Абразивне конічне свердло

Реферат: Абразивне конічне свердло, яке виконане у вигляді стрижня з посадочною поверхнею для кріплення в шпинделі верстата, з конічною абразивною частиною, причому конічна абразивна частина виконується багатошаровою, наприклад двошаровою, кожен шар якої містить елементи різної зернистості, що відрізняються у відношенні, наприклад, від 1/2 до 1/10, причому зернистість послідовно убуває (подрібнюється) у напрямку від вершини свердла, а конічна абразивна частина виконується з похилими канавками, глибина яких послідовно зростає у напрямку від вершини свердла. UA 88720 U (12) UA 88720 U UA 88720 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до інструменту для свердління отворів малого діаметра (наприклад 1-3 мм) в твердих і крихких матеріалах типу скла, кварцу, кераміки тощо, а також в полімерних композиційних матеріалах. Відомо стержневе алмазне свердло, що містить хвостовик та циліндричну абразивну частину [див. Балыков А. В. "Повышение эффективности обработки отверстий в деталях из хрупких неметаллических материалов на основе алмазного сверления", дис. на соиск. уч. степ. д. т. н. - Москва, 2004. - С. 47, рис. 1.7.а]. Недоліками такої конструкції є неможливість підведення СОЖ, високий рівень теплонапруженості в зоні обробки, низький рівень якості обробленої поверхні (шорсткість, деструктивний шар и т. д.) та точності форми отвору, яка виражається в відколах матеріалу на вході та виході інструменту. Найбільш близьким за технічною суттю та результату до об'єкту, що заявляється, є стержневе алмазне свердло з конічною алмазоносною частиною [див. Балыков А. В. "Повышение эффективности обработки отверстий в деталях из хрупких неметаллических материалов на основе алмазного сверления", дис. на соиск. уч. степ. д. т. н. - Москва, 2004. - С. 47, рис. 1.7.г]. Таке виконання абразивної частини зменшує площу контакту на початку входу та виходу інструменту з оброблюваної поверхні, це дозволяє істотно знизити осьові зусилля на поверхневий шар матеріалу, що у свою чергу зменшує величину відколів. Недоліками вказаного свердла є неможливість підведення СОЖ в зону обробки. Це викликає високий рівень теплонапруженості в цій зоні і призводить до термічної деструкції матеріалу та швидкого зносу інструменту. Конічна форма абразивної частини створює важкі умови для виводу стружки. Для поліпшення стружковідведення в процесі обробки свердлу надають коливання (вгору-вниз), що знижує продуктивність обробки [див. Балыков А. В. "Повышение эффективности обработки отверстий в деталях из хрупких неметаллических материалов на основе алмазного сверления", дис. на соиск. уч. степ. д. т. н. - Москва, 2004. - С. 48]. Окрім вказаного, це свердло, маючи дрібну зернистість абразиву (до 63/50), забезпечує високу якість обробленої поверхні, але в той же час, за рахунок високої міри подрібнення мм    K  0,1  мин  H  , має низьку матеріалу заготівлі і низького коефіцієнта різальної здатності  продуктивність, яку можна підвищити шляхом збільшення зернистості абразиву, що негативно відобразиться на якості обробленої поверхні. Наприклад, при зернистості 250/200 мм K  0,25 мин  H [див. Алмазное сверление деталей из труднообрабатываемых неметаллических материалов / А. В. Балыков, А. А. Цесарский. - М.: Машиностроение, 1980. 65 с]. