Спиральное сверло Советский патент 1991 года по МПК B23B51/02 

А-А

СЛ

С

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано для сверления глубоких отверстий. Целью изобретения является повышение стойкости сверла за счет повышения прочности дополнительных направляющих ленточек. Сверло содержит зубья, разделенные между собой винтовыми стружкоотводящи- ми канавками, передние стенки 3 которых наклонены к оси сверла на угол о: больше 90°, а задние стенки 4 выполнены с наклоном в противоположном относительно передних стенок направлении на угол менее, чем угол а на передних стенках. На каждой стенке зубьев выполнены основная 6 и дополнительная 7 направляющие ленточки одинаковой ширины, сопряженные со спинкой зуба одним радиусом. 4 ил.

о

00

ю

8

о

2

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано для сверления глубоких отверстий.

Целью изобретения является повышение стойкости сверла за счет повышения прочности дополнительных направляющих ленточек.

На фиг,1 изображено предлагаемое сверло, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг.4 - схема сил, действующих на частичку стружки (в сечении Б-Б).

Сверло содержит зубья 1 и 2 (фиг.1), разделенные между собой винтовыми стружкоотводящими канавками. Профиль стружкоотводящей канавки образован передней стенкой 3 (фиг.2), расположенной со стороны вершины сверла, и задней стенкой 4. Передняя стенка наклонена к оси сверла на угол а больше 90°, а задняя стенка выполнена с наклоном в противоположном относительно передней стенки направлении на угол /3 не менее, чем на угол а на передней стенке.

На каждой спинке 5 (фиг.З) зубьев выполнены две направляющие ленточки: основная 6, расположенная со стороны передней стенки, и дополнительная 7, расположенная со стороны задней стенки. Основная и дополнительная ленточки выполнены одинаковой ширины f и сопряжены со спинкой зуба радиусом г. Ширина направляющих ленточек f выбирается в зависимости от диаметра сверла из условий обеспечения их прочности и уменьшения трения об стенки обрабатываемого отверстия. Величина радиуса г выбирается из условия обеспечения прочности направляющих ленточек и зазора для прохода сма- зочно-охлаждающей жидкости в зону резания.

На фиг.4 изображена схема сил, действующих на частицу сгружки при ее транспортировке по винтовой канавке сверла. Наибольшее давление стружки на заднюю стенку происходит в точке О при переходе стружки с криволинейной поверхности на прямой участок задней стенки. На частицу стружки в этой точке действует сила Р, прижимающая ее к задней стенке, и центробежная сила W, возникающая при вращении стружки относительно оси отверстия (силой тяжести частицы стружки и ее радиальной составляющей можно пренебречь из-за их малой величины). Сила Р направлена по нормали к поверхности задней стенки 4 и составляет с осью сверла угол у . Сила W направлена перпендикулярно к оси сверла и составляет с задней стенкой угол у . Ре Э

зультирующая сила F Р + W составляет с осью сверла угол , Величина этого угла зависит от соотношения сил Р и W, т.е. от величины угла р между результирующей

силой F и ее составляющей Р. С увеличением угла рувеличивается нагрузка на дополнительную направляющую ленточку, Для разгрузки этой ленточки необходимо, чтобы направление результирующей силы F проходило не выше точки А (по схеме), расположенной на середине спинки радиуса г.

Это условие соблюдается при значениях угла: /3 90° + р - в , где в - угол между линией ОА и осью сверла. Исходя из этого

условия и на основании анализа результатов сравнительных стойкостных-испытаний опытных образцов предложенных сверл экспериментальным путем выведена формула зависимости угла наклона задней стенки /3 от угла наклона передней стенки а , диаметра сверла d и ширины направляющих ленточек f, определяемая уравнением

25

sin (a-S) Р-а +г-- d.

Как видно из уравнения, величина наклона задней стенки может быть мень- ше угла наклона передней стенки о.:

при а 5 и /3 а при а 5 . .

Нижний предел угла /3 ограничивается условием транспортировки стружки, а верхний предел - условием обеспечения прочности дополнительной направляющей ленточки. Экспериментально установлено, что оптимальное значение угла /3 для сверл диаметром от 6 до 10 мм находится в пределах95.,.115°.

Спиральное сверло работает следующим образом.

В процессе сверления СОЖ подается в зону резания по спинкам 5, которые сопряжены радиусом г с основной 6 и дополнительной 7 направляющими ленточками. Срезаемая стружка транспортируется по винтовым канавкам сверла, при этом стружка создает давление на передние 3 и задние

А стенки канавок, Наклон передней 3 и задней 4 стенок каждой каназки на углы аи fj больше 90° относительно оси сверла улучшает транспортирование стружки и одновременно увеличивает прочность основной

и дополнительной направляющих ленточек. Формула изобоетения Спиральное сверло, содержащее винте- вые стружкоотводящие канавки, передние стенки которых выполнены под углом больше 90° относительно оси сверла, четыре направляющие ленточки, по две на спинке каждого зуба, при этом основная ленточка расположена со стороны передней стенки винтовой канавки, а дополнительная - со стороны задней стенки, отличающее- с я тем, что, с целью повышения стойкости сверла за счет повышения прочности дополнительных направляющих ленточек, задние стенки винтовых канавок наклонены к оси сверла в противоположном относительно передних стенок направлении на угол, определяемый уравнением

6 Ч

sin (a-5) в а+р- - d,

где угол наклона соответственно передней и задней стенок винтовой канавки к оси сверла, град;

d - наружный диаметр сверла, мм,

f- ширина направляющих ленточек, мм. а основная и дополнительная направляющие ленточки выполнены одинаковой ширины и сопряжены со спинкой зуба одним радиусом.

Фиг.З

Фиг. 4