RU2528593C2 - Twist drill with curvilinear lip - Google Patents
Twist drill with curvilinear lip Download PDFInfo
- Publication number
- RU2528593C2 RU2528593C2 RU2012154554/02A RU2012154554A RU2528593C2 RU 2528593 C2 RU2528593 C2 RU 2528593C2 RU 2012154554/02 A RU2012154554/02 A RU 2012154554/02A RU 2012154554 A RU2012154554 A RU 2012154554A RU 2528593 C2 RU2528593 C2 RU 2528593C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drill
- cutting edge
- projection
- rotation
- axis
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drilling Tools (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области инструментальной промышленности, в частности к спиральным сверлам, предназначенным для сверления отверстий в труднообрабатываемых материалах и сплавах (например, чугун, жаропрочная сталь).The invention relates to the field of tool industry, in particular to twist drills for drilling holes in hard-to-work materials and alloys (for example, cast iron, heat-resistant steel).
Из уровня техники известно спиральное сверло с постоянным передним углом, режущие кромки которого выполняют криволинейными (Авторское свидетельство СССР №49722, B23B 51/02, 1936 г.).The prior art spiral drill with a constant rake angle, the cutting edges of which are curved (USSR Author's Certificate No. 49722, B23B 51/02, 1936).
Недостатком известного технического решения является неравномерный износ точек режущих кромок спирального сверла, обусловленный изменением скорости резания вдоль режущей кромки и приводящий к снижению стойкости спирального сверла.A disadvantage of the known technical solution is the uneven wear of the points of the cutting edges of the twist drill due to a change in cutting speed along the cutting edge and leading to a decrease in the resistance of the twist drill.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является сверло, режущие кромки которого в плоскости, перпендикулярной оси вращения, выполнены в виде спиралевидной кривой, отношение длины любого участка которой к величине соответствующей площади, описываемой сверлом при вращении, является постоянной величиной (Авторское свидетельство СССР №715238, B23B 51/02, 1980 г.).The closest technical solution to the proposed invention is a drill whose cutting edges in a plane perpendicular to the axis of rotation are made in the form of a spiral curve, the ratio of the length of any portion of which to the size of the corresponding area described by the drill during rotation is a constant value (USSR Author's Certificate No. 715238 B23B 51/02, 1980).
Недостатком известного технического решения также является неравномерный износ точек режущих кромок спирального сверла, обусловленный изменением скорости резания вдоль режущей кромки и приводящий к снижению стойкости спирального сверла.A disadvantage of the known technical solution is also the uneven wear of the points of the cutting edges of the twist drill due to a change in cutting speed along the cutting edge and leading to a decrease in the resistance of the twist drill.
Техническая задача изобретения заключается в повышении стойкости спирального сверла за счет выравнивания проекции вектора скорости резания точек режущей кромки на нормаль к проекции режущей кромки на плоскость, перпендикулярную оси вращения сверла.The technical task of the invention is to increase the resistance of the twist drill by aligning the projection of the cutting speed vector of the points of the cutting edge on normal to the projection of the cutting edge on a plane perpendicular to the axis of rotation of the drill.
