RU2446918C2 - Модульный сверлильный инструмент и способ его изготовления - Google Patents

Модульный сверлильный инструмент и способ его изготовления Download PDF

Info

Publication number
RU2446918C2
RU2446918C2 RU2009117873/02A RU2009117873A RU2446918C2 RU 2446918 C2 RU2446918 C2 RU 2446918C2 RU 2009117873/02 A RU2009117873/02 A RU 2009117873/02A RU 2009117873 A RU2009117873 A RU 2009117873A RU 2446918 C2 RU2446918 C2 RU 2446918C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
groove
zone
drilling tool
chip
chip groove
Prior art date
Application number
RU2009117873/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2009117873A (ru
Inventor
Петер Карл МЕРГЕНТАЛЕР (DE)
Петер Карл МЕРГЕНТАЛЕР
Original Assignee
Кеннаметал Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=38969521&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2446918(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Кеннаметал Инк. filed Critical Кеннаметал Инк.
Publication of RU2009117873A publication Critical patent/RU2009117873A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2446918C2 publication Critical patent/RU2446918C2/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B51/00Tools for drilling machines
    • B23B51/02Twist drills
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B51/00Tools for drilling machines
    • B23B51/04Drills for trepanning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B47/00Constructional features of components specially designed for boring or drilling machines; Accessories therefor
    • B23B47/34Arrangements for removing chips out of the holes made; Chip- breaking arrangements attached to the tool
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B51/00Tools for drilling machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C3/00Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
    • B23C3/28Grooving workpieces
    • B23C3/32Milling helical grooves, e.g. in making twist-drills
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C3/00Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
    • B23C3/36Milling milling-cutters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2251/00Details of tools for drilling machines
    • B23B2251/04Angles, e.g. cutting angles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2251/00Details of tools for drilling machines
    • B23B2251/40Flutes, i.e. chip conveying grooves
    • B23B2251/404Flutes, i.e. chip conveying grooves with decreasing depth in a direction towards the shank from the tool tip
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2251/00Details of tools for drilling machines
    • B23B2251/40Flutes, i.e. chip conveying grooves
    • B23B2251/406Flutes, i.e. chip conveying grooves of special form not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2251/00Details of tools for drilling machines
    • B23B2251/40Flutes, i.e. chip conveying grooves
    • B23B2251/408Spiral grooves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2265/00Details of general geometric configurations
    • B23B2265/08Conical
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2270/00Details of turning, boring or drilling machines, processes or tools not otherwise provided for
    • B23B2270/30Chip guiding or removal
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/44Cutting by use of rotating axially moving tool with means to apply transient, fluent medium to work or product
    • Y10T408/45Cutting by use of rotating axially moving tool with means to apply transient, fluent medium to work or product including Tool with duct
    • Y10T408/455Conducting channel extending to end of Tool
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/89Tool or Tool with support
    • Y10T408/909Having peripherally spaced cutting edges
    • Y10T408/9095Having peripherally spaced cutting edges with axially extending relief channel
    • Y10T408/9097Spiral channel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/89Tool or Tool with support
    • Y10T408/909Having peripherally spaced cutting edges
    • Y10T408/9098Having peripherally spaced cutting edges with means to retain Tool to support
    • Y10T408/90993Screw driven means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30Milling
    • Y10T409/303752Process
    • Y10T409/303808Process including infeeding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

