость стружки и ограничивает размеры ее обломков, что упрощает эвакуацию и уменьшает ее воздействие на обрабатываемые поверхности. С другой стороны, уменьшается длина зоны контакта стружки с режущей пластиной, улучшается смазка их контактной поверхности и снижается коэффициент трения, уменьшается осевая составлявшая и результирующая сила резания. Струи СОЖ, выходящие под давлением из каналов 9, попадают на заднюю поверхность режущей пластины и значительно повышают ее стойкость, снижая наростообразование на задней поверхности, выкрашивание режущей кромки и обеспечивая равномерность ее износа по ширине среза, а также снижают радиальную составляющую силы резания. Приведенные в описании новой конструкции сверла одностороннего резания варианты выполнения каналов 8 и 9 обеспечивают разную интенсивность теплоотвода и жесткость крепления режущей пластины 3 к корпусу 1 и оказывают определенное влияние на рабочие характеристики сверла, не изменяя характера его работы, как это указано в описании. The operation of the inventive single-sided drill for processing deep holes is as follows / In the process of processing coolant holes under pressure, the cutting zone is fed through
Таким образом, рассмотренная новая конструкция сверла одностороннего резания для обработки глубоких отверстий обеспечивает реализацию заявляемого способа охлаждения режущей части сверла и решение поставленной технической задачи. Thus, the considered new design of a single-sided drill for processing deep holes provides the implementation of the inventive method of cooling the cutting part of the drill and the solution of the technical problem.
Заявляемый способ охлаждения режущей части сверла для обработки глубоких отверстий может быть реализован и в новой конструкции сверла, работающего по методу ВТА. The inventive method of cooling the cutting part of the drill for processing deep holes can be implemented in the new design of the drill, working by the BTA method.
Как и известные конструкции сверл этого типа, новое сверло в соответствии с данным изобретением содержит (см. фиг. 13 и 14) закрепленную на конце полого стебля 16 сверлильную головку, корпус 17 которой снабжен режущей пластиной 3 (или несколькими режущими пластинами - такой вариант в чертежах не представлен), направляющими пластинами 4 и 5 и имеет внутренний канал 18 для отвода пульпы (СОЖ ее стружкой), сообщенный с полостью стебля 16, а подвод в зону резания СОЖ под давлением предусмотрен по кольцевому каналу 19, образуемому наружной поверхностью сверла и стенками отверстия в обрабатываемом изделии 20. В известных конструкциях сверл этого типа наружный диаметр Dк корпуса 17 сверлильной головки выполняют меньше номинального диаметра сверла или выполняемого им отверстия Dот по меньшей мере на 0,8 - 1,0 мм - для относительно свободного доступа в зону резания подаваемой СОЖ под давлением, одна из основных особенностей заявляемого сверла этого типа заключается в том, что наружный диаметр Dк корпуса 17 сверлильной головки выполнен меньше номинального диаметра выполняемого сверлом отверстия Dот на величину, превышающую допустимый износ режущих и направляющих пластин по диаметру сверла на 0,1-0,2 мм. Это обеспечивает уменьшение сечения выходного участка канала 19 и ограничивает объем СОЖ, подаваемый непосредственно в зону резания. Для подачи стабильного объема СОЖ в зону резания против каждой режущей пластины (в показанном на чертежах варианте - против пластины 3) на наружной затылованной поверхности корпуса 17 вдоль образующей выполнен паз 21, проходящий от заднего торца корпуса 17 до зоны расположения режущей пластины 3, из полости которого выполнены каналы 8 в виде сквозных отверстий через корпус 17 и режущую пластину 3, выходящих на переднюю поверхность режущей пластины 3 вблизи ее режущей кромки (см. фиг. 15 - разрез К - К по фиг. 14). Из полости паза 21 могут быть выполнены аналогичные каналы 9, выведенные на заднюю поверхность сверлильной головки в непосредственной близости от задней поверхности режущей пластины 3 или непосредственно на заднюю поверхность режущей пластины 3 (такой вариант в чертежах не показан). В рассматриваемых чертежах показано выполнение в сверлильной головке и каналов 6, и каналов 9, что обеспечивает одновременную подачу части подводимого потока СОЖ в виде струй под давлением и на переднюю и к задней поверхности режущей пластины 3. Как и в ранее рассмотренном сверле