Сверло

 

Использование: в области обработки металлов резанием, в частности для сверления составных разнородных материалов в виде сочетания слоев из полимерных композиционных материалов и металла. Сущность изобретения: сверло содержит пустотелый стержень с р азмещенным внутри него штоком. На стержне выполнена режущая кромка в виде пересечения стержня (1) с тороидальной поверхностью. На средней части стержня выполнен кольцевой выступ с прорезью С-образной формы. В прорези размещена подпружиненная вставка, имеющая форму прорези. На одном торце вставки выполнен буртик, а на другом торце - режущие зубья. На стержне установлена перемещающаяся втулка, взаимодействующая с буртиком. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 В 51/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

i 00

V

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4911210/08 (22) 15.02.91 (15) 15.01.93. Бюл. ¹ 2 (71) Научно-исследовательский институт авиационной технологии и организации производства (72) В.Г.Шевелев и Г.Ф.Седов (56) Авторское свидетельство СССР

N 1708543, кл. В 23 В 51/02, 1989. (54) СВЕРЛО (57) Использование; в области обработки металлов резанием, в частности для сверления составных разнородных материалов в виде сочетания слоев из полимерных компоИзобретение относится к области обработки материалов резанием и предназначено для сверления составных разнородных материалов в виде сочетания слоев из полимерных композиционных материалов (ПКМ) и металла, Наиболее близким к предложенному техническому решению является сверло, содержащее пустотелый цилиндрический стержень с режущей кромкой на торце и размещенный в нем подпружиненный цилиндрический шток, причем режущая кромка выполнена в виде пересечения циликдрического стержня с тороидалькой поверхностью, В данном сверле достигается снижение усилий резания и уменьшение объема пылевидных отходов при обработке полимерного композиционного материала (ПКМ), однако при использовании данного сверла для обработки составного материала из верхнего слоя ПКМ и нижнего металличе. Ы 1787707 А1 зиционных материалов и металла. Сущность изобретения: сверло содержит пустотелый стержень с р азмещенным внутри него штоком, На стержне выполнена режущая кромка в виде пересечения стержня (1) с тороидальной поверхностью. На средней части стержня выполнен кольцевой выступ с прорезью С-образной формы, В прорези размещена подпружиненная вставка, имеющая форму прорези, На одком торце вставки выполнен буртик, а на другом торце— режущие зубья. На стержне установлена перемещающаяся втулка, взаимодействующая с буртиком. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. ского слоя усилие резания после обработки верхнего слоя резко увеличивается, что приводит к интенсивному износу режущей кромки сверла и ухудшению качества обработанных отверстий.

Цель предполагаемого изобретения— повышение точности стойкости сверла и улучшение качества обработки отверстий при сквозном сверлении составных разнородных материалов из полимерных композиционных материалов и металла.

На фиг.1 изображено предлагаемое сверло, общий вид в рабочем положении при установке на изделие; на фиг.2 — сечение А — А на фиг,1; на фиг,3 — сечение Б-Б на фиг.1.

Сверло показано в процессе сверления слоя из ПКМ составного разнородного материала.

Сверло содержит цилиндрический пустотелый стержень 1 с размещенным внутри

1787707 него цилиндрическим штоком 2 и пружиной

3, поджимаемой резьбовой пробкой 4. На стержне 1 выполнена режущая кромка 5 в виде пересечения стержня 1 с тороидальной поверхностью 6.

На средней части пустотелого стержня

1 выполнен кольцевой выступ 7 с прорезью

8 С-образной формы и удалена часть стенки

9, примыкающая к ней, причем прорезь 8 расположена диаметрально противоположно вершине 10 режущей кромки 5, В прорези 8 размещена подпружиненная пружиной 11, например, в виде пакета тарельчать1х пружин вставка 12 соответствующей прорези формы, имеющая на верхнем торце буртик 13, а на нижнем торце режущие зубья 14 с геометрией заточки, соответствующей обработке металла.

