RU2684668C1 - Устройство для заточки спиральных сверл - Google Patents
Устройство для заточки спиральных сверл Download PDFInfo
- Publication number
- RU2684668C1 RU2684668C1 RU2018106781A RU2018106781A RU2684668C1 RU 2684668 C1 RU2684668 C1 RU 2684668C1 RU 2018106781 A RU2018106781 A RU 2018106781A RU 2018106781 A RU2018106781 A RU 2018106781A RU 2684668 C1 RU2684668 C1 RU 2684668C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- drill
- housing
- sharpening
- spring
- Prior art date
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 13
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 abstract description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000009938 salting Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H5/00—Combined machining
- B23H5/06—Electrochemical machining combined with mechanical working, e.g. grinding or honing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K5/00—Making tools or tool parts, e.g. pliers
- B21K5/02—Making tools or tool parts, e.g. pliers drilling-tools or other for making or working on holes
- B21K5/06—Dressing, e.g. sharpening rock drills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H5/00—Combined machining
- B23H5/10—Electrodes specially adapted therefor or their manufacture
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H9/00—Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для заточки спиральных сверл. Предложено устройство для анодно-механической заточки спиральных сверл с различными углами при вершине, содержащее корпус из диэлектрического материала, имеющий внутреннее коническое углубление, в радиальной канавке которого установлена колодка для закрепления электрода, выполненного из металлической связки с выступающими из нее абразивными зернами нитрида бора и имеющего рабочую поверхность выпуклой формы и длину, которая больше длины режущей кромки затачиваемого сверла. Колодка имеет две направляющие, выполненные с возможностью обеспечения свободного перемещения колодки с электродом относительно отверстий в корпусе, через которые колодка шарнирно связана с подпружиненными внутренним и внешним стержнями параллелограммного механизма копирования профиля задней поверхности сверла, который содержит плавающий рычаг, шарнирно связанный снизу с упомянутыми внутренним и внешним стержнями, подпружиненными с помощью верхних и нижних пружин, причем жесткость верхних пружин меньше жесткости нижних пружин, которые связаны с регулировочными винтами с возможностью обеспечения настройки угла положения электрода. В корпусе выполнены отверстия для прокачки электролита, а электрод выполнен с возможностью подключения к положительному полюсу источника тока. Изобретение позволяет повысить точность, производительность и качество заточки. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для заточки спиральных сверл.
Наиболее известными на практике являются методы абразивной заточки спиральных сверл: конический, винтовой, сложно-винтовой, одноплоскостный, двухплоскостный, фасонный и эллиптический [1], [2]. Конический, винтовой и сложно-винтовой методы требуют специального оборудования, а остальные позволяют затачивать сверла на универсально-заточных станках с использованием комплекта специальных приспособлений.
Недостатками этих способов являются высокие температуры в процессе заточки, которые могут привести к изменению структуры поверхностного слоя, появлению тепловых деформаций, прижогов и трещин уменьшающих стойкость инструмента, требуют сложных движений и специального оборудования. Кроме того, в результате выкрашивания абразивных зерен, затупления и засаливания рабочей поверхности, искажается начальная геометрическая форма круга, снижается режущая способность и уменьшается точность заточки.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является электроискровая заточка спиральных сверл [3] (прототип), по которому задние поверхности поочередно обрабатываются продольной подачей электрода, профиль которой выполнен в соответствии формой задней поверхности в сечении, перпендикулярном к главной режущей кромке сверла.
Недостатками этого способа является высокая трудоемкость изготовления электрода инструмента, быстрый его износ и малый срок службы, низкая производительность, связанная с увеличением затрат времени на переустановку сверл при переходе от одной задней поверхности к другой. Все это сдерживает применение этого способа для заточки спиральных сверл.
Технической проблемой изобретения является разработка устройства для анодно-механической заточки спиральных сверл с различными углами при вершине, позволяющего повысить точность, производительность и качество заточки, а также обеспечивающего охват диаметрального ряда спиральных сверл для заточки, путем формирования профиля режущих кромок вращением сверла в потоке электролита относительно копирующего абразивного электрода.
