КОМБИНИРОВАННЫЙ ОСЕВОЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ

Полезная модель относится к области металлообработки, а именно к комбинированным инструментам для обработки отверстий, нарезания резьбы.
Известен комбинированный инструмент, содержащий хвостовик и рабочую часть, состоящую из сверла и метчика. Инструмент предназначен для выполнения отверстий, полученных в режиме последовательного сверления и резьбонарезания. Сверло и метчик имеет две режущие кромки и прямые стружечные канавки. (Патент №3627798 DE, опубл. 18.02.1988 г.)
Недостатком указанного изобретения является следующее: во-первых при наличии двух режущих кромок усилие резания при сверлении и нарезании требуется больше, в результате чего происходит повышенный износ кромок и их поломка, во-вторых на торце сверла между режущими кромками имеется перемычка, которая сдавливает металл, вследствие чего не обеспечивается необходимое качество резания. Кроме того, данный инструмент с двухканавочным метчиком, возможно, использовать только для обработки отверстий малых диаметров до 5 мм.
Известен комбинированный осевой инструмент, принятый в качестве прототипа, содержащий сверло и метчик, позволяющий совместить сверление и нарезание резьбы метчиком в пределах одной операции. Применение данного инструмента позволяет увеличить производительность обработки, обеспечить экономию инструментального материала и уменьшение количества вспомогательного инструмента. Комбинированный осевой инструмент представляет собой цилиндрический стержень, включая хвостовик для закрепления инструмента на станке или в ручном инструменте, рабочую часть, состоящую из сверла и метчика. Сверло снабжено парой режущих кромок, которые переходят в четыре прямые стружечные канавки, по которым сходит стружка. Инструмент приспособлен для правостороннего или левостороннего нарезания резьбы. Метчик имеет кольцевую конфигурацию, состоящую из сегментов (перьев), разделенных стружечными канавками. (Патент США №5413438, опубл. 0905.1995 г.).
Недостатком известного изобретения является нетехнологичность конструкции инструмента, заключающаяся в сложности изготовления перехода с двух режущих кромок сверла к четырем стружечным канавкам метчика. Наличие четырех сегментов (перьев) не обеспечивают необходимого самоцентрирования при нарезании резьбы, процесс нарезания сопровождается биением, в результате чего не выдерживается цилиндричность отверстия. Недостатком является также высокий крутящий момент инструмента.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание технологически простой конструкции, обеспечивающей повышение качества обработки отверстий.
Техническая задача достигается тем, что в комбинированном осевом инструменте для обработки отверстия, состоящим из хвостовика и рабочей части, состоящей из сверла и метчика для нарезания резьбы, выполненных заодно целое, согласно полезной модели сверло и метчик выполнены с тремя режущими кромками и с тремя прямыми стружечными канавками.
Конструктивные особенности инструмента, а именно три режущие кромки инструмента позволили снизить усилие резания, обеспечивая при этом качество обработки отверстий. Устранить биение при нарезании резьбы, за счет обеспечения самоцентрирования, и тем самым достичь цилиндричность полученных обработанных отверстий, а также снизить крутящий момент инструмента. Кроме того, конструкция инструмента более технологична и менее трудоемка в изготовлении за счет выполнения прямых стружечных канавок у сверла и метчика за один проход с использованием одного инструмента, что определяет ее низкую себестоимость.
Предлагаемый комбинированный инструмент поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид инструмента. Фиг.2 - вид инструмента с рабочего торца, на фиг.3 представлен процесс нарезания резьбы.
Комбинированный инструмент состоит из цилиндрического хвостовика 1, который закрепляется на станке, и рабочей части. Рабочая часть включает в себя сверло 2 с тремя режущими кромками 3 и метчик 4 с тремя режущими перьями, образующие режущие кромки и выполненными заодно целое. Между режущими кромками метчика 4 и режущими кромками сверла 2 выполнены три прямые стружечные канавки 5.
Работа инструмента осуществляется следующим образом.
Для обеспечения хорошего отвода стружки комбинированный инструмент работает последовательно на режимах нарезания резьбы с частотой вращения и осевой подачей. Возможна обработка отверстия на различных режимах резания в зависимости от выполняемой операции (сверление n или нарезание резьбы n1). Вначале сверлят отверстие сверлом 2, когда отверстие просверлено, вступает в работу метчик 4 для нарезания резьбы в полученном отверстии. Стружка, образованная сверлом 2, перемешиваясь со стружкой, образованной метчиком 4 выходит из обрабатываемого отверстия по стружечной канавке 5. Комбинированный инструмент является универсальным, позволяющий совместить сверление и нарезание резьбы в одну операцию. Инструмент применяется в механизированных операциях с возможностью правостороннего и левостороннего нарезания резьбы сквозных отверстий в деталях толщиной до 5 мм. Применение инструмента при нарезании резьбы, позволяет повысить осевую точность выполнения обрабатываемого отверстия, так как силы, действующие на режущие кромки, стараются сместить каждую кромку к центру, частично взаимно уравновешивая друг друга.
Изготовлен и испытан опытный образец комбинированного инструмента. Испытание образца проводилось на детали толщиной 5 мм из стали 45 ГОСТ 1050-90. При сверлении отверстия применялись следующие режимы резания: скорость резания V=30 м/мин, подача n=200 об/мин. При нарезании резьбы - V1=7 м/мин, n1=100 об/мин. Резьба, полученная нарезанием комбинированным инструментом, соответствует ГОСТ 16093-2004. Резьба проверена калибрами по ГОСТ 18465-73.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволило упростить конструкцию, трудоемкость ее изготовления и обеспечить качество нарезания резьбы отверстия.