Инструмент содержит несущее тело с закрепленным на нем режущим модулем. При этом несущее тело проходит вдоль его продольной оси, выполнено по существу в форме кругового цилиндра и имеет стружечную канавку и проходящую вдоль нее выходную кромку (8). Для улучшения отвода стружки стружечная канавка выпукло изогнуто проходит к выходной кромке, а противолежащий выходной кромке участок стенки стружечной канавки проходит прямолинейно, так что - если смотреть в перпендикулярном продольной оси несущего тела сечении - стружечная канавка ограничена J-образной стенкой стружечной канавки и образован желобок, так что между касательной к стружечной канавке на выходной кромке и радиальной линией, касающейся дна канавки в зоне желобка в касательной точке, образуется острый передний угол. Способ изготовления инструмента включает формирование стружечной канавки при помощи фрезы. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относится к модульному сверлильному инструменту с признаками ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. Далее изобретение относится к способу изготовления такого сверлильного инструмента.
Модульные сверлильные инструменты известны в различных конструктивных исполнениях, отличающихся, например, тем, что включают отдельно изготовленные режущие модули. В качестве режущих модулей используются, например, припаянные твердосплавные пластинки или цельные вершины сверл. Кроме того, известны сменные режущие модули, такие как поворотные режущие пластинки, закрепленные винтами на несущем теле сверлильного инструмента, или кассеты с поворотными сменными пластинками, соединенные с несущим телом за счет крепления с геометрическим замыканием. Далее известны сменные вершины сверла, закрепленные, например, на несущем теле винтами или с зажиманием или с геометрическим замыканием. Общим для всех этих модульных сверлильных инструментов является то, что они состоят из режущего модуля и несущего тела. Несущее тело имеет переднюю зону со стружечными канавками и зону хвостовика для установки сверлильного инструмента в зажимное устройство металлообрабатывающего станка.
Сверлильный инструмент согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения известен из DE 19522836 А1. В этом выполненном как сверлильный инструмент с поворотными режущими пластинками инструменте внутренняя стружечная канавка и наружная стружечная канавки выполнены таким образом, что они переходят одна в другую в средней и задней зонах инструмента. В этом инструменте стружечная канавка на обеих стенках имеет усиливающие выступы.
В результате отклонений в параметрах в процессе сверления формируются стружки различной формы. Наряду с желательными элементами ломаной стружки, появляются нежелательная спиральная стружка и ломаная спиральная стружка. Эти элементы стружки при удалении их с режущей кромки сверлильного инструмента по стружечной канавке постоянно создают контакт со стенкой сверления, в результате чего образуются царапины, которые ухудшают качество поверхности полученного отверстия.
Кроме того, постоянно случается, что на выходной кромке стружка оказывается заклиненной между стенкой отверстия и нерабочей стороной сверла и, следовательно, приводит к повышенной скручивающей нагрузке тела сверла. В этой ситуации создается также повышенная тепловая нагрузка сверла, так как вместе со стружкой из глубины отверстия удаляется возникающая при сверлении теплота. При этом в экстремальных случаях случается, что такая заклиненная стружка оказывается приваренной к стенке отверстия.
Задача заявленного изобретения состоит в том, чтобы предложить модульный сверлильный инструмент, а также способ его изготовления с особенно подходящей с точки зрения отвода стружки стружечной канавкой.
Эта задача, в части касающейся сверлильного инструмента, решается согласно изобретению за счет признаков пункта 1 формулы изобретения. Сверлильный инструмент выполнен соответственно как модульный и имеет по существу круглое цилиндрическое несущее тело с радиусом несущего тела и выполненный на несущем теле приемный элемент для режущего модуля. Несущее тело включает в себя проходящую вдоль стружечной канавки выходную кромку. Стружечная канавка выпукло изогнуто проходит относительно выходной кромки, так что - если смотреть в перпендикулярном продольной оси несущего тела сечении - образуется желобок и между касательной стружечной канавки к выходной кромке и радиальной линией, касающейся дна канавки в зоне желобка в точке касания, образуется острый передний угол. При этом ограничительная стенка стружечной канавки имеет J-образный контур, то есть состоит из примерно полукруглой дуги, к одной стороне которой примыкает прямолинейный стеновой участок. Поэтому в целом стружечная канавка имеет несимметричную форму, так что стружечная канавка на одной стороне имеет прямолинейный стеновой участок, а на своей другой стороне только изогнутый стеновой участок. Изогнутый стеновой участок образует желобок и острый передний угол. Прямолинейный стеновой участок расположен, следовательно, в направлении вращения противоположно выходной кромке и проходит прямолинейно в направлении образующей нерабочую сторону сверла боковой поверхности несущего тела. Это позволяет изготовить стружечную канавку простой выточкой вдоль этого прямолинейного участка в несущем теле.
Согласно технологии J-образная форма достигается за счет того, что канавки прорезают при помощи фрезы, например, сфермческой фрезы или фрезерного диска. При этом фреза подводится не в радиальном направлении, а скорее тангенциально к обрабатываемой заготовке. Под тангенциальным подводом здесь понимается, что центр фрезы подается не в радиальном направлении к продольной оси несущего тела, а наоборот, что центр фрезы подводится параллельно, но дистанцированно от радиальной линии к заготовке.
При этом под касательной к стружечной канавке понимается ориентируемая перпендикулярно продольной оси несущего тела касательная к стенке стружечной канавки на выходном углу, в котором встречаются стенка стружечной канавки и выходная кромка. Радиальная линия проходит также перпендикулярно к продольной оси несущего тела и касается стенки стружечной канавки в ее самой глубокой точке, которая здесь называется касательной точкой.
