Инструмент для обработки отверстий

 

Изобретение относится к обработке металлов резанием со снятием стружки. Цель изобретения - повышение стойкости инструмента за счет улучшения стружкоотвода. Инструмент содержит корпус 1 с режущими элементами 2 и 3. Периферийный режущий элемент 2 выполнен из твердого сплава с большой теплопроводностью, а режущий элемент 3 - из твердого сплава с обычной теплопроводностью. Элемент 2 обеспечивает высокую точность и шероховатость обработки, элемент 3 - высокую стойкость сверла. 8 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л В 23 В 51/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4659753/08 (22) 12.01,89 (46) 15.07.91. Бюл. М 26 (71) Одесский политехнический институт (72) В.П,Астахов, В.В.Галицкий и А.П.Гнатюк (53) 621.941.1 (088.8) (56) Твердосплавные сверла одностороннего резания с внутренним подводом СОЖ.

Методические рекомендации, — M.: НИИмаш, 1984, с. 44. (54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ

„„Я2„„1662769 А1 (57) Изобретение относится к обработке металлов резанием со снятием стружки. Цель изобретения — повышение стойкости инструмента эа счет улучшения стружкоотвода.

Инструмент содержит корпус 1 с режущими элементами 2 и 3. Периферийный режущий элемент 2 выполнен из твердого сплава с большой теплопроводностью, а режущий элемент 3 — из твердого сплава с обычной теплопроводностью. Элемент 2 обеспечивает высокую точность и шероховатость обработки, элемент 3 — высокую стойкость сверла. 8 ил., 1 табл.

1662769

Изобретение относится к обработке металлов резанием со снятием стружки, а именно к инструментам одностороннего резания для обработки отверстий, Цель изобретения — повышение стойкости инструмента за счет улучшения стружкоотвода.

На фиг, 1 изображен инструмент для обработки отверстий; на фиг. 2 — вид А на фиг, 1; на фиг. 3 — график зависимости крутящего момента от подачи; на фиг. 4 — график зависимости силы резания от подачи; на фиг, 5 — график зависимости коэффициента деформации стружки от подачи; на фиг.

6 — график зависимости износа инструмента от длины сверления; на фиг. 7 — график зависимости температуры резания от подачи; на фиг. 8 — график зависимости шероховатости от подачи, Инструмент для обработки отверстий содержит корпус 1 с установленными на нем режущими элементами 2 и 3, Причем периферийный режущий элемент 2 выполнен из твердбго сплава с большой теплопроводностью, например Т15К6 (P 10), а режущий элемент 3 — из твердого сплава с обычной теплопроводностью, например

ТТ10К8Б (M 20), На инструменте установлены направляющие элементы 4 и 5 и он содержит Ч-образный стружко-отводной канал 6 и отверстие 7 для подвода СОТС.

Корпус 1 закреплен на борштанге 8, которая имеет хвостовик 9 для установки в патроне.

При работе инструмента поток СОТС подают через внутреннюю полость борштанги 8 и отверстие 7 в зону обработки, где он смазывает и охлаждает режущие 2 и 3 и направляющие 4 и 5 элементы, и, захватывая стружку, отводится по V-образному стружкоотводному каналу 6. Режущий элемент 2 обеспечивает высокую точность и

-шероховатость обработки, режущий элемент 3 — высокую стойкость сверла.

Применение предлагаемой конструкции инструмента пОзволяет значительно повысить точность обработки и стойкость инструмента. Разделение режущей кромки на два участка с различными инструментальными материалами улучшает условия отвода стружки, так как способствует ее разделению по ширине.

Исследование крутящих моментов при сверлении показывает, что моменты резания М11 и трения М12 увеличивается с увеличением подачи, причем во всем диапазоне рабочих подач (0,02 — 0,10 мм/об) они для инструментального материала

Т15К6 на 15- 30 больше, чем для ТТ10К8Б.