Поставленная задача решается посредством того, что в спиральном сверле с криволинейными режущими кромками, согласно изобретению режущая кромка в проекции на плоскость, перпендикулярной оси вращения сверла, определяется уравнением:The problem is solved by the fact that in a spiral drill with curved cutting edges, according to the invention, the cutting edge in the projection onto a plane perpendicular to the axis of rotation of the drill is determined by the equation:
где µ (рад) - полярный угол текущей точки проекции режущей кромки на плоскость, перпендикулярную оси вращения сверла, отсчитываемый от начальной точки проекции в направлении, обратном вращению сверла при обработке;where µ (rad) is the polar angle of the current point of projection of the cutting edge on a plane perpendicular to the axis of rotation of the drill, counted from the starting point of the projection in the direction opposite to the rotation of the drill during processing;
r - радиус окружности, которой принадлежит текущая точка проекции режущей кромки на плоскость, перпендикулярную оси вращения сверла;r is the radius of the circle to which the current point of the projection of the cutting edge on the plane perpendicular to the axis of rotation of the drill;
R=(1,05-2)RC - радиус окружности, которой принадлежит начальная точка проекции режущей кромки на плоскость, перпендикулярную оси вращения сверла;R = (1.05-2) R C is the radius of the circle to which the starting point of the projection of the cutting edge on a plane perpendicular to the axis of rotation of the drill belongs;
RC - радиус сердцевины спирального сверла.R C is the radius of the core of the twist drill.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
- на фиг.1 - вид заявленного спирального сверла в изометрии;- figure 1 is a view of the claimed twist drill in isometry;
- на фиг.2 - проекция сверла на плоскость, перпендикулярную его оси вращения;- figure 2 is a projection of the drill on a plane perpendicular to its axis of rotation;
- на фиг.3 - проекция сверла на плоскость, параллельную его оси вращения, где соответственно изображены:- figure 3 is a projection of the drill on a plane parallel to its axis of rotation, where respectively are shown:
1 - режущая кромка;1 - cutting edge;
2 - проекция режущей кромки на плоскость, перпендикулярную оси вращения сверла;2 - projection of the cutting edge on a plane perpendicular to the axis of rotation of the drill;
3 - плоскость, перпендикулярная оси вращения сверла;3 - a plane perpendicular to the axis of rotation of the drill;
4 - оси вращения сверла;4 - axis of rotation of the drill;
5 - текущая точка проекции режущей кромки на плоскость, перпендикулярную оси вращения сверла;5 - the current point of projection of the cutting edge on a plane perpendicular to the axis of rotation of the drill;
6 - начальная точка проекции режущей кромки на плоскость, перпендикулярную оси вращения сверла;6 - the initial point of projection of the cutting edge on a plane perpendicular to the axis of rotation of the drill;
7 - вектор скорости резания в текущей точке режущей кромки;7 - cutting speed vector at the current point of the cutting edge;
8 - текущая точка режущей кромки;8 - the current point of the cutting edge;
9 - проекция вектора скорости резания в текущей точке режущей кромки на нормаль к проекции режущей кромки на плоскость, перпендикулярную оси вращения сверла;9 is a projection of the cutting speed vector at the current point of the cutting edge on the normal to the projection of the cutting edge on a plane perpendicular to the axis of rotation of the drill;
10 - нормаль к проекции режущей кромки на плоскость, перпендикулярную оси вращения сверла;10 - normal to the projection of the cutting edge on a plane perpendicular to the axis of rotation of the drill;
11 - проекция вектора скорости резания в текущей точке режущей кромки на касательную прямую к проекции режущей кромки на плоскость, перпендикулярную оси вращения сверла;11 is a projection of the cutting speed vector at the current point of the cutting edge on the tangent line to the projection of the cutting edge on a plane perpendicular to the axis of rotation of the drill;
12 - касательная прямая к проекции режущей кромки на плоскость, перпендикулярную оси вращения сверла;12 - a tangent line to the projection of the cutting edge on a plane perpendicular to the axis of rotation of the drill;
Заявленное спиральное сверло содержит режущую кромку 1, проекция 2 которой на плоскость 3, перпендикулярную оси 4 вращения сверла, определяется уравнением:The inventive spiral drill contains a
где µ (рад) - полярный угол текущей точки 5 проекции 2 режущей кромки 1 на плоскость 3, перпендикулярную оси 4 вращения сверла, отсчитываемый от начальной точки 6 проекции 2 в направлении, обратном вращению сверла при обработке;where µ (rad) is the polar angle of the current point 5 of the
r - радиус окружности, которой принадлежит текущая точка 5 проекции 2 режущей кромки 1 на плоскость 3, перпендикулярную оси 4 вращения сверла;r is the radius of the circle to which the current point 5 of the
R=(1,05-2)RC - радиус окружности, которой принадлежит начальная точка 6 проекции 2 режущей кромки 1 на плоскость 3, перпендикулярную оси 4 вращения сверла;R = (1.05-2) R C is the radius of the circle to which the starting point 6 of the
RC - радиус сердцевины спирального сверла.R C is the radius of the core of the twist drill.