Образующаяся таким образом серповидная форма созданной стружечной канавкой стружечной камеры способствует лучшему направлению стружки, так как острый передний угол образует своего рода клин, который как бы «соскребает» стружку со стенки отверстия. Одновременно за счет выпуклого изгиба и образованного таким образом желобка стружка надежно направляется в стружечную канавку и удерживается там. Поэтому уменьшается опасность заклинивания стружки между сверлильным инструментом и стенкой отверстия. Кривизна стружечной канавки способствует формированию стружки, так что она легко и надежно может отводиться по стружечной канавке. Одновременно за счет J-образной формы стружка надежно удерживается в стружечной камере.
Согласно одному целесообразному выполнению передний угол находится в диапазоне между 40° и 70°. Это обеспечивает особенно четкое и надежное направление стружки внутри стружечной канавки.
Преимущественно стружечная канавка в зоне желобка выполнена по круговой траектории с радиусом кривизны. Такая круговая траектория выполнена, в частности, фрезой, радиус которой по существу соответствует радиусу кривизны желобка. По технологии изготовления радиус желобка несколько больший, чем радиус фрезы. Поэтому форму стружечной канавки изготовляют простым способом за счет выбора подходящего инструмента, и полученный в этой стенке радиус способствует улучшению формирования отводимой стружки.
В преимущественном варианте исполнения диаметр стружечной канавки составляет 0,4-0,6 радиуса несущего тела. Этот выбор размера доказал свое преимущество тем, что одновременно остающееся сечение несущего тела способно воспринимать возникающие усилия и моменты.
Предпочтительно желобок имеет ширину от 0,6 до 1 радиуса кривизны и, следовательно, в диапазоне от 0,3 до 0,5 диаметра используемой фрезы. Преимущественным образом желобок имеет в то же время глубину от 0,3 до 0,8 радиуса кривизны. При этом ширину желобка определяет расстояние между касательной точкой на дне канавки и проекцией выходной кромки на радиальную линию. При этом глубина желобка представляет собой расстояние от радиальной линии через касательную точку до выходной кромки. Выполненный таким образом желобок особенно хорошо направляет стружку по всему пути в поперечном сечении стружечной канавки.
Преимущественно несущее тело имеет проходящую в своем продольном направлении переднюю зону, а также примыкающую к ней выходную зону. Выходная зона служит для выброса стружечного материала. В выходной зоне передний угол, в частности, непрерывно и равномерно уменьшается в продольном направлении несущего тела в сторону ее хвостовика, что приводит также к непрерывному уменьшению глубины желобка. Благодаря этому уменьшению глубины желобка стружечный материал может свободно выходить из канавки. При этом предпочтительно передний угол в продольном направлении несущего тела уменьшается от конца передней зоны через выходную зону по меньшей мере до 0°.
Сверлильные инструменты из-за своей большой длины относительно диаметра и уменьшенному за счет стружечной канавки сечению подвержены деформациям, особенно изгибу, под действием усилий подачи в процессе работы. Вытекающие из этого колебания снижают качество сверления. Поэтому выходная зона имеет в предпочтительном варианте исполнения длину от 1 до 2 радиусов кривизны. Эта длина обеспечивает свободный отвод стружечного материала без чрезмерного удлинения несущего тела.
В одном варианте в средней частичной зоне выходной зоны стружечная канавка имеет противолежащие участки стенки, которые в начальной зоне проходят параллельно и соединены посредством полукруглой траектории. Эта форма канавки изготовляется просто с использованием фрезы в передней зоне.
Далее, задача, относящаяся к способу изготовления, решается согласно изобретению за счет признаков пункта 12 формулы изобретения. Приведенные в связи со сверлильным инструментом преимущества и предпочтительные варианты исполнения логично могут быть перенесены также на способ.
При этом для изготовления сверлильного инструмента предусмотрено, что стружечную канавку обрабатывают при помощи фрезы таким образом, что стружечная канавка - если смотреть в перпендикулярном продольной оси несущего тела сечении - проходит выпукло к выходной кромке, и желобок образован таким образом, что между касательной к стружечной канавке на выходной кромке и радиальной линией, касающейся дна канавки в зоне желобка в касательной точке, образуется острый передний угол. Такой способ подходит для изготовления стружечной канавки за одну непрерывную технологическую операцию.
В целесообразном усовершенствовании стружечную канавку обрабатывают за одну непрерывную рабочую операцию, вслед за фрезированием в передней зоне, в примыкающей к передней зоне выходной зоне. При этом фреза имеет предпочтительно так поворачивается, что передний угол уменьшается, в частности, до 0°. Благодаря этой мере образованная посредством желобка серповидная стружечная камера переходит на прямой выпуск. То есть стенка стружечной канавки по меньшей мере в концевой зоне выходной зоны проходит прямолинейно, так что стружка без проблем может выходить из стружечной канавки. При этом фреза подходяще поворачивается простым способом. При этом для изменения геометрии сечения не требуется смена инструмента, так что обеспечивается быстрое и экономически выгодное исполнение геометрии стружечной канавки за одну рабочую операцию.
Специальный вариант выходной зоны в принципе также может не зависеть от выполнения стружечной канавки с желобком и является изобретательным сам по себе. Выполненная таким образом выходная зона может быть также использована для обычных инструментов. За счет специальной формы выходной зоны для этих инструментов также обеспечивается без проблем выход стружки из стружечной канавки.
Ниже поясняется более подробно пример осуществления изобретения со ссылкой на чертежи, на которых:
Фиг.1 - вид в перспективе несущего тела модульного сверлильного инструмента,
Фиг.2 - вид сбоку несущего тела с фиг.1,
Фиг.3 - поперечное сечение, перпендикулярное продольной оси несущего тела вдоль линии разреза III-III с фиг.2,
Фиг.4 - разрез, перпендикулярный продольной оси несущего тела вдоль линии разреза IV-IV с фиг.2
