СВЕРЛИЛЬНАЯ ГОЛОВКА Российский патент 1997 года по МПК B23B51/06 

Изобретение относится к обработке металлов со снятием стружки и может найти применение при сверлении глубоких отверстий в сплошном металле.

Известна "Сверлильная головка" имеющая корпус с двумя направляющими пластинами, сменную двухгранную пластинку из твердого сплава, регулировочный механизм, состоящий из клина и винта, посредством которого производится размерное регулирование режущей пластинки на заданный размер. [1]
Недостатками данной сверлильной головки являются:
-необходимость использования специальной сменной режущей пластины, в которой из четырех граней используются только две,
-недостаточно точное и плавное размерное регулирование, что, в свою очередь, имеет отрицательное влияние на производительность обработки и качество обрабатываемых отверстий,
-сложная форма режущей кромки и опорной поверхности пластины, имеющей зубчатые направляющие,
Прототипом заявляемого технического решения является "Сверло", содержащее направляющие элементы, сменную твердосплавную пластину, механизм регулирования вылета сменной пластины, кинематически связанный с механизмом регулирования вылета направляющих элементов. [2]
В устройстве-прототипе размерное регулирование осуществляется путем перемещения режущей пластины в осевом направлении. Величина подачи режущей пластины соответствует величине подачи винта. При этом из-за погрешностей и допусков изготовления гнезда в подвижном блоке и самой режущей пластины при каждой ее замене ось производящего диаметра неизбежно смещается относительно оси вращения шпинделя станка, что влечет за собой изгибание корпуса или стебля и приводит к уводу оси обрабатываемого отверстия, возникновению огранки.

Кроме того, сверло может найти применение только для сверления сравнительно неглубоких отверстий менее 10 d, так как короткие направляющие применимы лишь для сверл с достаточно жестким корпусом. При обработке отверстий глубиной более 10 d, стебель или корпус сверла имеет малую поперечную жесткость и в связи с этим на сверлильной головке для сохранения прямолинейности, предотвращения огранки и увода оси обрабатываемого отверстия необходимы направляющие длиной от и 0,5 d до 1,5 d. Причем более длинные направляющие используются в сверлах меньшего диаметра. Конструкция данного сверла неприемлема для использования длинных направляющих. Кроме того, указанную конструкцию не представляется возможным реализовать в сверлильных головках менее 30 мм, слишком сложны механизмы регулирования, состоящие из многих элементов.

Технической задачей, решаемой заявляемым изобретением, является создание конструкции сверлильной головки для обработки отверстий диаметром до 30 мм, глубиной до 70 d, в которой обеспечивается возможность плавного, микрометрического регулирования вылета сменной твердосплавной пластины с исключением при этом побочного отрицательного эффекта смещения оси производящего диаметра сверла относительно оси вращения сверла. Конечным результатом решения данной технической задачи является повышение производительности и качества обработки деталей.

Для решения указанной технической задачи в сверлильной головке, содержащей корпус с закрепленными на нем направляющими, сменную твердосплавную режущую пластину и средство регулирования ее вылета, включающее подвижный от регулировочного винта блок с гнездом, в котором установлена режущая пластина, упомянутый блок с гнездом установлен с возможностью поворота, а на его наружной поверхности выполнен паз, предназначенный для взаимодействия с буртиком, выполненный на поверхности регулировочного винта.

Установление подвижного блока с гнездом, в котором закреплена режущая пластина с возможностью поворота обеспечивает принципиально иной тип размерного регулирования режущей пластины, не применявшийся в сверлильных головках.

Как известно, размерное регулирование инструмента необходимо для компенсации погрешностей, получающихся при изготовлении сменных режущих пластин и при обработке посадочных гнезд. Для получения заданного размера с требуемой точностью направляющие обрабатываются так, чтобы их цилиндрические поверхности находились на расстоянии, равном половине заданного размера от шеи вращения детали и инструмента. Далее, от этой оси вращения на такой же расстоянии, что и направляющие, необходимо установить вершину режущей кромки, тогда ось производящего диаметра совпадет с осью вращения детали и инструмента.

Однако размерное регулирование за счет изменения вылета направляющих из корпуса инструмента ведет к отклонению оси производящего диаметра от оси вращения детали и инструмента.