Аналогичная картина наблюдается и при исследовании главной составляющей суммар10

55 ного усилия резания Pz. Промежуточное положение в экспериментах занимает инструментальный материал группы К-ВК8, исследования которого проводят для сравнения с инструментальными материалами групп P u M. Эксперименты по изучению деформаций (усадки) стружки для различных инструментальных материалов показывают достаточно большие отличия коэффициентов деформации (усадки) стружки. Детальное исследование прирезцовой поверхности стружки показывает, что в случае обработки инструментальным материалом ТТ10КЯБ на этой поверхности имеются ярко выраженные следы нароста, в то время как при обработке инструментальным материалом Т15К6 следов. нароста не наблюдается, Результаты измерения износа сверл с различными инструментальными материалами показаны на фиг. 4. Кроме этого регистрируют динамику изменения износа различных участков режущей кромки.сверла. В случае применения инструментального материала Т15К6 наблюдается достаточно высокая интенсивность износа режущей кромки в районе формообразующего уголка в начальный период сверления вплоть до достижения фаски износа размером около 0,25 мм, затем интенсивность износа этой части режущей кромки значительно уменьшается и возрастает интенсивность износа режущей кромки в районе вершины сверла примерно до достижения фаски износа 0,3 мм, затем износ сверла опять возрастает в районе формирующей кромки, где и достигает предельной величины (в экспериментах была принята 0,4 мм), На отдельных участках внешней режущей кромки величина износа достаточно мала (наблюдаются так называемые "провалы" износа).

Детальное исследование зон провалов позволяет установить, что их причиной является наличие нароста на некоторых участках внешней режущей кромки. В случае применения инструментального материала

ТТ10К8Б динамика износа имеет другой характер. Износ наблюдается в основном в районе вершины сверла, где он достигает предельного значения. Износ формообразующей кромки сверла и прилегающего к ней участка внешней режущей кромки значительно меньше, чем для инструментального материала Т15К6. При этом измеряют высоту нароста, которая составляет 0,10 — 0,14 мм, и нарост играет защитную роль для режущей кромки.

Результаты измерения усилия резания при сверлении и деформаций стружки указывают на достаточно значительные разли1662769

Модуль упругости, Е, ГПа

Ударная вязкость, а10 5

Дж/м

Предел прочности при сжатии, сж, МПа

Плотность р-10 кг/см

Удельное сопротивление, р, мкОм см

Коэффициент термического расширения, а 106, К

Теплопроводность, Л, Втlм оК

Твердость

HRA, не менее

Предел прочности при изгибе, дизг, МПа, не менее

Марка твердого сплава

8,0 — 14,3

9.5 — 15,1

8,0 — 11,1

490

5,02

12,50

16,70

14,4 — 14,8

11,1-11,6

13,5-13,8

87,5

90,0

89,0

18,6

46,0

1166

1176

1617

5.1

5,6

5,5

ВК8

Т15К6

T 1 ОК8Б

0,08

О О 02 0 04 б, (7б чия инструментальных материалов Т15К6 (Р

10) и ТТ10К8Б (M 20) по этим параметрам.

Наличие нароста позволяет считать основной причиной этого различные условия в зоне обработки, определяемые температу- 5 рой сверления. Как показали исследования, температуры резания при сверлении для инструментальных материалов Т15К6 и

ТТ10К8Б значительно отличаются. Возрастание температуры резания для инстру- 10 ментального материала ТТ10К8Б объясняют исчезновением нароста. Полученное различие температур объясняют различием в теплопроводности этих инструментальных материалов. 15

Из таблицы видно, что коэффициенты теплопроводности для исследуемых инструментальных материалов отличаются в три раза, что вызывает значительные отличия в их адгеэионных свойствах. Измерения диа- 20 метров обработанных отверстий по длине показывают, что изменение диаметров для сверла с инструментальным материалом

Т15К6 значительно меньше, чем для сверла с инструментальным материалом ТТ10К8Б.

Наименьшую точность при обработке отверстий получают на режимах неустойчивого нароста (скорость резания более 80 мl мин, подача — более 0,07 мм/об,.Различие в шероховатости также объясняют различием условий наростообразования.

Формула изобретения

Инструмент для обработки отверстий, содержащий корпус и твердосплавный элемент,отличающи йся тем,что,с целью повышения стойкости инструмента, твердосплавный элемент выполнен иэ двух частей с различной теплопроводностью, причем периферийная часть выполнена из материала с большей теплопроводностью.

Подача, 5, nrr од

Риг. Р

1662769

ГО

f,0

О 01Ч ОО+ 00б 0,08 010

Подача, 5, гю/осг

Фиг.5

8 УО 1Z fry

Длииа гберления, L, rt

Яиг. б

1662769

Ъ

Ф

К

Ь ъ ф Ф

Подача, 5;

Раг. 7

О,М ООФ О дб 008 0 10

Составитель М, Лопацинский

Редактор М. Кобылянская Техред М.Моргентал Корректор М. Пожо

Заказ 2225 Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

-Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101