Фиг.5 - очень схематичный вид спереди несущего тела с обозначенной фрезерной головкой в различных положениях фрезы для пояснения способа фрезирования стружечной канавки.
Соответствующие одна другой детали на разных фигурах снабжены одинаковыми позициями.
На фиг.1 показано несущее тело модульного сверлильного инструмента 1 в перспективе без режущего модуля. Несущее тело 2 делится на переднюю зону 3 и зону 4 хвостовика. Обе зоны разделяет образующий опорный заплечик пояс 5. Передняя зона 3 в этом примере имеет две стружечные канавки 6, которые в передней зоне 3 спиралеобразно проходят диаметрально противоположно одна другой. Если смотреть в направлении D вращения сверла, к стружечной канавке 6 примыкает соответственно на одном конце выходная кромка 8, которая соответственно стружечной канавке 6 также проходит спиралеобразно. К зоне 4 хвостовика примыкает выходная зона 10, в которой стружечная канавка 6 вдоль пояса 5 выходит из несущего тела 2. Далее, несущее тело 2 имеет соответствующее каждой стружечной канавке 6 отверстие 12 для охлаждающей среды, выходы которых расположены на торце 11 несущего тела 2. В передней торцевой зоне несущего тела 2 выполнены в этом примере два гнезда 14 для приема не показанных на фиг.1 поворотных режущих пластинок 16 (см. фиг.2).
Поворотные режущие пластинки 16 образуют соответственно режущий модуль модульного сверлильного инструмента 1. Как альтернатива поворотным режущим пластинкам 16 в качестве режущих модулей могут быть предусмотрены также, в частности, сменные вершины сверла. Благодаря модульному строению имеется экономически выгодная возможность использования для режущего модуля высоко специализированных материалов, выдерживающих высокие нагрузки при обработке резанием, и использования одновременно других подходящих для несущего тела экономически более выгодных материалов. Благодаря сменности режущих модулей при износе режущих кромок требуется лишь сменить режущие модули.
На фиг.2 показан сверлильный инструмент 1 в виде сбоку. На несущем теле 2 изображены две поворотные режущие пластинки 16, которые закреплены с радиальным смещением одна относительно другой в соответствующем гнезде 14. Поворотные режущие пластинки 16 выступают наружу за торец 11. Радиально внутренняя поворотная режущая пластинка 16 проходит по продольной оси Z несущего тела наружу и одновременно перекрывает в радиальном направлении наружную поворотную режущую пластинку 16, в результате чего две поворотные режущие пластинки 16 образуют перекрывающуюся рабочую зону. Радиально внутренняя и радиально наружная поворотные режущие пластинки 16 при необходимости имеют различное исполнение.
Длина всего сверлильного инструмента 1 состоит из зажимной длины L2 зоны 4 хвостовика и эффективной выступающей длины L1. Примыкающая к передней зоне 3 выходная зона 10 имеет длину L3. При этом активная для сверления длина передней зоны 3 соответствует глубине сверления, для которой предусмотрен сверлильный инструмент. Эта глубина сверления обычно в несколько раз превышает диаметр несущего тела. Активная длина передней зоны соответствует по существу разнице между эффективной выступающей длиной L1 и длиной L3 выходной зоны 10.
В то время как по длине передней зоны 3 стружечная канавка 6 имеет по меньшей мере по существу неизменную геометрию, в ходе выходной зоны 10 она непрерывно изменяется. Под «по существу неизменной геометрией» здесь понимается, что указанная ниже для фиг.3 основная геометрия сохраняется вплоть до возможных изменений отдельных размеров, например, вследствие сужения сердечника в продольном направлении сверлильного инструмента 1. При этом стружечная канавка 6 в передней зоне 3 выполнена для хорошего формирования и отвода стружки, в частности так, что стружка надежно удерживается в стружечной канавке 6 и исключается защемление стружки между стенкой отверстия и нерабочей стороной сверла. Напротив, в выходной зоне 10 стружечная канавка 6 выполнена в этом отношении так, что стружка может без проблем выходить из стружечной канавки 6.
На фиг.3 показана площадь сечения вдоль линии разреза III-III по фиг.2. Внутри несущего тела 2 с радиусом Tr расположены два отверстия 12 для охлаждающей среды. Стружечная канавка 6 ограничена J-образной стенкой 17 стружечной канавки, которая имеет стеновой участок в форме дуги окружности с радиусом r. Этот стеновой участок в форме дуги окружности проходит с одной стороны к нерабочей стороне сверла и примыкает к выходной кромке 8.
Таким образом стружечная канавка 6 образует в направлении выходной кромки 8 желобок 18 и в зоне желобка 18 имеет серповидную форму. Острие серпа образует выходная кромка 8. При этом между касательной Т к стружечной канавке и радиальной линией R образован передний угол W. Касательная Т к стружечной канавке является касательной стенового участка в форме дуги окружности в точке выхода стенового участка на выходной кромке 8. Радиальная линия R образована прямой, проходящей через среднюю точку (продольная ось Z несущего тела) и касается дна канавки в зоне желобка. Точка касания радиальной линии R в зоне дна канавки называется касательной точкой Р. Желобок 18 имеет глубину H выемки, а также ширину В выемки. Глубина Н определяется как расстояние от радиальной линии R до выходной кромки 8, то есть глубина Н соответствует - если смотреть в поперечном сечении - наикратчайшему отрезку между радиальной линией R и выходной кромкой 8, то есть угловой точкой между стенкой стружечной канавки и нерабочей стороной сверла. При этом ширина В задана расстоянием между касающейся дна канавки радиальной линией R и проекцией выходной кромки на эту радиальную линию R. Поэтому ширина В представляет собой расстояние между касательной точкой Р и перпендикуляром к радиальной линии R, проходящим через угловую точку (выходная кромка 8) между стенкой стружечной канавки и нерабочей стороной сверла.
