Сверло Советский патент 1987 года по МПК B23B51/00 

113

Изобретение относится к механической обработке с одновременным светп- лучевым воздействием на материал.

Цель изобретения - повьвпение производительности обработки за счет уменьшения сопротивления движению срезанного материала в зазоре между стеблем и стенкой отверстия.

На фиг. I изображено сверло, обпщй вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. I; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2; на фиг. 4 - то же, вариант.

Сверло состоит из режущей пластины 1 и стебля 2 в виде тепловой тру- бы 3 с оптико-волоконным фитилем 4 в паровом канале 5. Оно снабжено средством струйного транспорта материала стружки, включаюпшм полый цилиндр 6 для фазового превращения вещества срезанной стружки, стенка 7 которого находится между пластиной I и торцом стебля 2. В цилиндр 6 со стороны верхнего конца введен световывод 8, например фокон, из светопрозрачного материала на основе тугоплавких окислов металлов типа фианитов, расположенных на торце 9 стебля 2 в виде све тотепловой трубы 3, способной одновременно передавать тепловой поток из зоны резания и световой поток во встречном направлении к зоне резания. Со стороны нижнего конца в цилиндр b частично введена режущая пластина I, которая установлена в диаметральной плоскости 10 цилиндра. Лезвийная вер- пшна 1I пласти ш I расположена на оси 12 цилиндра, проходящей в плоскости 10. Стенка 7 цилиндра 6 имеет систему сквозных каналов 13, сообща- ющих полость 14 в цилиндре с внешним пространством 15. Каналы 13 выполнены в виде сопел для получения жидкостных и газовьпс струй вещества, получаемого в полости цилиндра из материала струж ки путем превращения из одного фазового состояния в другое. Наиболее предпочтительное направление каналов I3 из полости 14 под углом к торцу 9 в кольцевое пространство 15 меж- ду стеблем 2 и стенкой обрабатываемого материала, фиг. 2. На торец режущей пластины 1, который введен в полость 14 цилиндра 6 и обращен к свето выводу 8 на торце 9 светотепловой тру бы, нанесен слой вещества, имеющий светоотражающую поверхность 16, например из апюминня, никеля, хцома и т.д.

152

fla фиг . 3 показана двухлезвийняя гшастина 1, а на фиг. 4 - вариант исполнения пластины 1 с тремя режущими кромками на лучах звездообразного профиля. В процессе сверления отверстия осуществляют снятие стружки лезвием режущей пластины 1 при вращении сверла относительно продольной оси с одновременной подачей вдоль этой оси. При этом стружку, отделенную от обрабатываемого материала механическим резанием, предварительно собирают в полости 14 цилиндра 6, Одновременно в торец хвостовой части стебля 2 направляют световой поток 17, преимущественно инфракрасного диапазона, которым через оптико-волоконный фитиль 4 и световывод 8 светотепловой трубы облучают стружку в полости 14 цилиндра 6. I

Пористая структура наполнителя из стружки обрабатьшаемого материала 18 интенсивно поглощает энергию светового потока 19, подводимого в полость 1 через торец 9 световывода 8. Под действием светового облучения, по крайней мере, часть компонентов обрабатываемого композиционного материала 18 в полости 14 цилиндра 6 в виде стружки с высокоразвитой поверхностью превращается из одного фазового состояния в другое. Например, из исходного твердого состояния матрицы на основе водяного льда образуется вода с получением в полости 14 водно-древесной суспензии, а из материала с матрицей на основе сухого льда получают взвесь древесных частиц в газообразной углекислоте. Смена фазового состояния вещества срезанной стружки под действием светового потока 19 протекает при интенсивной турболизации наполни Ю1ЦИХ полость 14 компонентов материала стружки, которую создает часть режущей пластины 1, введенной в полость 14 со стороны нижнего конца цилиндра 6, при движении ее относительно неподвижного обрабатываемого материала 18 Светоотражающая поверхность 16 препятствует поглощению светового потока торцом пластины 1 и защищает ее таким образом от нежелательного дополнительного подогрева через возможные сквозные поры в наполнителе полости 14 меж ду пластиной 1 и торцом 9 световывода 8. Полученную суспензию в полости 14 под действием движения подачи сверла направляют и разгоняют систе313316

мой сквозных каналов 13 в кольцевой зазор по стрелке 20 для струйного транспорта срезанного материала с по- вышенной скоростью по этому зазору. При сверлении глубоких отверстий изотермическая стенка светотепловой трубы поддерживаем 11рак ически постоян15

ной температуру суспензии на всей протяженности отверстия, препятствуя вмораживанию сверла в обрабатываемый материал в процессе резания, даже при малых зазорах, вызванных увеличением диаметра стебля 2 для повышения его жесткости.

Вид А

19

9U2.1

Вид 6

ФагЛ

Составитель М, Лопацинский Редактор С. Патрушева Техред В.Кадар

Заказ 3758/9Тираж 974

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, А

Корректор Н. Король Подписное