Сверло для кольцевого сверления

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и может быть использована на железной дороге в переносных сверлильных машинах для сверления отверстий на деталях, выполненных из сталей, например на шейке рельсов.
Сверла со съемными режущими пластинами могут иметь конструкцию с «одной рабочей стружкоотводящей канавкой», «с двумя рабочими стружкоотводящими канавками» или множеством рабочих стружкоотводящих канавок, при этом обычно одна или более режущих пластин расположены таким образом, что каждая имеет одну рабочую стружкоотводящую канавку.
Известны сверла со съемными режущими пластинами, которые могут быть установлены в гнезда на режущем конце корпуса сверла. Когда режущие кромки пластины изнашиваются при работе, режущие пластины могут быть удалены. Режущие пластины могут быть выполнены из материала, который тверже и/или плотнее материала корпуса сверла (см., например, Ru, патент №39522, оп. 10.08.2004 г.; а.с. №965628, оп. 15.10.1982 г.; Ru, патент №116082, оп. 20.05.2012 г.).
Известно «Сверло» (см. Ru, патент №2487783, оп. 02.07.2013 г.). Известное сверло содержит цилиндрический корпус, вращаемый вокруг осевой линии, стружкоотводящую канавку, образованную на внешней периферии корпуса и одну вспомогательную канавку. Однако, известное сверло предназначено для использовано при сверлении сложных деталей, например элементов автомобильного двигателя.
Известно «Регулируемое сверло с индексируемыми режущими пластинами и модульная система и держатель» (см. Ru, патент №2463131, оп. 10.10.2012 г). В известном сверле (его вариантах) рассмотрены сверла с одной или несколькими стружкоотводящими канавками. Однако, рассмотренные варианты имеют достаточно сложную конструкцию, что не позволяет решить поставленные перед заявителем задачи.
Известно «Сверло для кольцевого сверления» (см. Ru, п. №39522, оп. 10.08.2004 г.). Это сверло выбрано в качестве ближайшего аналога. Известное сверло с двумя режущими пластинами, приемной камерой и двумя стружкоотводящими канавками, используется для сверления отверстий на шейке рельсов. В настоящее время известное сверло широко используется на железной дороге на переносных станках при ремонтных работах на открытых участках. Однако, практика показала, что стружка, получающаяся при сверлении, не всегда уходит от режущих кромок и удаляется из зоны резания. В связи с затрудненным удалением стружки, а также неравномерностью ее удаления из стружкоотводящих канавок, в одной из канавок возможно забивание стружкой, что приводит к разбалансировке сверла в процессе резания. Несбалансированное сверло может вызывать вибрации.
Задачи, решаемые полезной моделью, состоят в следующем. Ремонт и обслуживание на железной дороге должны выполняться, когда движение по железнодорожному пути прекращается на определенное время, или имеется определенный промежуток времени между проходящими составами. В таких условиях ремонт и обслуживание должно выполняться качественно и в максимально сжатые сроки. Это возможно только при наличии надежного режущего инструмента. Необходимо у известного сверла для кольцевого сверления, которое имеет две съемные, с механическим креплением, режущие пластины, приемную камеру, две стружкоотводящие канавки, и широко используется на железной дороге, увеличить надежность отвода стружки из зоны резания. Другая задача заключается в снижении вибрации известного сверла. Это позволит увеличить производительность сверления, а также увеличить время эксплуатации сверла.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в увеличении надежности отвода стружки из зоны резания, в снижении вибрации сверла, что приведет к повышению качества выполняемой работы, к увеличению надежности сверла, и к увеличению времени эксплуатации сверла.
Это достигается тем, что сверло для кольцевого сверления, содержащее цилиндрический корпус, в передней концевой части которого механически закреплены сменные режущие пластины, при этом внутри корпуса вдоль корпуса размещена приемная камера, а на внешней поверхности корпуса имеются две стружкоотводящие канавки, согласно полезной модели, приемная камера выполнена в виде тела вращения цилиндрической формы диаметром, равным 13-14 мм, внутренняя поверхность стружкоотводящих канавок имеет у передней концевой части корпуса, в направлении движения сверла, участок выпуклой формы с радиусом, равным 2-5 мм, у задней концевой части корпуса, в направлении движения сверла, имеется участок вогнутой формы с радиусом, равным 19-21 мм, а угол между осью сверла и задней поверхностью стружкоотводящих канавок составляет 3-6°.