Предложенное устройство для анодно-механической заточки спиральных сверл с различными углами при вершине содержит корпус из диэлектрического материала, имеющий внутреннее коническое углубление, в радиальной канавке которого установлена колодка для закрепления электрода, выполненного из металлической связки с выступающими из нее абразивными зернами нитрида бора и имеющего рабочую поверхность выпуклой формы и длину, которая больше длины режущей кромки затачиваемого сверла, при этом колодка имеет две направляющие, выполненные с возможностью обеспечения свободного перемещения колодки с электродом относительно отверстий в корпусе, через которые колодка шарнирно связана с подпружиненными внутренним и внешним стержнями параллелограммного механизма копирования профиля задней поверхности сверла, который содержит плавающий рычаг, шарнирно связанный снизу с упомянутыми внутренним и внешним стержнями, подпружиненными с помощью верхних и нижних пружин, причем жесткость верхних пружин меньше жесткости нижних пружин, которые связаны с регулировочными винтами с возможностью обеспечения настройки угла положения электрода, при этом в корпусе выполнены отверстия для прокачки электролита, а электрод выполнен с возможностью подключения к положительному полюсу источника тока.
На фиг. 1 показано предлагаемое устройство для анодно-механической заточки спиральных сверл, где приняты следующие обозначения: 1 - корпус, 2 - электрод, 3 - колодка, 4 - стержень внутренний, 5 - стержень внешний, 6 - рычаг плавающий, 7 - винт регулировочный, 8 - пружина верхняя, 9 - пружина нижняя, 10 - направляющая колодки. На фиг. 2 - (вид сверху), где цифрой 11 обозначены отверстия в корпусе для прокачки электролита, а остальные обозначения те же что и на фиг. 1. На фиг. 3 показан контакт сверла с устройством в процессе заточки, где цифрой 12 обозначено затачиваемое спиральное сверло, стрелками указаны направления вращения (Dг) и продольной подачи (Ds) сверла и знаками полярность подключения к источнику постоянного тока.
Устройство состоит из корпуса 1 (фиг. 1) выполненного из диэлектрического материала, внутри него в коническом углублении на радиальной канавке установлена колодка 3, которая связана через шарниры с подпружиненными стержнями 4 и 5 параллелограммного механизма копирования профиля задней поверхности сверла. В верхней части колодки имеется канавка для закрепления электрода 2. Рабочая поверхность электрода, контактирующая с задней поверхностью сверла, выполнена выпуклой формы, что обеспечивает плавный вход и выход обрабатываемой поверхности. При заданной ширине электрода, его длина должна быть больше чем длина режущей кромки затачиваемого сверла. Общая длина электрода должна быть такой длины, чтобы охватить весь диаметральный ряд сверл. С помощью двух направляющих 10 колодка с электродом свободно перемещается относительно просверленных отверстий в корпусе. Зазор между отверстием в корпусе и направляющим колодки должен быть минимальным, но достаточным для относительного перемещения. Пружины 8 и 9 предназначены для прижатия электрода к поверхности инструмента. Усилие прижатия и угол положения электрода изменяется при помощи регулировочных винтов 7.
В нижней части устройства, в сквозной прорези, расположен плавающий рычаг 6 механизма копирования связанный через шарниры стержнями 4 и 5.
Устройство работает следующим образом (фиг. 3). Через зазор между электродом 2 из нитрида бора (эльбор) и затачиваемой поверхностью сверла 12, образованный выступающими абразивными зернами из металлической связки, непрерывно прокачивается электролит. При прохождении электрического тока через электрод 2 и рабочую жидкость затачиваемая поверхность сверла подвергается электрохимическому растворению с образованием тонкой механической пленки. При вращении сверла абразивные зерна удаляют продукты анодного растворения материала сверла. В процессе работы абразивные зерна изнашиваются и разрушаются, вследствие чего зазор между обрабатываемой поверхностью и электропроводной металлической связкой уменьшается. Происходит пробой тонкого слоя электролита и разрушение материала сверла 12 под действием электрического тока. Разрушенные поверхностные слои снимаются абразивными зернами и выносятся из зоны обработки потоком электролита через отверстия 11 (фиг. 2) в корпусе 1. При этом затачиваемый инструмент 12 подключают к отрицательному полюсу источника постоянного тока (фиг. 3). Электрод 2 подключают к положительному полюсу источника тока.
Наиболее используемыми углами сверл при вершине являются углы 118°, 120° и 130°. При нормальной работе у спиральных сверл в основном изнашиваются периферийные части главных режущих кромок. Допускаемая ширина износа 0,5-2 мм. Поэтому профиль задней поверхности практически сохраняет первичные значения заднего угла и угла при вершине 2ϕ.
Угол при вершине 2ϕ и жесткость рычажно-пружинного пареллолограммного механизма изменяется двумя регулировочными винтами 7, которые связаны с нижними пружинами 9. Изменяя положения внутреннего 4 и внешнего 5 стержней под действием пружин, электрод 2 выставляется на необходимый угол 2ϕ при вершине. Исходная жесткость нижних пружин 9 устройства должна быть больше верхних пружин 8, что необходимо для преодоления упругости верхних пружин при регулировании положения электрода на угол 2ϕ при вершине.