Стенка стружечной канавки остро выходит к выходной кромке 8, так что образуется примерно клиновидная зона стенки. При этом передний угол W лежит в диапазоне между 40° и 70°. За счет этой очень острой формы надежно снижается опасность того, что стружка окажется заклиненной между стенкой просверленного отверстия и нерабочей стороной сверла. Более того, стружка снимается с просверленного отверстия благодаря клино-или серповидной форме стенки и удерживается в серповидном желобке 18. Одновременно за счет кривизны стенки стружечной канавки, прилежащей к выходной кромке 8, достигается хороший эффект формирования стружки. Для этого желобок 18 имеет радиус кривизны, который находится, в частности, в пределах от 0,4 до 0,6 величины радиуса Tr несущего тела. Для надежного и безопасного удержания стружки в стружечной канавке 6, ширина В желобка находится примерно в пределах от 0,6 до 1 величины радиуса r кривизны. Одновременно глубина Н желобка находится примерно в пределах от 0,3 до 0,8 величины радиуса r кривизны. В целом, благодаря этой геометрии стружечной канавки обеспечивается надежный отвод стружки.
Противолежащий выходной кромке 8 в направлении D вращения участок 19 стенки стружечной канавки 6 имеет небольшое значение для формирования и отвода стружки и в этом примере выполнен как прямой участок 19. От выходной кромки 8 через участок стенки в форме дуги окружности в зоне желобка 18 этот прямой участок 19 проходит до нерабочей стороны сверла несущего тела 2.
Описанная здесь геометрия стружечной канавки может быть изготовлена простым и экономически выгодным способом, в частности, в ходе одноступенчатого процесса обработки при помощи фрезы, в частности сферической фрезы. Не требуются затратные процессы заточки или многоразовые подводы инструмента для обработки. Более того, геометрию стружечной канавки по существу определяет геометрия фрезерной головки 20 (см. фиг.5) сферической фрезы. Поэтому радиус r кривизны желобка 18 по существу соответствует радиусу сферической фрезы.
Геометрию стружечной канавки 6 в выходной зоне 10 можно видеть на фиг.4. В то время как показанная на фиг.3 основная геометрия с желобком 18 и прямолинейно проходящим противоположно выходной кромке 8 участком 19 стенки остается на всей передней зоне 3 неизменной, геометрия изменяется, в частности, постоянно в выходной зоне 10.
Стружечная канавка 6 в выходной зоне 10 расширяется и переходит в пояс 5. В выходной зоне 10 глубина Н уменьшается по нарастающей и, наконец, образует прямолинейный выход на конце выходной зоны 10. Поэтому прямой угол W уменьшается до 0° и при известных условиях может принимать отрицательные значения. Поэтому стружка больше не удерживается заключенной в стружечной канавке 6, а может без проблем выходить из нее.
На противолежащем участке 19 стенки, в конце выходной зоны 10 выполнен желобок и участок 19 стенки проходит вдоль изогнутой линии с радиусом r кривизны.
Эта геометрия в выходной зоне 10 изготовляется простым способом посредством определенного поворота фрезы. Способ фрезерования для изготовления стружечной канавки 6 поясняется на основании фиг. 5, на которой видны обозначенные различными позициями K1-K7 положения фрезерной головки 20 сферической фрезы. Фрезерная головка 20 имеет радиус, который соответствует радиусу r кривизны. Продольная ось Z несущего тела образует направление z, а плоскость чертежа образуют плоскость x-y изображенной системы координат.
Для изготовления несущего тела 2, перед показанной на фиг.5 технологической операцией подходящий круглый материал обтачивают до необходимых наружных размеров. При этом между предусмотренными как передняя зона 3 и зона 4 хвостовика участками несущего тела 2 изготовляется пояс 5. Изготовленную таким образом заготовку для несущего тела 2 зажимают в зоне хвостовика для фрезирования стружечных канавок 6, так что можно обрабатывать предусмотренную для изготовления переднюю зону 3. Как ниже описано, фрезерной головкой 20 фрезеруют несущее тело 2, так что за каждую технологическую операцию изготовляют стружечную канавку 6 с заданными геометрическими свойствами.
Для этого при помощи фрезерной головки 20, несущее тело 2, начиная от его торца 11, фрезеруют внутрь при помощи фрезерной головки 20, при этом расстояние от продольной оси 24 фрезы до продольной оси Z несущего тела задается меньше радиуса Tr несущего тела до тех пор, пока фрезерная головка 20 не соприкоснется с окружностью 22 сердечника несущего тела 2. В этой позиции (K1) фрезерная головка 20 движением подвода перемещается в направлении z на зону 4 хвостовика. Одновременно несущее тело 2 протачивают в направлении D вращения, так что создается спиралеобразная стружечная канавка 6 с постоянным подъемом и постоянным передним углом W. Изготовленная таким образом передняя зона 3 стружечной канавки 6 имеет длину, которая соответствует предусмотренной для сверлильного инструмента 1 глубине сверления. Во время обработки передней зоны 3 фрезерная головка 20 занимает относительно несущего тела 2 обозначенное на фиг.5 позицией K1 относительное положение.
Описанные здесь специальные перемещения фрезерной головки 20 или несущего тела 2 соответствуют предпочтительной и просто настраиваемой последовательности перемещений. Впрочем, перемещения могут быть выполнены также при помощи соответствующей настройки другой части. Решающим здесь является относительное позиционирование и перемещение фрезерной головки 20 относительно несущего тела 2.
Для изготовления стружечной канавки 6 в выходной зоне 10 фрезерная головка 20 своей продольной осью 24 вращается в плоскости x-y заранее рассчитанным образом вокруг Z. При этом фрезерная головка 20 протачивает почти до окружности 22 сердечника. Для этого фрезерная головка 20 вращается вокруг ориентированной параллельно направлению z оси 26 вращения. Одновременно происходит подвод в направлении z и несущее тело 2 продолжает вращаться в направлении D вращения. При этом фрезерная головка 20 перемещается по позициям от K1 до K7. При этом глубина стружечной канавки 6 остается неизменной.
В то время как в позиции K1 продольная ось 24 фрезы ориентирована параллельно средней плоскости 28 несущей части 2, в средней зоне выходной зоны 10 она ориентирована перпендикулярно средней плоскости 28 (примерно позиция K4), а в конце выходной зоны 10 образует относительно средней плоскости 28 (позиция K7) тупой угол примерно 160°. Среднюю плоскость 28 в этом примере определяет плоскость, ориентированная параллельно прямолинейно проходящему участку 19 стенки в конце передней зоны 3 и в начале выходной зоны 10.
Из позиции K7 фрезерная головка 20 выводится из несущего тела 2 в направлении своей продольной оси 24. Таким образом, технологическая операция обработки завершена.