одностороннего резания, выходы каналов 8 и 9 могут располагаться равномерно по ширине режущих кромок (ширине режущих пластин) или группироваться в зоне наибольших температурных напряжений. При этом значение и эффективность каналов 8 и 9 такие же, как и в рассмотренном ранее сверле одностороннего резания. Каналы 8 и 9 с полостью продольного паза 21 могут быть сообщены через полость поперечного паза 10, как и в рассмотренном ранее сверле одностороннего резания, выполненного в корпусе 17 сверлильной головки под режущей пластиной 3 от плоскости крепления последней к корпусу и сообщенного с продольным пазом 21 промежуточным каналом 22 (см. фиг. 17 - разрез Л - Л по фиг. 16 и фиг. 18 - разрез М - М по фиг. 16). Варианты расположения и конструктивного исполнения каналов 8 и 9 в этом типе сверла могут в точности соответствовать этим же каналам в сверле одностороннего резания, что подтверждается из рассмотрения фиг. 19 и показанных на ней разрезов Д - Д, Е - Е и Ж - Ж, представленных на фигурах 8, 9, 10 и 11, а также разреза В - В по фиг. 11, показанного на фиг. 12.Like well-known drill designs of this type, the new drill in accordance with this invention contains (see FIGS. 13 and 14) a drill head fixed to the end of the
В описанном примере осуществления изобретения рассмотрено сверло для обработки глубоких отверстий по методу ВТА, снабженное одной режущей пластиной. При использовании сверла такого типа с несколькими режущими пластинами в его корпусе должно быть выполнено соответствующее количество продольных пазов 21 и поперечных пазов 10, сообщенных между собой попарно, а количество каналов 8 и 9 для каждой режущей пластины будет зависеть от ее ширины и режима работы. In the described embodiment of the invention, a drill for processing deep holes according to the BTA method is provided, equipped with one cutting insert. When using this type of drill with several cutting inserts in its body, the corresponding number of
Сверло для обработки глубоких отверстий по методу ВТА в соответствии с данным изобретением работает следующим образом. В процессе обработки отверстий СОЖ под давлением в зону резания подают по кольцевому каналу 19, образуемому наружной поверхностью сверла и стенками отверстия в обрабатываемом изделии 20. Поскольку наружный диаметр Dк корпуса 17 выполнен большего диаметра по сравнению с известными такими же сверлами при прочих равных условиях, выходной участок канала 19 в зоне корпуса 17 оказывается меньшего сечения и ограничивает объем СОЖ, подаваемый в зону резания непосредственно, часть подаваемого потока СОЖ поступает из канала 19 по продольному пазу 21, из которого непосредственно или через полость поперечного паза 10 по каналам 8 и 9 подается в виде струй под давлением на переднюю поверхность режущей пластины 3 под снимаемую стружку и на заднюю поверхность режущей пластины. Эффективность такой подачи части подводимого потока СОЖ в зависимости от расположения и конструктивного выполнения каналов 8 и 9 такая же, как и при соответствующем выполнении этих каналов в сверле одностороннего резания, рассмотренном ранее, часть потока СОЖ, поступавшего через выходной участок канала 19 уменьшенного сечения непосредственно в зону резания - в полость 23 (см. фиг. 13), образованную задней поверхностью режущей части сверла и обрабатываемой поверхностью - вместе с выводящими из каналов 9 струями СОЖ через щель, образованную нерабочей торцевой частью сверлильной головки и обрабатываемой поверхностью, отводится в стружкоотводящий канал 18, куда поступает и СОЖ из каналов 8, и вместе с обломками стружки выводится из зоны резания по внутреннему каналу полого стебля 19, в остальном работа сверла этого типа не отличается от работы сверла одностороннего резания по данному изобретению.Drill for processing deep holes according to the BTA method in accordance with this invention operates as follows. In the process of processing coolant openings under pressure, the cutting zone is fed through an
Таким образом, и новая конструкция сверла для обработки глубоких отверстий по методу ВТА обеспечивает реализацию заявляемого способа охлаждения режущей части сверла и решение поставленной технической задачи. Thus, the new design of the drill for processing deep holes according to the BTA method ensures the implementation of the inventive method of cooling the cutting part of the drill and the solution of the technical problem.
