ГОЛОВКА ДЛЯ ГЛУБОКОГО СВЕРЛЕНИЯ

Головка для глубокого сверления
Полезная модель относится к режущему инструменту, предназначенному для обработки глубоких отверстий, и может быть использована для создания технологических отверстий в корпусных деталях.
В известных конструкциях сверл типа ВТА (патент РФ 2570268, МПК опубл. 10.12.2015 г.) дробление стружки осуществляется за счет работы стружколомных порожков на режущих кромках, при этом для повышения компактности стружки осуществляется ее деление по ширине реза с помощью одного или большего числа стружкоделителей. Это усложняет конструкцию головки для сверления и ее переточку, уменьшает эксплуатационную стойкость изделия.
Реализация процесса сверления глубоких отверстий определяется, в первую очередь, формированием компактной стружки, обеспечивающей ее эвакуацию потоком СОЖ. В известных конструкциях головок типа ВТА (патент RU 2403129 С2, МПК 51/00, опубл. 10.11.2010 г.) дробление стружки осуществляется за счет работы стружколомных порожков на режущих пластинах, при этом для повышения компактности стружки осуществляется ее деление по ширине реза с помощью одного или большего числа стружкоделителей. Отмечено, что при сверлении низкоуглеродистых легированных сталей, в том числе коррозионностойких, обладающих высокой вязкостью, эффективная работа стружколомных порожков возможна только при высоких значениях осевой подачи инструмента, что приводит к интенсивному износу режущей пластины головки, а это, в свою очередь, является причиной образования сливной стружки, которая пакетируется в корпусе головки и вызывает его разрушение. Работоспособность головки для сверления при этом составляет 2-3 метра сверления. Указанное техническое решение является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату и принято за прототип.
Технической проблемой, решаемой настоящей полезной моделью, является низкая эксплуатационная стойкость изделия.
Для решения поставленной технической проблемы основная режущая кромка режущей пластины выполнена сплошной, на переднем торце корпуса головки выполнен скос, доходящий до вспомогательной режущей кромки режущей пластины, в корпусе выполнена проточка для увеличения прохода СОЖ длиной, равной длине опорной пластины с обеспечением зазора между головкой для глубокого сверления и стенками обрабатываемого отверстия, равного 17-18% площади поперечного сечения обрабатываемого отверстия, при этом вершина головки находится на расстоянии от крайней периферийной точки режущей пластины, равном (0,28-0,32) диаметра головки, стружколомный порожек выполнен высотой 0.4 мм, а расстояние по нормали от главной режущей кромки до стружкоприемного отверстия в корпусе составляет (4-6) мм.
Главная режущая кромка выполнена сплошной, в результате чего действие разнонаправленных сил резания на основной и вспомогательной режущих кромках распространяется на стружку по всей ширине реза, что приводит к скручиванию стружки в направлении стружкоприемного отверстия. Затем стружка упирается в стенку корпуса головки внутри стружкоприемного отверстия и при дальнейшем ее скручивании ломается. Деление стружки в этом случае обеспечивается при меньших осевых подачах головки, что в свою очередь позволяет снизить износ инструмента и повысить его стойкость до 10-12 метров просверленного отверстия.
Наличие на переднем торце корпуса головки скоса, доходящего до вспомогательной режущей кромки режущей пластины, обеспечивает предотвращение заклинивания стружки между передней частью корпуса и дном обрабатываемого отверстия и ее эвакуацию.
Дополнительная проточка длиной, равной длине опорной пластины обеспечивает увеличение площади зазора для прохода СОЖ до 17-18% от площади поперечного сечения обрабатываемого отверстия, тем самым увеличивая расход СОЖ, необходимый для беспрепятственного удаления стружки в стружкоприемное отверстие.
Вершина головки находится на расстоянии 0.28-0.32 от диаметра, считая от крайней периферийной точки режущей пластины. В результате обеспечивается увеличение значения силы резания с вспомогательной режущей кромки, что способствует лучшему скручиванию стружки вокруг вершины под действием разнонаправленных сил резания с основной и вспомогательной режущих кромок.
Отличием является также то, что стружколомный порожек выполнен высотой 0,4 мм при ширине 2,5-4,0 мм. Увеличенная по сравнению с прототипом ширина порожка позволяет предварительно скручивать стружку после ее схода с режущих кромок, ее надлом происходит при упоре в стружколомный порожек, а окончательное деление стружки осуществляется при ее скручивании в стружкоприемном отверстии корпуса головки.
Еще одним отличием является то, что расстояние по нормали от главной режущей кромки до стружкоприемного отверстия в корпусе составляет от 4 до 6 мм. В результате обеспечивается гарантированное попадание стружки под действием СОЖ в приемное окно корпуса головки и ее скручивание в полости корпуса, что обеспечивает дробление стружки.
Полезная модель иллюстрируется чертежом Фиг 1.
Головка для глубокого сверления состоит из полого корпуса 1 с окном для приема стружки 2 и присоединительной ленточной резьбой 3. В корпусе установлены напайные одна режущая 4 и две направляющие 5 твердосплавные пластины. Направляющие пластины установлены под углом около 100° так, что равнодействующая сил резания приходится посередине между ними, прижимая их к стенке обрабатываемого отверстия и тем самым осуществляя базирование инструмента. Между направляющими пластинами в корпусе выполнена проточка 6 для увеличения зазора для прохода СОЖ. На переднем торце корпуса выполнен скос 12, доходящий до уровня вспомогательной режущей кромки режущей пластины.
Пример осуществления работы полезной модели приведен ниже со ссылкой на фиг. 1.
Предложенная конструкция инструмента работает следующим образом: корпус головки 1 крепится к трубчатому стеблю с помощью ленточной резьбы 3. Головка вводится в кондукторную втулку, которая обеспечивает направление сверления и прижимается к обрабатываемой поверхности. В зазор между корпусом головки и кондукторной втулкой подается поток СОЖ. В процессе сверления на основной 7 и вспомогательной 8 режущих кромках происходит формирование стружки следующим образом: стружка под действием разнонаправленных сил резания с основной и вспомогательной режущих кромок предварительно закручивается вокруг вершины 9, перемещается и упирается в стружколомный порожек 11, где получает надлом, затем под действием увеличенного за счет проточки 6 потока СОЖ попадает в стружкоприемное окно 2, где происходит окончательное ее скручивание, деление и эвакуация. Эффективность предварительного скручивания стружки вокруг вершины обеспечивается благодаря расстоянию от крайней периферийной точки 10 режущей пластины 4 до вершины головки 9, равному 0,28-0,32 диаметра головки, что приводит к увеличению режущей силы с вспомогательной режущей кромки. При предварительном скручивании стружка размещается в кармане, образованном за счет скоса 12 между торцом головки и дном обрабатываемого отверстия, что предотвращает ее заклинивание.
Таким образом, эффективное формообразование, дробление и эвакуация стружки при сверлении материалов с высокой вязкостью обеспечиваются при меньших подачах, чем у прототипа, что, в свою очередь, снижает нагрузки и износ инструмента. В результате эксплуатационная стойкость головки для глубокого сверления модели по сравнению с прототипом повышается в 4-6 раз.