Режущая кромка 1 принадлежит поверхности вращения прямой, наклоненной в оси вращения сверла 4 на угол, равный главному углу сверла в плане φ, относительно оси, совпадающей с осью вращения сверла 4. Передние и задние поверхности сверла выполняются путем заточки сверла с образованием переднего угла γ и заднего угла α. Винтовая канавка сверла наклонена к оси вращения сверла 4 под углом ω.The
На производственной площадке ГОУ ФГБОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН» прошли испытания предложенной конструкции, а именно спирального сверла диаметром 30 мм, радиусом сердцевины RC=3 мм, длиной режущей части 70 мм, предназначенного для обработки отверстий глубиной 50 мм в заготовках из серого чугуна марки СЧ30.At the production site of GOU FSBEI HPE MSTU STANKIN, the proposed design was tested, namely a twist drill with a diameter of 30 mm, a core radius R C = 3 mm, a cutting length of 70 mm, designed to process holes with a depth of 50 mm in billets made of gray cast iron MF30.
Режущая кромка 1 сверла была выполнена таким образом, что ее проекция 2 на плоскость 3, перпендикулярную оси 4 вращения сверла, определялась уравнением:The
где µ (рад) - полярный угол текущей точки С проекции 2 режущей кромки 1 на плоскость 3, перпендикулярную оси 4 вращения сверла, отсчитываемый от начальной точки 6 проекции 2 в направлении, обратном вращению сверла при обработке;where µ (rad) is the polar angle of the current point C of the
r - радиус окружности, которой принадлежит текущая точка 5 проекции 2 режущей кромки 1 на плоскость 3, перпендикулярную оси 4 вращения сверла.r is the radius of the circle to which the current point 5 of the
Режущая кромка 1 принадлежала поверхности вращения прямой, наклоненной в оси вращения сверла 4 на угол, равный главному углу сверла в плане φ=59°, относительно оси, совпадающей с осью вращения сверла 4. Передние и задние поверхности сверла выполнялись путем заточки сверла с образованием переднего угла γ=10° и заднего угла α=12°. Винтовая канавка сверла была наклонена к оси вращения сверла 4 под углом ω=30°.The
Вектор скорости резания 7 в текущей точке 8 режущей кромки 1 отложим от проекции точки 8 на плоскость 3 - точки 5 и разложим на две составляющие - проекцию 9 вектора скорости резания 7 на нормаль 10 к проекции 2 и проекцию 11 вектора скорости резания 7 на касательную прямую 10 к проекции 2.The vector of cutting speed 7 at the current point 8 of
В процессе сверления износ текущей точки 8 режущей кромки 1 сверла определялся в основном проекцией 9 вектора скорости резания 6 на нормаль 9 к проекции 2, т.к. вторая составляющая вектора скорости резания 7 - проекция 11 вектора скорости резания 7 на касательную прямую 12 к проекции 2 в процессе сверления соответствовала перемещению участка режущей кромки 1 в точке 8 вдоль самого себя, что не приводило к снятию припуска и к износу режущей кромки 1 в точке 8.During drilling, the wear of the current point 8 of the
Благодаря указанной геометрии режущей кромки 1, проекция 9 вектора скорости резания 7 на нормаль 10 к проекции 2 в ее текущей точке 5 была постоянна и составляла 0,4 v, где v (м/мин) - заданная режимами скорость сверления, следовательно, износ точек режущей кромки 1 был постоянен. Режущая кромка 1 не содержала участка или участков с повышенным износом по сравнению с остальными участками. Наличие участков режущей кромки 1 с повышенным износом и определяет малую стойкость известного спирального сверла, которая составляла 50 мин. Стойкость заявленного спирального сверла определялась износом всех участков режущей кромки 1 и составляла 75 мин, что превышает в 1,5 раза стойкость известного по прототипу спирального сверла.Due to the indicated geometry of the
Таким образом, заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле изобретения, позволяет повысить стойкость спирального сверла в 1,5 раза по сравнению с известным спиральным сверлом.Thus, the claimed combination of essential features set forth in the claims allows to increase the resistance of a twist drill by 1.5 times compared with the known twist drill.