Claims (21)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98112214A RU2156180C2 (en) | 1998-06-23 | 1998-06-23 | Method of cooling of drill cutting part for machining of deep holes and drill intended for its embodiment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98112214A RU2156180C2 (en) | 1998-06-23 | 1998-06-23 | Method of cooling of drill cutting part for machining of deep holes and drill intended for its embodiment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU98112214A RU98112214A (en) | 2000-02-27 |
| RU2156180C2 true RU2156180C2 (en) | 2000-09-20 |
Family
ID=20207716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98112214A RU2156180C2 (en) | 1998-06-23 | 1998-06-23 | Method of cooling of drill cutting part for machining of deep holes and drill intended for its embodiment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2156180C2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004103620A1 (en) * | 2003-05-20 | 2004-12-02 | Sandvik Intellectual Property Ab | Edge-carrying drill body |
| WO2004103613A1 (en) * | 2003-05-20 | 2004-12-02 | Sandvik Intellectual Property Ab | An edge-carrying drill body, and a method for the manufacture of the same and a drilling tool comprising such a drill body |
| WO2012102643A1 (en) * | 2011-01-24 | 2012-08-02 | Ogonkov Konstantin Eduardovich | Cooling method and cutting instrument |
| RU2481925C2 (en) * | 2011-02-21 | 2013-05-20 | Константин Эдуардович Огоньков | Cutting plate fastener |
| EP2560778B1 (en) | 2010-04-23 | 2017-09-06 | TBT Tiefbohrtechnik GmbH + Co | Drill head for a deep hole drilling tool for bta deep hole drilling, and deep hole drilling tool |
| RU218692U1 (en) * | 2023-01-20 | 2023-06-06 | Эрвин Джеватович Умеров | twist drill |
-
1998
- 1998-06-23 RU RU98112214A patent/RU2156180C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004103620A1 (en) * | 2003-05-20 | 2004-12-02 | Sandvik Intellectual Property Ab | Edge-carrying drill body |
| WO2004103613A1 (en) * | 2003-05-20 | 2004-12-02 | Sandvik Intellectual Property Ab | An edge-carrying drill body, and a method for the manufacture of the same and a drilling tool comprising such a drill body |
| US7320565B2 (en) | 2003-05-20 | 2008-01-22 | Sandvik Intellectual Property Ab | Edge-carrying drill, method for the manufacture of the drill, and drilling tool comprising such a drill |
| US7326009B2 (en) | 2003-05-20 | 2008-02-05 | Sandvik Intellectual Property Ab | Edge-carrying drill body having an internal chip-removal channel |
| EP2560778B1 (en) | 2010-04-23 | 2017-09-06 | TBT Tiefbohrtechnik GmbH + Co | Drill head for a deep hole drilling tool for bta deep hole drilling, and deep hole drilling tool |
| WO2012102643A1 (en) * | 2011-01-24 | 2012-08-02 | Ogonkov Konstantin Eduardovich | Cooling method and cutting instrument |
| RU2481925C2 (en) * | 2011-02-21 | 2013-05-20 | Константин Эдуардович Огоньков | Cutting plate fastener |
| RU2809150C1 (en) * | 2022-01-20 | 2023-12-07 | Эллайд Машин & Инжиниринг Корпорейшн | Drilling tool and insert with coolant outlet |
| RU218692U1 (en) * | 2023-01-20 | 2023-06-06 | Эрвин Джеватович Умеров | twist drill |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4664567A (en) | Drill bit | |
| EP0352224B1 (en) | Multidirectional cutting tool | |
| KR100776962B1 (en) | Drilling tool set, drilling tool and indexable drill bit therefore | |
| US4302135A (en) | Rotary cutting tool | |
| KR20050003469A (en) | Drilling tool for holemaking in metallic workpieces | |
| JP2013107196A (en) | Cutting assembly with enhanced coolant delivery | |
| CA2204990C (en) | Boring tool | |
| US6019553A (en) | Metal cutting drill with insert having radially overlapping cutting edges | |
| JP2004160651A (en) | Gundrill | |
| RU2156180C2 (en) | Method of cooling of drill cutting part for machining of deep holes and drill intended for its embodiment | |
| US3436990A (en) | Spade drill | |
| JP2005502484A (en) | Milling with coolant conduit | |
| EP1561535B1 (en) | Cutting tool and method for using said cutting tool | |
| JP6389205B2 (en) | Machining method using drill and drill with coolant injection hole | |
| CN111655408B (en) | Turning tool for metal cutting comprising coolant channels | |
| EP4094868A1 (en) | Flank cooling for a milling tool | |
| CN115502457A (en) | High-efficiency micro-texture end mill with cooling holes | |
| CN113458463B (en) | Composite multi-edge PCD reamer for machining automobile engine cylinder body hole | |
| CN210359584U (en) | Unequal belt back guiding reamer | |
| US20220203464A1 (en) | Milling tool with coolant distributing holes | |
| CN112658357A (en) | Powder metallurgy die steel high efficiency milling cutter | |
| RU98112214A (en) | METHOD FOR COOLING A CUTTING PART OF A DRILL FOR PROCESSING DEEP HOLES AND A DRILL FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| CN218252941U (en) | PCD boring cutter with inner chip removal function | |
| CN217913010U (en) | Deep hole twist drill with composite blade | |
| CN214079464U (en) | Powder metallurgy die steel high efficiency milling cutter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080624 |