В исходном положении колодка 3 (фиг. 1) с электродом 2 под действием пружин 8 и 9 занимает верхнее (начальное) положение. Ось затачиваемого сверла 12 должна лежать в плоскости рычажно-пружинного параллелограммного механизма и сохранять параллельность к оси устройства.
При перемещении сверла 12 (фиг. 3) вниз в конус корпуса 1 его затачиваемая задняя поверхность продавливает через колодку 3 с электродом 2 внутренний стержень 4 копирующего механизма. Этим обеспечивается перемещение нижнего конца плавающего рычага 6 вниз. Нижняя пружина 9 сжимается и пытается обратно вернуть стержень 4 в исходное положение, чем обеспечивается плотный контакт электрода и задней поверхности сверла. При этом внешний стержень 5 перемещается вверх, сжимает верхнюю пружину 8, и также прижимает электрод 2 к задней поверхности сверла 12.
Если при установке сверла контакт с электродом происходит ближе к периферии задней поверхности, то перемещения в механизме копирования начинаются с внешнего стержня. Таким образом, электрод ориентируется на действительный угол соответствующий значению угла 2ϕ при вершине сверла. В процессе заточки под действием пружин 8 и 9 положение электрода корректируется на значение угла, выставленное регулировочными винтами.
При заточке сверлу сообщают вращательное движение против направления вращения при сверлении (фиг. 3). При этом прижатый электрод через систему пружинно-рычажного пареллолограммного механизма меняет свое положение, копируя профиль задней поверхности сверла в сечении перпендикулярном к главной режущей кромке. Таким образом, при заточке пареллолограммный механизм постоянно находится в движении и устанавливается на правильный первичный задний угол сверла. Вращение затачиваемого сверла относительно неподвижного устройства позволяет повысить удобство ориентации их по отношению друг - другу. То есть сверло проще позиционировать относительно устройства.
В процессе заточки (фиг. 2), через отверстия 11 в корпусе 1 прокачивают электролит. Электролитом является водный раствор нитрата калия 5%, хлорида натрия 5% и нитрит натрия 1%. В качестве электролита можно применять рабочие жидкости с другим составом и соотношением компонентов. Скорость подачи в зону заточки в пределах от 2-8 л/мин.
При пропускании тока в среде электролита происходит процесс анодного растворения, а в зоне контакта сверла с электродом происходит процесс электроэрозии. Рабочий зазор между металлической связкой электрода и задней поверхностью сверла обеспечивается с помощью абразивных зерен нитрида бора, выступающих из связки. Продукты электроэрозии и анодного растворения удаляются из зоны обработки электролитом. Точность и качество заточки регулируют путем изменения электрического режима обработки - напряжение источника тока 30-32 В, а максимальный ток не превышает 50 А. Толщина снимаемого материала при заточке зависит от величины износа его режущей части.
Технический эффект от внедрения предлагаемого устройства заключается в увеличении производительности и повышении качества заточки.
Источники информации
1. Резание материалов. Режущий инструмент / под редакцией Н.А. Чемборисова. - М., 2017 - 263 с.
2. С.А. Попов, Л.Г. Дибнер, А.С. Каменкович. Заточка режущего инструмента - М., 1970, с. 159-204
3. Авторское свидетельство СССР №128321, кл. 67а, 2, 10.08.1959.