Существенность заявленных в формуле изобретения интервалов подтверждена в Таблице.The significance of the intervals claimed in the claims is confirmed in the Table.
Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности неизвестной на дату приоритета из уровня техники необходимых признаков, достаточной для получения требуемого синергетического (сверхсуммарного) технического результата.The analysis of the claimed technical solution for compliance with the conditions of patentability showed that the characteristics indicated in the independent claim are interrelated with each other with the formation of a stable set of necessary attributes unknown at the priority date from the prior art sufficient to obtain the required synergistic (over-total) technical result.
Свойства, регламентированные в заявленном изобретении отдельными признаками, общеизвестны из уровня техники и не требуют дополнительных пояснений.The properties regulated in the claimed invention by individual features are well known in the art and require no further explanation.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed technical solution:
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для использования в области инструментальной промышленности, касается изготовления спиральных сверл, предназначенным для обработки отверстий в труднообрабатываемых материалах и сплавах;- the object embodying the claimed technical solution, in its implementation is intended for use in the field of tool industry, relates to the manufacture of twist drills intended for machining holes in hard-to-work materials and alloys;
- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в материалах заявки известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;- for the claimed object in the form described in the independent claim, the possibility of its implementation using the means and methods known from the prior art on the priority date on the priority date has been confirmed;
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- the object embodying the claimed technical solution, when implemented, is able to ensure the achievement of the technical result perceived by the applicant.
Следовательно, заявленный объект соответствуют требованиям условиям патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.Therefore, the claimed subject matter meets the requirements of patentability “novelty”, “inventive step” and “industrial applicability” under applicable law.
Claims (1)
,
где µ (рад) - полярный угол текущей точки проекции режущей кромки на плоскость, перпендикулярную оси вращения сверла, отсчитываемый от начальной точки проекции в направлении, обратном вращению сверла при обработке;
r - радиус окружности, которой принадлежит текущая точка проекции режущей кромки на плоскость, перпендикулярную оси вращения сверла;
R=(1,05-2)RC - радиус окружности, которой принадлежит начальная точка проекции режущей кромки на плоскость, перпендикулярную оси вращения сверла;
RC - радиус сердцевины спирального сверла. A spiral drill with curved cutting edges intended for machining holes in cast iron blanks, characterized in that the cutting edge is made from the condition of ensuring constant wear of its points when machining the said holes, while its projection onto a plane perpendicular to the axis of rotation of the drill is determined by the equation:
,
where µ (rad) is the polar angle of the current point of projection of the cutting edge on a plane perpendicular to the axis of rotation of the drill, counted from the starting point of the projection in the direction opposite to the rotation of the drill during processing;
r is the radius of the circle to which the current point of the projection of the cutting edge on the plane perpendicular to the axis of rotation of the drill;
R = (1.05-2) R C is the radius of the circle to which the starting point of the projection of the cutting edge on a plane perpendicular to the axis of rotation of the drill belongs;
