СВЕРЛО СО СМЕННЫМИ МНОГОГРАННЫМИ ПЛАСТИНАМИ

Полезная модель относится к области обработки материалов резанием и может быть использовано при обработке изделий на станках как с высокой, так и невысокой жесткостью технологической системы.
Известно сверло SU 965628, опубликовано 15.10.82, с механическим креплением двух твердосплавных режущих пластин для обработки отверстий в сплошном материале, содержащее корпус, на котором выполнены хвостовик и две канавки для отвода стружки, одна режущая кромка перекрывает весь радиус, а вторая только часть радиуса. Пластины крепятся в гнездах винтовыми грибковыми прихватами. С целью повышения надежности и производительности обработки вторая режущая пластина выдвинута вперед по оси и развернута относительно первой режущей пластины так, что ее режущая кромка перекрывает средний участок ширины среза.
Также известно сверло RU 2147265, опубликовано 10.04.2000, для сверления металлов, имеющее на лицевой части несущие режущие пластины, кассеты (кассеты с установленными в них режущими пластинами), например 3, 5 или 7 кассет. Периферическая кассета несет периферическую режущую пластину. Эта периферическая кассета закреплена в корпусе сверла при помощи стопорного винта, который идет в пазу, имеющемся в сверлильной головке. Радиально внутри от периферической кассеты имеется клин, который может быть перемещен по оси и в результате может регулировать радиальное положение периферической кассеты и режущей пластины, а следовательно, и диаметр резания. По достижении желательной регулировки по радиусу периферическую режущую пластину фиксируют (закрепляют) стопорным винтом. Осуществляется надежная, простая и очень точная регулировка диаметра резания.
В качестве прототипа взято стандартное сверло, централизованно выпускаемое промышленностью по ОСТ2 И20-9-84 и ОСТ2 И20-10-84, содержащее корпус со стружечными канавками и отверстиями для подвода смазывающе-охлаждающей жидкости, две асимметрично расположенные относительно оси корпуса сменные многогранные режущие пластины, установленные в базирующих гнездах, и винты для их крепления, при этом одна из сменных многогранных режущих пластин расположена на периферии корпуса и предназначена для формирования поверхности обрабатываемого отверстия (см. Фадюшин И.Л. и др. "Инструмент для станков с ЧПУ, многоцелевых станков и ГПС", М., "Машиностроение", 1990, с.168-173, рис.3.20).
Недостатками известных сверл с механическим креплением сменных многогранных режущих пластин является наличие неуравновешенной радиальной составляющей силы резания снижающей стойкость режущих кромок в процессе резания и точность обработки на станках с высокой жесткостью технологической системы, а также приводящей к быстрому выходу из строя (поломке) сменных многогранных режущих пластин при использовании на станках с невысокой жесткостью технологической системы.
Задачей настоящей полезной модели является уменьшение или исключение неуравновешенной радиальной составляющей силы резания, увеличение стойкости режущих кромок в процессе резания и точности обработки отверстий на станках с высокой жесткостью технологической системы, снижению вероятности выхода из строя (поломки) режущих пластин при использовании на станках с невысокой жесткостью технологической системы.
Указанный технический результат достигается за счет того, что сверло со сменными многогранными режущими пластинами, содержащее корпус со стружечными канавками, две сменные многогранные режущие пластины, ассиметрично расположенные относительно оси корпуса и установленные в выполненных в корпусе базирующих гнездах с опорными поверхностями, и винты для их крепления, согласно изобретению по меньшей мере одна из опорных поверхностей базирующего гнезда для сменной многогранной режущей пластины расположена в плоскости, находящейся под углом, отличным от 0 в пределах от +90° до -90° к оси вращения сверла.
На фиг.1 - показан общий вид сверла со сменными многогранными пластинами.
На фиг.2 - показана схема крепления сменных многогранных режущих пластин.
а
Сверло включает в себя корпус 1 со стружечными канавками 2 и отверстиями 3 для подвода смазывающей и охлаждающей жидкости. В базирующих гнездах 4 корпуса 1 винтами 5 закреплены сменные многогранные режущие пластины 6. Как минимум у одного базирующего гнезда 4 опорная поверхность 7 находится в плоскости 8 находящейся под углом  к оси вращения сверла 9.