Целесообразно, чтобы поверхность приемной камеры имела чистоту поверхности не менее Ra1,6.
Целесообразно, чтобы сменные режущие пластины изготавливались из твердых сплавов.
Отличием заявляемого устройства от известного является приемная камера выполненная в виде тела вращения цилиндрической формы диаметром, равным 13-14 мм. При этом внутренняя поверхность стружкоотводящих канавок имеет у передней концевой части корпуса, в направлении движения сверла, участок выпуклой формы с радиусом, равным 2-5 мм, у задней концевой части корпуса, в направлении движения сверла, имеется участок вогнутой формы с радиусом, равным 19-21 мм, а угол между осью сверла и задней поверхностью стружкоотводящих канавок составляет 3-6°.
В сочетании с известными признаками, эти отличительные признаки позволяют увеличить надежность отвода стружки, снизить вибрации сверла, что приведет к повышению качества выполняемой работы, к увеличению надежности сверла, и к увеличению времени эксплуатации сверла.
В известном уровне техники нет сведений о возможности получения технического результата за счет вышеуказанных отличительных признаков. В таком случае, упомянутые признаки можно назвать новым средством для получения вышеуказанного технического результата, поскольку с помощью таких признаков этот результат еще не получали.
Испытания, проведенные заявителем, показали, что заявитель получил сверло повышенной жесткости, с измененной геометрией сечения стружкоотводящих канавок. Заявитель, опытным путем, определил, что если приемная камера, имеет диаметр D равный 13-14 мм, и чистоту поверхности не менее Ra1,6, то исключились случаи заклинивания и заваривания высверленного сердечника со сверлом, что приводило к поломке сверла, поломкам направляющей оправки станка. Когда внутренняя поверхность стружкоотводящих канавок, имеет у передней концевой части корпуса, в направлении движения сверла, участок выпуклой формы, соединяющий заднюю и переднюю поверхности стружкоотводящих канавок, выполненный радиусом r, равным 2-5 мм, и угол α между осью сверла и задней поверхностью стружкоотводящих канавок составляет 3-6°, то увеличивается прочность стенки корпуса. Было замечено, что приемная камера с диаметром D, равным 13-14 мм, в сочетании с тем, что внутренняя поверхность стружкоотводящих канавок, имеет у передней концевой части корпуса, в направлении движения сверла, участок выпуклой формы, соединяющий заднюю и переднюю поверхности стружкоотводящих канавок, выполненный радиусом r, равным 2-5 мм, угол между осью сверла и задней поверхностью стружкоотводящих канавок составляет 3-6°, а у задней концевой части корпуса, в направлении движения сверла, имеется участок вогнутой формы с радиусом R, равным 19-21 мм, позволяют следующее. Стойкость режущих пластин увеличивается. Одними гранями режущих пластин можно просверлить большее количество отверстий. Увеличилась жесткость боковых стенок корпуса. Стружка, которая образуется во время операции резания, не застревает в продольном и загнутом участках стружкоотводящих канавок, Уменьшается износ стеночной поверхности стружкоотводящих канавок. Предотвращается разрушение утонченной стеночной части на переднем конце корпуса сверла. Увеличилась надежность отвода стружки из зоны резания. Вибрация сверла снизилась. Качество выполняемой работы повысилось. Увеличилось производительность сверления. Время эксплуатации сверла увеличилось. При этом целесообразно, чтобы поверхность камеры для приема высверленного сердечника имела чистоту поверхности не менее Ra1,6, а сменные режущие пластины изготавливались из твердых сплавов.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
Фиг. 1- общий вид сверла;
Фиг. 2- разрез с указанием параметров.
Заявляемое сверло, представленное на фиг. 1, состоит из корпуса 1, со стружкоотводящими канавками 2. Вдоль оси корпуса выполнена приемная камера 3. На корпусе 1 размещены, установленные на одном диаметре и закрепленные винтами 4, режущие пластины 5.
Заявляемое сверло работает по известной технологии и изготавливается на предприятии заявителя.
Для экспериментальной проверки было изготовлено 6 опытных образцов сверла. Опытная эксплуатация образцов заявляемого сверла показала, что работоспособность заявляемого сверла значительно выше, чем у прототипа. Стойкость сверла при работе в системе СПИД (Станок Приспособление Инструмент Деталь) увеличилась на 18-20%. Вибрация колебаний снизилась на 20%.
Достигнут результат, который длительное время не удавалось получить.