Claims (13)

1. Модульный сверлильный инструмент (1) с несущим телом (2) и закрепленным на нем режущим модулем (16), при этом несущее тело (2) проходит вдоль продольной оси (7) несущего тела, выполнено, по существу, в форме кругового цилиндра с радиусом (Tr) и имеет стружечную канавку (6) и проходящую вдоль стружечной канавки (6) выходную кромку (8), отличающийся тем, что стружечная канавка (6) выпукло-изогнуто проходит к выходной кромке (8), а противолежащий выходной кромке (8) участок (19) стенки стружечной канавки (6) проходит прямолинейно таким образом, что в перпендикулярном продольной оси (Z) несущего тела сечении стружечная канавка (6) ограничена J-образной стенкой (17) стружечной канавки и образован желобок (18), а между касательной (T) к стружечной канавке на выходной кромке (8) и радиальной линией (R), касающейся дна канавки в зоне желобка в касательной точке (Р), образуется острый передний угол (W).
2. Модульный сверлильный инструмент по п.1, отличающийся тем, что передний угол (W) составляет от 40° до 70°.
3. Модульный сверлильный инструмент по п.1, отличающийся тем, что стружечная канавка (6) в зоне желобка (18) проходит по круговой траектории с радиусом (r) кривизны.
4. Модульный сверлильный инструмент по п.1, отличающийся тем, что радиус (r) кривизны составляет примерно от 0,4 до 0,6 радиуса (Tr) несущего тела.
5. Модульный сверлильный инструмент по п.1 или 3, отличающийся тем, что желобок имеет ширину (В) примерно от 0,6 до 1 радиуса (r) кривизны и ее определяет расстояние между касательной точкой (Р) и проекцией выходной кромки (8) на радиальную линию (R).
6. Модульный сверлильный инструмент по п.1 или 3, отличающийся тем, что желобок имеет глубину (H) примерно от 0,3 до 0,8 радиуса (r) кривизны, при этом глубину (H) определяет расстояние между выходной кромкой (8) и радиальной линией (R).
7. Модульный сверлильный инструмент по п.1, отличающийся тем, что несущее тело (2) имеет проходящую в направлении его продольной оси (Z) переднюю зону (3) и примыкающую к ней выходную зону (10), при этом в выходной зоне (10) передний угол (W) непрерывно уменьшается в направлении продольной оси (Z) несущего тела.
8. Модульный сверлильный инструмент по п.7, отличающийся тем, что в выходной зоне (10) передний угол (W) уменьшается по меньшей мере до 0°.
9. Модульный сверлильный инструмент по п.7, отличающийся тем, что выходная зона (10) имеет длину, составляющую от 1 до 2 радиуса (r) кривизны.
10. Модульный сверлильный инструмент по п.7, отличающийся тем, что в концевой зоне выходной зоны (10) противоположная выходной кромке (8) зона проходит прямолинейно, а проходящий к выходной кромке участок стенки - выпукло изогнут.
11. Модульный сверлильный инструмент по п.10, отличающийся тем, что в средней частичной зоне выходной зоны (10) стружечная канавка (6) имеет противолежащие и прямолинейно отходящие наружу участки стены, которые, в частности, расположены параллельно друг другу и соединены между собой по круговой траектории.
12. Способ изготовления модульного сверлильного инструмента (1), который имеет, по существу, круглоцилиндрическое проходящее вдоль продольной оси (Z) несущего тела и имеющее радиус (r) несущее тело (2), закрепленный на нем режущий модуль (16), а также стружечную канавку (6) и проходящую вдоль стружечной канавки (6) выходную кромку (8), причем стружечную канавку (6) формируют при помощи фрезы, при этом в перпендикулярном продольной оси (Z) несущего тела сечении стружечную канавку (6) выполняют J-образно таким образом, что она проходит выпукло-изогнуто к выходной кромке (8) и образуется желобок, а между касательной (T) к стружечной канавке на выходной кромке (8) и радиальной линией (R), касающейся дна канавки в зоне желобка в касательной точке (Р), образуется острый передний угол (W).
13. Способ по п.12, в котором в выходной зоне (10) стружечной канавки (6) фрезу поворачивают таким образом, что передний угол (W) уменьшается в направлении продольной оси (Z) несущего тела.
RU2009117873/02A 2006-10-13 2007-09-27 Модульный сверлильный инструмент и способ его изготовления RU2446918C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006049088A DE102006049088A1 (de) 2006-10-13 2006-10-13 Modulares Bohrwerkzeug und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102006049088.6 2006-10-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009117873A RU2009117873A (ru) 2010-11-20
RU2446918C2 true RU2446918C2 (ru) 2012-04-10