В заявляемом устройстве размерное регулирование осуществляется не за счет перемещения пластины в осевом направлении по направляющим, а за счет поворота пластины относительно заданной оси. При этом обеспечивается возможность регулирования с микрометрической подачей путем преобразования поступательного движения винта во вращательное движение поворотного блока, в результате которого режущая кромка перемещается в радиальном направлении на величину, в несколько раз меньшую величины подачи винта. В заявляемом устройстве в отличие от устройства-прототипа за счет наличия подвижного поворотного блока теоретически исключена возможность смещения оси производящего диаметра сверла относительно оси вращения корпуса сверла, угловое перемещение поворотного блока осуществляется с предварительно зажатой в нем режущей пластиной, т. е. с выбранными зазорами, что дает возможность исключить и влияние погрешности, возникающей при фиксировании поворотного блока.

Заявляемое техническое решение позволяет создать сверлильные головки диаметром 30-50 мм с точной регулировкой режущей кромки и тем самым заменять сверлильные головки с напайными твердосплавными пластинами, стойкость которых в сравнении с заявляемой конструкцией ниже примерно в 10 раз, а производительность обработки примерно в 3 раза.

На фиг. 1 изображена рабочая часть сверлильной головки, общий вид; на фиг. 2 вид "A" фиг. 1.

Сверлильная головка содержит корпус 1, многогранную поворотную режущую пластину 2, размещенную в подвижном поворотном блоке 3 и скрепленную при помощи винта 4 с корпусом 1 сверлильной головки. Регулировочный винт 5 посредством буртика 6, входящего в паз 7 поворотного блока 3 взаимодействует с указанным поворотным блоком. На наружной поверхности сверлильной головки для ориентации в обрабатываемом отверстии расположены две направляющие 8. Отвод СОЖ и стружки осуществляется через выполненный в корпусе сверлильной головки отводной канал 9. В сверлильных головках большего диаметра дополнительное крепление поворотного блока после размерного регулирования осуществляется винтом 10.

Размерное регулирование инструмента осуществляется следующим образом: вращая регулировочный винт 5, перемещают его в осевом направлении, буртик 6 регулировочного винта, находясь в пазу 7 поворотного блока и воздействуя на него, сообщает ему угловое перемещение, а следовательно, закрепленной в нем режущей пластинке 2. Вершина режущей кромки при повороте режущей пластины меняет свое положение в радиальном направлении. Дополнительное крепление поворотного блока после размерного регулирования осуществляется винтом 10.

Использование заявляемого изобретения позволит:
повысить производительность и качество обработки за счет повышения режимов обработки, что становится возможным благодаря исключении смещения оси производящего диаметра сверла относительно оси вращения сверла (отсутствует вибрация),
повысить точность размерного регулирования режущей пластины,
использовать стандартизированные неперетачиваемые твердосплавные пластины с числом режущих кромок более двух, имеющие более высокие и стабильные показатели режущих свойств.

Использование: сверление глубоких отверстий с возможностью размерного регулирования инструмента. Сущность изобретения: сверлильная головка содержит корпус 1, многогранную поворотную режущую пластину 2, размещенную в подвижном поворотном блоке 3 и скрепленную при помощи винта 4 с корпусом 1 сверлильной головки. Регулировочный винт 5 посредством буртика 6, входящего в паз 7 поворотного блока 3, взаимодействует с указанным поворотным блоком. На наружной поверхности сверлильной головки для ориентации в обрабатываемом отверстии расположены две направляющие. Отвод СОЖ и стружки осуществляется через выполненный в корпусе сверлильной головки отводной канал. Размерное регулирование инструмента осуществляется следующим образом. Вращая регулировочный винт 5, перемещают его в осевом направлении. Буртик 6 винта, находясь в пазу 7 поворотного блока и воздействуя на него, сообщает ему угловое перемещение, а следовательно, закрепленной в нем режущей пластинке 2. Вершина режущей кромки при повороте режущей пластины меняет свое положение в радиальном направлении. Дополнительное крепление поворотного блока после размерного регулирования осуществляется винтом. 2 ил.

Сверлильная головка для глубокого сверления, содержащая корпус с закрепленными на нем направляющими, сменную твердосплавную режущую пластину и средство регулирования ее вылета, включающее подвижный от регулировочного винта блок с гнездом, в котором установлена режущая пластина, отличающаяся тем, что блок установлен с возможностью поворота, а на его наружной поверхности выполнен паз, предназначенный для взаимодействия с буртиком, выполненным на поверхности регулировочного винта.