Зенкер

Полезная модель относится к технологическим процессам в машиностроении и может быть использована в путевых железнодорожных инструментах, в частности, для снятия фасок и заусенцев в предварительно просверленных отверстиях рельсов.
В известном уровне техники раскрыты различные решения, которые относятся к устройству для механической обработки просверленных отверстий и к блокам для механической обработки предварительно просверленных 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. Для предварительно подготовленного отверстия этот недостаток устраняет зенкер.
Известен инструмент для снятия в предварительно просверленном отверстии небольшого припуска и обеспечения этим надежного направления инструмента. (см. СССР, а.с. 110018, оп. 25.02.58). В известном инструменте для рассверливания отверстий зенкер, врезаясь в предварительно просверленные отверстия и снимая небольшой припуск, обеспечивает надежное направление инструмента для рассверливания отверстия.
Известен зенкер (см. СССР, а.с. №1232391, оп. 23.05.86). Известный инструмент используется для снятия наружных фасок на деталях малых диаметров.
Известно «Устройство для снятия фасок с двух сторон отверстия» (см. СССР, а.с. №1255289, оп. 07.09.86). Известное устройство предназначено для получения фаски с разными размерами с обеих сторон отверстия и имеет сложную конструкцию.
Известно устройство для снятия фасок с двух сторон в отверстиях рельсов (см. Ru, патент №2107591, оп. 27,03,98.). Известное устройство приспособлено для путевых условий, содержит узел снятия фаски, который содержит правую и левую зенковки. Однако известное устройство достаточно сложное, так как имеет в наличие значительное число деталей.
Известна «Рельсосверлильная машина» (см. RU, патент №2196198, оп. 10.01.2003). Известная рельсосверлильная машина решает задачу повышения эффективности и безопасности проведения работ по сверлению отверстий в рельсах. Однако имеет сложную конструкцию и большие габариты.
Наиболее близким к заявляемому зенкеру является инструмент для рассверливания отверстий (см. СССР, а.с. №110018, оп. 25.02.1958 г.). В известном инструменте для рассверливания отверстий используют устройство с ручным приводом. Этот инструмент для рассверливания отверстий в рельсах выбран в качестве ближайшего аналога.
В настоящее время, на железной дороге, при ремонтных работах на открытых участках, широко используются устройство с ручным приводом со сверлом. В отверстии, просверленном сверлом такого устройства, имеется фаска. Кроме того, практика показала, что на кромках отверстия образуются еще и заусенцы. Инструмент для рассверливания отверстий позволяет придать отверстию цилиндрическую форму, большую точность, и лучшую чистоту поверхности.
Задачей полезной модели является создание технологически простой конструкции зенкера, приспособленного для работы в устройстве с ручным электроприводом при ремонтных работах на открытых участках железной дороги. Зенкер должен обеспечить повышение качество обработки отверстий за счет снятия фаски и удаления заусенцев. Необходимо убрать заусенец, поскольку, в дальнейшем, при соединении рельса и накладки, заусенцы мешают плотно сжать рельс и накладку. Кроме того, заусенцы являются концентратором напряжения, и с заусенцев начинается разрушение рельса.
Технический результат заявляемого устройства заключается в упрощении зенкера, в улучшении качества обработки отверстий, в улучшении показателей надежности отремонтированных открытых участков железной дороги, что позволит снизить аварийные выходы из строя рельсов и накладок.
Указанный технический результат достигается совокупностью признаков формулы полезной модели. Технический результат обеспечивается тем, что, у зенкера, содержащего хвостовик, и рабочую часть с соосной направляющей, выполненной в виде объемного тела с возможностью вхождения в предварительно просверленное отверстие, при этом рабочая часть изготовлена из металла и содержит твердосплавные пластины, согласно полезной модели, объемное тело выполнено на основе усеченного эллипса, имеющего радиус R 10-20 мм, высоту Н 7-15 мм, диаметр, определяемый диаметром обрабатываемого отверстия, и при этом объемное тело выполнено полым.
Целесообразно, в качестве металла использовать конструкционные легированные стали.
Отличием заявляемого устройства от известного устройства является: рабочая часть изготовлена из металла и содержит твердосплавные пластины, объемное тело выполнено на основе усеченного эллипса, имеющего радиус R 10-20 мм, высоту Н 7-15 мм, диаметр, определяемый диаметром обрабатываемого отверстия, и при этом объемное тело выполнено полым.
В сочетании с известными признаками, эти отличительные признаки позволяют упростить зенкер, улучшить качество обработки отверстий, улучшить показатели надежности отремонтированных открытых участков железной дороги, что позволит снизить аварийные выходы из строя рельсов и накладок.
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.
Форма и размеры соосной направляющей, выполненной в виде объемного тела, подбирались опытным путем, вид объемного тела (полое) также подбиралось опытным путем. Исследования и испытания, проведенные заявителем показали, что получен зенкер, который позволяет за один проход убрать заусенцы. Кроме того, конструкция соосной направляющей, входящей в предварительно просверленное отверстие оказалась более технологична и менее трудоемка в изготовлении, чем в прототипе.
Экспериментально было определено, что при использовании заявляемого зенкера при ремонте открытых участков железной дороги происходит снятие фасок и удаление заусенцев. Конструкция зенкера оказалась более технологична и менее трудоемка, чем в прототипе.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
фиг. 1 и фиг. 2 - возможная конструкция зенкера и возможная конструкция зенкера в продольном разрезе.
Зенкер, содержит хвостовик 1, рабочую часть 2 с соосной направляющей в виде объемного тела 3 для обработки предварительно просверленного отверстия (на чертеже не показано), кромки 4 режущие рабочей части 2.
Работа зенкера осуществляется следующим образом. Используют устройство с ручным электроприводом. Вначале сверлят отверстие сверлом. Когда отверстие просверлено, для обработки просверленного отверстия переходят к зенкерованию. В устройство для зенкерования вставляется хвостовик 1 зенкера, рабочую часть 2 подводят к обрабатываемому отверстию (на чертеже не показано), включают вращение зенкера и производят осевую подачу объемного тела 3 к обрабатываемому отверстию. Снимают фаски и заусенцы.
Для экспериментальной проверки зенкера было изготовлено 3 опытных образца заявляемого зенкера. Все операции по изготовлению зенкера производились с использованием известного оборудования. Корпус зенкера изготавливался с использованием токарной обработки и фрезерования. Твердосплавные пластины припаивались. Для испытания заявляемого зенкера использовалось устройство со следующими техническими данными:
тип привода - электрический,
вид обрабатываемых рельсов Р50, Р65, Р75;
размер снимаемых фасок с отверстия 1,0-4,0×45°;
Опытная эксплуатация изготовленных опытных образцов заявляемого зенкера показала, что заявляемый, простой по сравнению с прототипом, зенкер позволил улучшить качество обработки отверстий (притупить острые кромки отверстия, снять фаски и убрать заусенцы), а это, в свою очередь, позволило улучшить показатели надежности отремонтированных открытых участков железной дороги, что позволило снизить аварийные выходы из строя рельсов и накладок.
В сравнении с прототипом заявляемый зенкер более прост в изготовлении, и более простой в эксплуатации. Достигнут результат, который длительное время не удавалось получить.