R C is the radius of the core of the twist drill.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012154554/02A RU2528593C2 (en) | 2012-12-17 | 2012-12-17 | Twist drill with curvilinear lip |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012154554/02A RU2528593C2 (en) | 2012-12-17 | 2012-12-17 | Twist drill with curvilinear lip |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012154554A RU2012154554A (en) | 2014-06-27 |
RU2528593C2 true RU2528593C2 (en) | 2014-09-20 |
Family
ID=51215730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012154554/02A RU2528593C2 (en) | 2012-12-17 | 2012-12-17 | Twist drill with curvilinear lip |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2528593C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU210644U1 (en) * | 2021-12-15 | 2022-04-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") | Drill |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU49722A1 (en) * | 1935-11-28 | 1936-08-31 | А.К. Скрябин | Spiral Corner Drill Bit |
SU582919A1 (en) * | 1975-10-31 | 1977-12-05 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Инструментальный Институт | Twist drill |
SU715238A1 (en) * | 1977-06-16 | 1980-02-15 | Kuntsyak Yaroslav V | Drill |
DE3930225A1 (en) * | 1989-09-11 | 1991-03-14 | Maier Kg Andreas | Offset twist drill for plastic printed circuit board mfr. - with curved front edge and cutting surface divided in two specified areas |
RU2455127C2 (en) * | 2006-11-28 | 2012-07-10 | Кеннаметал Инк. | Bit for drilling flat-base bore |
UA72459U (en) * | 2011-12-02 | 2012-08-27 | Мирослава Евгеньевна Чернова | Drill |
-
2012
- 2012-12-17 RU RU2012154554/02A patent/RU2528593C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU49722A1 (en) * | 1935-11-28 | 1936-08-31 | А.К. Скрябин | Spiral Corner Drill Bit |
SU582919A1 (en) * | 1975-10-31 | 1977-12-05 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Инструментальный Институт | Twist drill |
SU715238A1 (en) * | 1977-06-16 | 1980-02-15 | Kuntsyak Yaroslav V | Drill |
DE3930225A1 (en) * | 1989-09-11 | 1991-03-14 | Maier Kg Andreas | Offset twist drill for plastic printed circuit board mfr. - with curved front edge and cutting surface divided in two specified areas |
RU2455127C2 (en) * | 2006-11-28 | 2012-07-10 | Кеннаметал Инк. | Bit for drilling flat-base bore |
UA72459U (en) * | 2011-12-02 | 2012-08-27 | Мирослава Евгеньевна Чернова | Drill |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU210644U1 (en) * | 2021-12-15 | 2022-04-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") | Drill |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012154554A (en) | 2014-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2016043098A1 (en) | Drill | |
US9522428B2 (en) | Small-diameter drill | |
EP3165329A1 (en) | Cutting tool production method and cutting tool | |
GB2475199A (en) | Guided rotary file as well as apparatus for and method of deburring using such a file | |
CN108687396A (en) | Cutting tool | |
JP2009241190A (en) | Cbn radius end mill | |
US10150168B2 (en) | Drill | |
CN106573316B (en) | Drill bit | |
JP2012035383A (en) | Method for manufacturing bandsaw blade, and the bandsaw blade | |
JP2018140485A (en) | Helical broach and inner-gear processing method using the same | |
SE1251010A1 (en) | Milling tools and cutting tools for milling tools | |
RU2528593C2 (en) | Twist drill with curvilinear lip | |
US20180243841A1 (en) | Drill | |
JP6164066B2 (en) | Brooch cutter | |
JP2007015073A (en) | Two-blade twist drill with double margins | |
JP2012135873A (en) | Drill | |
JP2009172736A (en) | Gear end face chamfering tool having phrasing tool | |
JP2014034080A (en) | Drill | |
JP6577293B2 (en) | Circular saw blade with insert | |
RU2493952C1 (en) | Method of drill grinding | |
RU182837U1 (en) | Dolbyak for processing spur involute gears | |
JP2012240183A (en) | Internal tooth machining broach | |
JP6013641B1 (en) | Reamer | |
CN205798555U (en) | A kind of ratchet structure Integral milling cutter for composite processing | |
US20180257152A1 (en) | Cutting tool |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181218 |