Family

ID=38969521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009117873/02A RU2446918C2 (ru) 2006-10-13 2007-09-27 Модульный сверлильный инструмент и способ его изготовления

Country Status (13)

Country Link
US (2) US8317438B2 (ru)
EP (1) EP2076345B1 (ru)
JP (1) JP5568306B2 (ru)
KR (1) KR101332729B1 (ru)
CN (1) CN101511513B (ru)
AT (1) ATE517710T1 (ru)
BR (1) BRPI0712928A2 (ru)
CA (1) CA2657079C (ru)
DE (1) DE102006049088A1 (ru)
MX (1) MX2009003707A (ru)
PL (1) PL2076345T3 (ru)
RU (1) RU2446918C2 (ru)
WO (1) WO2008046496A1 (ru)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE536296C2 (sv) * 2011-02-08 2013-08-06 Sandvik Intellectual Property Borr med spånkanaler utformade för förbättrad spånevakuering
DE102012212440B4 (de) * 2012-07-16 2022-04-14 Kennametal Inc. Bohrwerkzeug insbesondere zur Bearbeitung von Bauteilen aus einer Titanlegierung sowie Verfahren zur Bearbeitung eines solchen Bauteils
US9498829B2 (en) 2013-03-06 2016-11-22 Allied Machine & Engineering Corp. Drilling system for deep holes
CA2854691C (en) * 2013-07-03 2017-10-31 Karl H. Moller Method of making diamond mining core drill bit and reamer
JP6268809B2 (ja) * 2013-08-22 2018-01-31 三菱マテリアル株式会社 ドリル
KR101948709B1 (ko) * 2015-09-25 2019-02-15 삼성에스디아이 주식회사 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
EP3401043B1 (en) 2017-05-11 2020-03-25 Sandvik Intellectual Property AB Drill body and drill
EP3401042B1 (en) * 2017-05-11 2020-07-22 Sandvik Intellectual Property AB Drill body and drill
USD1009108S1 (en) 2020-09-21 2023-12-26 Kyocera Unimerco Tooling A/S Drill
CN115255833B (zh) * 2022-08-04 2023-05-12 广州市德善数控科技有限公司 一种压缩机滑片的加工方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1388588A (en) * 1971-08-23 1975-03-26 Nordiska Maskinfilt Ab Apparatus for detecting broken thread or other disturbances in a fibre web
SU677825A2 (ru) * 1973-05-21 1979-08-05 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Сверхтвердых Материалов Ан Украинской Сср Спиральное сверло
SU1346352A1 (ru) * 1985-10-08 1987-10-23 Краматорский Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Машиностроения Спиральное сверло
RU2071873C1 (ru) * 1994-08-15 1997-01-20 Украинский государственный морской технический университет Многолезвийный сборный режущий инструмент

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1965606A1 (de) * 1969-12-30 1971-07-15 Hawera Probst Kg Hartmetall Gesteinsbohrer
US3836278A (en) * 1972-12-14 1974-09-17 Int Research & Dev Co Ltd Tapered drill bit
SU715238A1 (ru) * 1977-06-16 1980-02-15 Kuntsyak Yaroslav V Сверло
US4194862A (en) * 1978-09-05 1980-03-25 The Valeron Corporation Indexable insert drill
JPS5775714A (en) * 1980-10-30 1982-05-12 Toshiaki Hosoi Drill
DE3131794C2 (de) 1980-08-29 1986-08-07 Toshiaki Osaka Hosoi Bohrer
JPS5884808A (ja) 1981-11-13 1983-05-21 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The 樹脂状物質の製造法
JPS5884808U (ja) * 1981-11-28 1983-06-08 三菱マテリアル株式会社 ドリル
WO1984000910A1 (en) * 1982-09-07 1984-03-15 Micro International Micro drill
DE3629035A1 (de) * 1986-08-27 1988-03-10 Stellram Gmbh Einteiliges spanabhebendes werkzeug
DE4115030C1 (ru) * 1991-05-08 1992-06-25 Famag-Werkzeugfabrik Friedr. Aug. Muehlhoff, 5630 Remscheid, De
DE4239311C2 (de) * 1992-11-23 1996-04-18 Guehring Joerg Dr Bohrer, insbesondere Spitzbohrwerkzeug mit austauschbarem Schneideinsatz
DE4338545C2 (de) * 1993-11-11 1995-06-01 Sanipa Gmbh Badeinrichtungen Bohrstift, insbesondere für Holz und Holzwerkstoffe
CA2207418C (en) * 1994-12-10 2003-09-02 Kennametal Hertel Ag Werkzeuge + Hartstoffe Drilling tool with reset inserts
WO1996027469A1 (de) * 1995-03-03 1996-09-12 Komet Präzisionswerkzeuge Robert Breuning Gmbh Bohrwerkzeug
DE19522836A1 (de) * 1995-06-23 1997-01-02 Beck August Gmbh Co Bohrwerkzeug
US5704740A (en) * 1995-06-26 1998-01-06 Walter Ag Drilling tool, particularly for metallic materials
WO1997031742A2 (de) * 1996-02-29 1997-09-04 Komet Präzisionswerkzeuge Robert Breuning Gmbh Bohrwerkzeug für werkzeugmaschinen sowie verfahren zu dessen herstellung
US5685673A (en) * 1996-04-02 1997-11-11 Jarvis; Wayne C. Twist drill with reverse flutes
US5758997A (en) * 1996-08-07 1998-06-02 Mealey; Michael Self-centering indexable drill
SE512187C2 (sv) * 1997-04-30 2000-02-07 Seco Tools Ab Borr
EP0876867B1 (en) * 1997-04-30 2002-06-26 Seco Tools Ab Drill
US20010031181A1 (en) * 1999-12-22 2001-10-18 Shallenberger Fred T. Indexable drill and cutting inserts therefor
DE10027544A1 (de) * 2000-06-02 2001-12-13 Kennametal Inc Bohrerspitze für einen Spiralbohrer und Verfahren zum Herstellen einer Spannut im Bereich einer Bohrerspitze für einen Spiralbohrer
DE10030297A1 (de) * 2000-06-27 2002-01-10 Komet Stahlhalter Werkzeuge Bohrwerkzeug
JP3783629B2 (ja) * 2002-01-30 2006-06-07 三菱マテリアル株式会社 ドリル
EP1806195B1 (en) * 2003-03-05 2012-02-22 Mitsubishi Materials Corporation Throw-away tipped drill, throw-away tip, and drill main body
DE10314889A1 (de) * 2003-04-01 2004-10-14 Komet Group Holding Gmbh Werkzeug für Werkzeugmaschinen
US7244081B2 (en) * 2004-09-09 2007-07-17 Ingersoll Cutting Tool Company Drill adapter for drill having central and lateral cutting inserts
SE528156C2 (sv) * 2005-01-05 2006-09-12 Sandvik Intellectual Property Borr
KR20090078783A (ko) * 2006-10-13 2009-07-20 케나메탈 아이엔씨. 드릴 공구용 비트
JP6029004B2 (ja) * 2011-11-28 2016-11-24 三菱マテリアル株式会社 Pcdドリル