Для уменьшения или исключения неуравновешенной радиальной составляющей силы резания, увеличения стойкости режущих кромок сменных многогранных режущих пластин 6 в процессе сверления и точности обработки отверстий на станках с высокой жесткостью технологической системы, снижения вероятности выхода из строя (поломки) сменных многогранных режущих пластин 6 при использовании на станках с невысокой жесткостью технологической системы как минимум у одной сменной многогранной режущей пластины 6 опорная поверхность 7 базирующего гнезда 4 находится в плоскости 8. Плоскость 8 в свою очередь находится под углом а к оси вращения сверла 9. Величина угла наклона плоскости 8 выбирается в зависимости от следующих факторов: режим обработки, вид обрабатываемого материала заготовки, марка инструментального материала, тип смазывающе-охлаждающей жидкости, жесткость технологической системы, зависящая от вида и типа обрабатывающего оборудования. Максимальный эффект при различных сочетаниях всех перечисленных факторов наблюдается при величине угла а отличной от нуля в пределах от +90° до -90°.
а
а
а
а
а
При изменении угла наклона  плоскости 8 относительно оси вращения сверла 9 в которой находится опорная поверхность 7 базирующего гнезда 4 изменяются геометрические параметры сменной многогранной режущей пластины 6. Также эффект может наблюдаться и при различном угле наклона  плоскостей 8 относительно оси вращения сверла 9 в которых находятся опорные поверхности 7 базирующих гнезд 4 сменных многогранных режущих пластин 6 сверла в пределах от +90° до -90° включая нулевое значение у отдельных сменных многогранных режущих пластин 6. Для этого для каждой опорной поверхности 7 базирующего гнезда 4 сменных многогранных режущих пластин 6 проводится своя плоскость 8 с углом наклона . При этом значение угла наклона  плоскости 8 может быть одинаковым у всех пластин либо различным. Различный угол наклона  плоскости 8 относительно оси вращения сверла 9 в том числе может обеспечить повышенный эффект обработки сложно структурированных материалов и сплавов, для которых характерно явление наклепа и/или переструктурирование в результате обработки затрудняющее обработку. Тогда разные сменные многогранные режущие пластины 6 сверла взаимодействуют по разному с обрабатываемой поверхностью и явления затрудняющие обработку либо значительно уменьшаются либо полностью устраняются и процесс обработки становится более эффективным. Под эффективностью процесса обработки подразумевается уменьшение или исключение неуравновешенной радиальной составляющей силы резания, увеличение стойкости режущих кромок сменных многогранных режущих пластин 6 в процессе резания и точности обработки отверстий на станках с высокой жесткостью технологической системы, снижению вероятности выхода из строя (поломки) сменных многогранных режущих пластин 6 при использовании на станках с невысокой жесткостью технологической системы, а также повышение производительности обработки. Сверло может быть выполнено как с отверстиями 3 для подвода смазывающе-охлаждающей жидкости, так и без отверстий 3 для подвода смазывающе-охлаждающей жидкости. В базирующих гнездах 4 корпуса 1 на опорных поверхностях 7 закреплены сменные многогранные режущие пластины 6. Сменные многогранные режущие пластины 6, могут иметь любую известную и/или новую форму и/или конфигурацию и могут быть закреплены любым известным способом, например, винтами 5.
а
Таким образом, варьируя параметром угла наклона  относительно оси вращения сверла каждой или одновременно всех плоскостей в которых находятся опорные поверхности базирующих гнезд сменных многогранных режущих пластин можно добиться уменьшения или исключения неуравновешенной радиальной составляющей силы резания, увеличения стойкости режущих кромок в процессе резания и точности обработки отверстий на станках с высокой жесткостью технологической системы, снижению вероятности выхода из строя (поломки) режущих пластин при использовании на станках с невысокой жесткостью технологической системы и увеличить производительность обработки. Результаты исследования работоспособности нового сверла со сменными многогранными режущими пластина показали, например, повышение стойкости в среднем на 30% по сравнению с аналогами, уменьшение неуравновешенной составляющей силы резания в 2 и более раз до полного ее исключения.