Способ охлаждения зоны резания Советский патент 1985 года по МПК B23Q11/10 B23B51/06 

Изобретение относится к механиче кой обработке материалов, преимуще ственно к сверлению стекла, керамик асбоцемента, бетона, керамзита и подобных хрупких материалов полыми сверлами,/и может использоваться в различных отраслях промьшшенности и в строительстве для образования отверстий и получения цилиндрических кернов. Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения путе саморегулирования расходом подаваемой в зону резания смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) за счет заморалсивания размещенной в полости сверла. СОЖ перед сверлением. tia фиг, 1 изображено сверло, под готовленное к сверлению на фиг.2 схема охлаждения зоны резания при сверле ши полым сверлом. Способ реализуется следующим образом. Перед сверлением полость сверла 1известной конструкции, например трубчатого корончатого алмазного сверла с перфорированной коронкой заполняют смазочно-охлаждающей жидкостью (СОЖ) 3 известного состава, например, при сверлении силикатного стекла и керамики - водой. Затем СОЖ в полости сверла замораживают. Замораживание производят известными cnoco6aNtH, например, охлаждением путем помещения сверла в холодильну камеру или орощением легкокипящей жидкостью (хлорэтшюм) . В зависимое ти от конкретных производственных условий могут применяться другие способы замораживания - помещение на лед, охлаждение струей жидкой углекислоты и др. После замерзания СОЖ в полости сверла известным способом, например подачей вращающегося сверла на изде лие или подачей вращающегося изделия на неподвижное сверло, производят сверление. Ниже приводится пример подачи вращающегося изделия на неподвижное сверло. При контакте вращающегося изделия 4 с замерзшей СОЖ последняя начинает плавиться, охлаждая сверло и коронку 2. При сверлении коронка 2обрааует в изделии 4 кольцевой канал 5 и керн 6. При подаче изделия 4 на сверло 1 по стрелке А кер 22 6 давит на замерзпгую СОЖ в полости сверла 1. Вследствие этого давления и трения СОЖ о поверхность вращающегося керна 6 замерзшая СОЖ при сверлении непрерывно плавится, поглощая тепло, выделяющееся в зоне резания в кольцевом канале 5. Жидкая СОЖ непрерывно вьщавливается из полости сверла 1 керном 6. Следствием возникающего эффекта вьщавливания СОЖ из полости сверла в кольцевой канал 5 является интенсивное орошение коронки 2 холодной (имеющей температзфу плавления) СОЖ. Другое следствие эффекта вьщавливания - создание повышенного давления СОЖ в зоне резания. При сверлении отверстия диаметром 11,3 мм с площадью 1,О см и усилии прижима сверла к изделию в пределах 40-60 кгс давление СОЖ в зоне резания с учетом потерь на истечение СОЖ через кольцевой канал мелоду коронкой и стенками отверстия составляет не менее 20-30 кгс/см. Кроме того, при сверлении возникает и другой эффект. Вначале СОЖ находится в замкнутом объеме полости сверла 1. При прижиме сверла 1 к изделию 4 давление на замерзшую СОЖ вызывает ее плавление. Истечение СОЖ из полости сверла возможно только через кольцевой канал между коронкой 2 и изделием 4, имеющий постоянное сечение. Поэтому при изменении усилия прижима сверла 1 к изделию 4 происходит соответствующее изменение скорости плавления СОЖ. При увеличении усилия прижима давление на замерзшую СОЖ возрастает, плавление происходит быстрее (свойство льда плавиться при повьплении давления) и сверло охлаждается интенсивнее. При сниже1-ши усилия прижима скорость плавления СОЖ уменьшается. Таким образом, при сверлении с охлаждением по предлагаемому способу имеет место эффект саморегулирования интенсивности теплоотвоДа из зоны резания с изменением силы резания и соответственно контактной температуры, что позволит повысить качество обработки за счет исключения прижогов и следов оплавления на изделиях.

1

cb

/

r I

ft 5

/

X

f(

ж

tf

СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ЗОНЫ РЕЗАНИЯ, при котором смазочно-охлаждающую жидкость размещают в полость сверла, отличающийся тем, что, с целью повьшения эффективности, смазочно-охлаждающую жидкость в полости сверла замораживают перед сверлением. (Л

Фиг.г