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1388588A (en) * 1971-08-23 1975-03-26 Nordiska Maskinfilt Ab Apparatus for detecting broken thread or other disturbances in a fibre web
SU677825A2 (ru) * 1973-05-21 1979-08-05 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Сверхтвердых Материалов Ан Украинской Сср Спиральное сверло
SU1346352A1 (ru) * 1985-10-08 1987-10-23 Краматорский Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Машиностроения Спиральное сверло
RU2071873C1 (ru) * 1994-08-15 1997-01-20 Украинский государственный морской технический университет Многолезвийный сборный режущий инструмент

Also Published As

Publication number Publication date
KR101332729B1 (ko) 2013-11-25
US8668409B2 (en) 2014-03-11
RU2009117873A (ru) 2010-11-20
EP2076345A1 (de) 2009-07-08
PL2076345T3 (pl) 2011-12-30
KR20090078791A (ko) 2009-07-20
DE102006049088A1 (de) 2008-04-24
CN101511513B (zh) 2011-01-05
BRPI0712928A2 (pt) 2013-07-16
US20100086371A1 (en) 2010-04-08
CA2657079A1 (en) 2008-04-24
JP2010505635A (ja) 2010-02-25
ATE517710T1 (de) 2011-08-15
US8317438B2 (en) 2012-11-27
US20130183113A1 (en) 2013-07-18
JP5568306B2 (ja) 2014-08-06
CN101511513A (zh) 2009-08-19
CA2657079C (en) 2014-08-19
EP2076345B1 (de) 2011-07-27
WO2008046496A1 (de) 2008-04-24
MX2009003707A (es) 2009-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2446918C2 (ru) Модульный сверлильный инструмент и способ его изготовления
KR100404035B1 (ko) 금속재료천공을드릴공구
US9114461B2 (en) Drill
RU2452597C2 (ru) Вершина сверла для сверлильного инструмента
RU2487783C1 (ru) Сверло
RU2547365C2 (ru) Регулируемое сверло с механическим креплением многогранных режущих пластин
EP2857131B1 (en) Three-flute drill
US20060045637A1 (en) Helical flute end mill with multi-section cutting edge
RU2661684C2 (ru) Сверло для глубокого сверления
JP2009262319A (ja) ドリル用インサートおよびインサートドリル
US20110033251A1 (en) Rotary cutting tool with reverse chipbreaker pattern
CN109641293B (zh) 切削刀片及可转位刀片式旋转切削工具
JP2007050477A (ja) 超高圧焼結体チップ付きドリル
JP2008264964A (ja) 回転切削工具
SE1050877A1 (sv) Skär med radieparti, verktyg och anordning för fräsning
JP4729894B2 (ja) インサートおよびスローアウェイ式切削工具
JP2014083667A (ja) 切削インサートおよび刃先交換式切削工具
JP2008110453A (ja) エンドミル
KR20170015925A (ko) 스레드 밀링 커터
JP2007136563A (ja) インサート式ドリル
JP2009078346A (ja) エンドミル
JP2006281391A (ja) インサート及びインサート着脱式穴あけ工具
EP3342515B1 (en) A twist drill and an exchangeable head for a twist drill
EP4389327A1 (en) Turning tool and cutting insert therefor
JP4747283B2 (ja) 総形カッタ

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150928