ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ ЗЕНКЕР ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ПРОСВЕРЛЕННОГО ОТВЕРСТИЯ

Предлагаемая полезная модель относится к обработке металлов резанием и может быть использования для формирования отверстий.
Имеется осевой инструмент - сверло (ГОСТ 10903-77). Сверло предназначено как для сверления отверстия в сплошном материале, так и для рассверливания предварительно подготовленного отверстия. Однако при рассверливании сверлом предварительно подготовленного отверстия невозможно получить шероховатость выше Rz 20, а также сверло имеет недостаточную жесткость и, иногда имеет место увод сверла и, как следствие этого, повреждение формы отверстия.
Этот недостаток для рассверливания предварительно подготовленного отверстия устраняет зенкер.
Известен осевой многолезвийный инструмент - цилиндрический зенкер, предназначенный для обработки предварительно подготовленных отверстий (И.И. Семенченко, В.М. Матюшин, Г.Н. Сахаров. Проектирование металлорежущих инструментов. М.: Машгиз 1963 г., фиг. 231, с. 435; фиг. 235 и 236, с. 442; фиг. 252, с. 456), (П.П. Исаев, А.А. Богданов. «Обработка металлов резанием». Государственное издательство оборонной промышленности, М.,1959, с. 295, фиг. 3.23) и (ГОСТ 12489-71, черт. 1, 2 и 3).
Зенкер содержит хвостовик и рабочую часть, выполненную в виде зубьев, каждый из которых имеет режущую и калибрующую кромки, образованные пересечением поверхности стружечной канавки и цилиндрической ленточки с диаметром, соответствующим диаметру готового отверстия.
При обработке режущие кромки снимают припуск, а калибрующие окончательно формируют отверстие, причем наибольший износ последних происходит в месте сопряжения с режущими кромками, т.е. по уголкам (см. П.П. Исаев, А.А. Богданов. «Обработка металлов резанием». Государственное издательство оборонной промышленности, М., 1959, с. 311, 312, фиг. 3.38). На величину износа калибрующей кромки в указанном месте большое влияние оказывает ее нерациональная геометрия, а именно наличие нулевого заднего угла задней поверхности. Часть калибрующей кромки, расположенная в месте сопряжения с режущей кромкой, выполняет срезание тонкого слоя, образованного в результате упругого восстановления металла после работы режущей кромки, биения зенкера и неравномерного износа радиуса скругления калибрующих кромок.
При этом длина контакта детали с задней поверхностью (ленточкой) значительно больше длины контакта стружки с передней поверхностью. В таком случае от контактных напряжений и сил, действующих на заднюю поверхность, зависят сила резания, температура в зоне резания и стойкость инструмента (см. Г.С. Железнов. «Определение сил, действующих на заднюю поверхность режущего инструмента», СТИН, 1999 г., № 12, с. 25).
Следовательно, для снижения контактных напряжений и соответственно износа калибрующей кромки, ухудшающего шероховатость обработанного отверстия и сокращающего стойкость зенкера, необходимо уменьшить площадь контакта задней поверхности части калибрующей кромки, находящейся в месте сопряжения с режущей кромкой, с поверхностью отверстия.
Задачей полезной модели является повышение стойкости зенкера и качества обработанного отверстия.
Технический результат выражается в повышении стойкости инструмента и качества обработанных отверстий.
Технический результат достигается тем, что цилиндрический зенкер для обработки предварительно просверленного отверстия содержит хвостовик и рабочую часть, выполненную в виде зубьев, каждый из которых имеет режущую и калибрующую кромки, образованные пересечением поверхности стружечной канавки с цилиндрической ленточкой с диаметром, соответствующим диаметру готового отверстия, при этом режущая и калибрующая кромки соединены дополнительной режущей кромкой с диаметром, равным диаметру цилиндрической ленточки, и ее задняя поверхность расположена с образованием заднего угла, величина которого в нормальных сечениях равномерно уменьшается от наибольшего значения в месте сопряжения с режущей кромкой до нуля в месте сопряжения с калибрующей ленточкой.
Новым в полезной модели является то, что режущая и калибрующая кромка соединены дополнительной режущей кромкой с диаметром, равным диаметру цилиндрической ленточки, и ее задняя поверхность расположена с образованием заднего угла, величина которого в нормальных сечениях равномерно уменьшается от наибольшего значения в месте сопряжения с режущей кромкой до нуля в месте сопряжения с калибрующей кромкой.
На фиг. 1 представлен предлагаемый зенкер, на фиг. 2, 3 - сечения, нормальные к дополнительной режущей кромке.
1
2
Цилиндрический зенкер для обработки предварительно просверленного отверстия содержит хвостовик 1 и режущую часть 2, состоящую из зубьев 3. Каждый зуб имеет режущую 4 и калибрующую кромку 5, образованную пересечением поверхности стружечной канавки 6 с цилиндрической ленточкой 7, соответствующей диаметру готового отверстия. Режущая кромка 4 соединена с калибрующей кромкой 5 дополнительной режущей кромкой 8 с диаметром, равным диаметру цилиндрической ленточки 7, и расположенной с образованием заднего угла, величина которого в нормальных сечениях, показанных на фиг.2, 3, равномерно уменьшается от наибольшего значения в месте сопряжения с режущей кромкой до нуля в месте сопряжения с калибрующей ленточкой, то есть α>α.
Цилиндрический зенкер для обработки предварительно просверленного отверстия работает следующим образом.
В шпиндель сверлильного станка вставляют хвостовик зенкера, подводят режущую часть к отверстию детали, включают вращение шпинделя и осевую подачу. В процесс резания вступают режущие кромки зубьев, снимающие припуск, за ними - дополнительные режущие кромки, срезающие упруго восстановленный слой металла. Наличие заднего угла у дополнительных режущих кромок обеспечивает наименьшие контактные нагрузки на режущие зубья и повысит стойкость зенкера. Далее вступают в работу калибрующие кромки, сглаживающие и уплотняющие микронеровности, оставшиеся после срезания тонкого слоя дополнительной режущей кромкой, за счет чего улучшается шероховатость и уплотняется поверхностный слой отверстия.
Уменьшение заднего угла дополнительной режущей кромки от наибольшего значения в месте сопряжения с режущей кромкой до нуля в месте сопряжения с калибрующей кромкой способствует плавному вступлению в работу последней и обеспечивает возможность восстановления начальных задних углов после переточки зенкера.