На стержне 1 установлена нажимная втулка 15 с резьбовой пробкой 4, взаимодействующая с буртиком 13 вставки 12, В стенке стержня выполнено окно 16, внутри которого расположен запрессованный в стенке нажимной втулки 15 штифт 17, закрепляющий втулку 15 на стержне 1 с возможностью их взаимного перемещения на величину подачи при сверлении металлического слоя, с учетом величины предварительного смещения "а" вершины 10 режущей кромки 5 относительно вершины

18 режущей кромки зубьев 14, В неработающем положении сверла цилиндрический шток 2 выступает под воздействием пружины 3 над вершиной 10 режущей кромки 5, а вершина 10 режущей кромки 5 выступает над вершиной 18 режущей кромки зубьев 14 на величину а =(0,4-0,6) д, где д — толщина слоя из RKM (показана на фиг.3), Величина "а" выбрана оптимальной исходя из следующих условий; при а < 0,4 ухудшаются условия обработки слоя из ПКМ при одновременном резании этого слоя обеими режущими частями

5 и 14; при а > 0,6 увеличивается длина сверла и холостой ход сжатия пружины 11.

Сверло предназначено для обработки составных разнородных материалов типа сочетания верхнего слоя из ПКМ 19 и нижнего металлического 20.

Сверло работает следующим образом.

После установки сверла в патроне детали цилиндрический шток 2, удерживающий вращающийся инструмент в заданном положении, устанавливается в размеченное и керненное место. При воздействии осевого

55 усилия сверло врезается вершиной 10 режущей кромки 5 в слой 19 из ПКМ разнородного составного материала обрабатываемой детали, обеспечивая вырезание отверстия в этом слое без выкрашивания, сколов и ворсистости его поверхности, В процессе сверления слоя из ПКМ образуется кольцевой паз с остающимся внутри сверла центральной пробкой 21 этого обработанного материала, После контакта вершины 10 режущей кромки 5 с металлическим слоем 20 составного разнородного материала обрабатываемой детали, увеличенное усилие подачи сверла приводит к сжатию пружины 11 и осевому перемещению втулки 15 сверла относительно цилиндрического стержня 1, Одновременно с этим, под действием нажатия втулки 15 на буртик 13 вставки 12 последняя перемещается относительно стержня 1 на величину "а", врезаясь вершиной 18 режущих кромок зубьев 14 в металлический слой

20 составного материала детали. После этого обе режущие кромки сверла 5 и 14 перемещаются в металлическом слое 20 одновременно под действием подачи, однако при этом режущая кромка 14 разгружает режущую кромку 5 за счет более интенсивного резания, соответствующего геометрии заточки именно для обработки металла. После окончания сверления образуется центральная пробка 21 с металлическим слоем, которая выталкивается из обработанного отверстия детали.

Использование предлагаемого технического решения дает возможность повысить стойкость сверла и улучшить качество обработки отверстий при сквозном сверлении составных разнородных материалов, например из полимерных композиционных материалов и металла, за счет обработки указанных материалов разными режущими кромками с геометрией заточки, оптимальной для каждого из указанных слоев, разнородного материала.

Соответствующим подбором жесткости пружины 11 и величины подачи сверла может быть достигнуто разгружение вершины

10 режущей кромки 5 от врезания в слой металла таким образом, что она будет скользить по поверхности металлического слоя, в процессе резания этого слоя зубьями 14, Тем самым достигается повышение стойкости сверла, Расположение вставки с режущими зубьями на торце противоположно основанию режущей кромки пустотелого цилиндрического стержня обеспечивает наилучшие условия для удаления пылевидных отходов и металлической стружки в процессе сверления.

1787707

Формула изобретения

1. Сверло, содержащее пустотелый цилиндрический стержень с режущей кромкой на его торце, выполненное в виде пересечения цилиндрического стержня с тороидальной поверхностью, и размещенный в стержне подпружиненный шток, о т л и ч а ю щ.е е с я тем, что, с целью повышения точности и стойкости сверла при сквозном сверлении составных разнородных материалов из полимерных композиционных материалов и металла, сверло снабжено втулкой, установленной на стержне с возможностью осевого перемещения, и подпружиненной вставкой, имеющей на торце режущие зубья, причем на другом торце вставки выполнен буртик, предназначенный для взаимодействия с втулкой, а на средней части стержня выполнен кольцевой выступ с про5 резью С-образной формы, предназначенной для размещения вставки, имеющей форму, соответствующую форме прорези, при этом вставка установлена с возможностью осевого перемещения, а ее режущие

10 зубья смещены относительнорежущей кромки стержня.

2. Сверло по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что прорезь на выступе стержня расположена диаметрально противоположно вер15 шине его режущей кромки, 1787707

Составитель В.Шевелев

Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор

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

Заказ 34 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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