Claims (1)
- Устройство для анодно-механической заточки спиральных сверл с различными углами при вершине, содержащее корпус из диэлектрического материала, имеющий внутреннее коническое углубление, в радиальной канавке которого установлена колодка для закрепления электрода, выполненного из металлической связки с выступающими из нее абразивными зернами нитрида бора и имеющего рабочую поверхность выпуклой формы и длину, которая больше длины режущей кромки затачиваемого сверла, при этом колодка имеет две направляющие, выполненные с возможностью обеспечения свободного перемещения колодки с электродом относительно отверстий в корпусе, через которые колодка шарнирно связана с подпружиненными внутренним и внешним стержнями параллелограммного механизма копирования профиля задней поверхности сверла, который содержит плавающий рычаг, шарнирно связанный снизу с упомянутыми внутренним и внешним стержнями, подпружиненными с помощью верхних и нижних пружин, причем жесткость верхних пружин меньше жесткости нижних пружин, которые связаны с регулировочными винтами с возможностью обеспечения настройки угла положения электрода, при этом в корпусе выполнены отверстия для прокачки электролита, а электрод выполнен с возможностью подключения к положительному полюсу источника тока.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018106781A RU2684668C1 (ru) | 2018-02-22 | 2018-02-22 | Устройство для заточки спиральных сверл |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018106781A RU2684668C1 (ru) | 2018-02-22 | 2018-02-22 | Устройство для заточки спиральных сверл |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2684668C1 true RU2684668C1 (ru) | 2019-04-11 |
Family
ID=66168174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018106781A RU2684668C1 (ru) | 2018-02-22 | 2018-02-22 | Устройство для заточки спиральных сверл |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2684668C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU337221A1 (ru) * | Витебское специальное конструкторское бюро зубообрабатывающих | Полуавтомат для электрохимической заточки сверл | ||
| SU128321A1 (ru) * | 1959-08-10 | 1959-11-30 | Ю.П. Шкурин | Способ заточки спиральных сверл по задней поверхности режущих перьев |
| SU1007892A1 (ru) * | 1980-09-15 | 1983-03-30 | Кировоградский институт сельскохозяйственного машиностроения | Электрод-инструмент дл электрической обработки сквозных отверстий |
| JPS61100318A (ja) * | 1984-10-20 | 1986-05-19 | Oyo Jiki Kenkyusho:Kk | 超音波電解方電研削孔あけ加工方法及び装置 |
| JPH04304957A (ja) * | 1991-03-29 | 1992-10-28 | Kanefusa Kk | 木工用ボーリング錐の先端刃形成方法 |
-
2018
- 2018-02-22 RU RU2018106781A patent/RU2684668C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU337221A1 (ru) * | Витебское специальное конструкторское бюро зубообрабатывающих | Полуавтомат для электрохимической заточки сверл | ||
| SU128321A1 (ru) * | 1959-08-10 | 1959-11-30 | Ю.П. Шкурин | Способ заточки спиральных сверл по задней поверхности режущих перьев |
| SU1007892A1 (ru) * | 1980-09-15 | 1983-03-30 | Кировоградский институт сельскохозяйственного машиностроения | Электрод-инструмент дл электрической обработки сквозных отверстий |
| JPS61100318A (ja) * | 1984-10-20 | 1986-05-19 | Oyo Jiki Kenkyusho:Kk | 超音波電解方電研削孔あけ加工方法及び装置 |
| JPH04304957A (ja) * | 1991-03-29 | 1992-10-28 | Kanefusa Kk | 木工用ボーリング錐の先端刃形成方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101299544B1 (ko) | Ｅｌｉｄ 호닝 장치 및 방법 | |
| RU2413597C2 (ru) | Устройство для получения глубоких отверстий резанием | |
| CN106457429B (zh) | 用于高级硬化陶瓷加工的金刚石电镀研磨端铣刀 | |
| US5071525A (en) | Method of grinding lenses and apparatus therefor | |
| JP2009501089A (ja) | ボアの切削加工用の工具 | |
| JP2020511320A (ja) | ボールトラックフライス盤用のフライスヘッド、そのフライスヘッドを有するボールトラックフライス盤、ボールトラックフライス盤用の刃先を製造するための方法、その方法を実行するためのコンピュータプログラム製品、そのコンピュータプログラム製品を有するデータキャリア、及びその方法を実行するための研磨機 | |
| SI20572A (sl) | Luščilna glava za izluščanje valjev, cevastih valjev ipd. in postopek izluščanja | |
| RU2684668C1 (ru) | Устройство для заточки спиральных сверл | |
| CN103769960B (zh) | 一种具有微切削刃阵列结构的球形铣刀的制造方法 | |
| US8070933B2 (en) | Electrolytic microfinishing of metallic workpieces | |
| US6116997A (en) | Single side work polishing apparatus | |
| JP6253206B2 (ja) | ブレード加工装置及びブレード加工方法 | |
| US2329713A (en) | Lens edging device | |
| US4254591A (en) | Internal lapping tool | |
| US2256306A (en) | Circular shear for shearing circular metal plates | |
| CN114131432A (zh) | 一种球刀的加工方法及球刀 | |
| KR20040081880A (ko) | 피시디 탬프 커터 및 그 제조방법 | |
| US20180298710A1 (en) | Downhole apparatus | |
| JPS60180757A (ja) | 螺旋ドリルの研磨装置 | |
| JP4996299B2 (ja) | 円筒内周面のホーニング装置 | |
| RU2141890C1 (ru) | Инструмент для восстановления конических резьб нефтепромысловых труб | |
| RU185569U1 (ru) | Выглаживающий инструмент со сменной поворотной пластиной-индентером | |
| JP2018047551A (ja) | ワーク加工装置及びワーク加工方法 | |
| US20200040663A1 (en) | Electroformed thin-wall diamond drill bit with continuous wavy-shape blade | |
| JP2023154644A (ja) | 研削砥石 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200223 |