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення кінцевої робочої частини свердла, завдяки чому забезпечуватиметься підвищення точності форми отвору та якості обробленої поверхні. Поставлена задача вирішується тим, що свердло, яке виконане у вигляді стрижня з посадочною поверхнею для кріплення в шпинделі верстата, має конічну абразивну частину, яка виконана багатошаровою, кожен шар якої містить елементи різної зернистості, що послідовно убуває (подрібнюється), наприклад, від 1/2 до 1/10 в напрямку від вершини свердла, причому конічна абразивна частина виконана з похилими канавками, глибина яких послідовно зростає в напрямку від вершини свердла. Таке виконання робочої абразивної частини свердла призводить до підвищення коефіцієнта різальної здатності і до зниження рівня диспергування (подрібнення стружки). Це обумовлює зниження теплонапруженості в зоні обробки, підвищує зносостійкість алмазних зерен. Крім того, це дає можливість вести процес свердління на більш інтенсивних режимах обробки, зменшити шорсткість поверхні, усунути теплові дефекти і підвищувати точність форми отвору за рахунок зменшення відколів матеріалу. Похилі канавки дають можливість підведення СОЖ безпосередньо в зону різання. Для цього кут між двома протилежними канавками виконують менше кута конусу алмазоносної частини. Це покращує умові стружковидалення. Також за рахунок канавок поверхня абразивної частини є переривистою, тому створюються умови для "переривистого шліфування", що знижує рівень теплонапруженості процесу [див. Технология машиностроения: учебник / А. В. Якимов, А. А. Якимов, В. П. Ларшин, В. И. Свирщев. - Пермь: ПГТУ, 2002. - с. 221]. Суть корисної моделі пояснюється фігурою, на якої показана конструкція багатошарового конічного свердла. 1 UA 88720 U 5 10 15 20 25 Багатошарове конічне свердло складається з циліндричного корпусу 1, абразивної частини 2, крупнозернистого шару абразивної частини 3, дрібнозернистого шару абразивної частини 4 та похилих канавок 5 для проходження охолоджувальної рідини. Багатошарове конічне свердло працює таким чином. При свердлінні заготовок, наприклад з полімерних композиційних матеріалів, скла, кварцу, кераміки тощо, абразивне свердло обертається навколо своєї осі і здійснює осьову подачу відповідно до вибраних режимів свердління. Охолоджувальна рідина подається, наприклад, струминно-напірним методом до канавок 5 і таким чином попадає в зону різання. При обертанні свердла кожна ділянка ріжучої частини свердла утворює в деталі отвір обмежений максимальним діаметром цієї ділянки. Крупнозерниста ділянка 3 видаляє матеріал, що оброблюється, і утворює отвір з високою шорсткістю. По мірі заглиблення свердла в матеріал, що оброблюється, в роботу вступає шар 4 дрібної зернистості, який проходить по поверхні, що сформована, і зменшує шорсткість до потрібного рівня, обумовленого зернистістю шару 4 і режимами свердління. Таким чином, виконується сумісна чорнова і фінішна обробка отвору в одному осьовому русі свердла. Вибір кількості і товщини шарів з різною зернистістю може бути розраховано по відомих залежностях або визначено експериментально для конкретних умов обробки, наприклад, два шари висотою 5 мм кожен із зернистістю 250/200 і 63/50 мм, відповідно. Вибір кількості і ширини похилих канавок та кут їхнього нахилу може бути розраховано по відомих залежностях для теплонапруженості процесу переривистого шліфування або визначено експериментально з урахуванням практичної можливості виготовлення цих канавок. Наприклад, чотири канавки шириною по 0,5 мм кожна з кутом нахилу на 10° гостріше відносно кута конуса алмазоносної частини. Конструктивно абразивний стержень з ділянками різної зернистості та похилими канавками може бути виконано відомими способами гальваностегії, гальванопластики, порошкової металургії, мікроплазмового напилювання та іншими. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Абразивне конічне свердло, яке виконане у вигляді стрижня з посадочною поверхнею для кріплення в шпинделі верстата, з конічною абразивною частиною, яке відрізняється тим, що конічна абразивна частина виконується багатошаровою, наприклад двошаровою, кожен шар якої містить елементи різної зернистості, що відрізняються у відношенні, наприклад, від 1/2 до 1/10, причому зернистість послідовно убуває (подрібнюється) у напрямку від вершини свердла, а конічна абразивна частина виконується з похилими канавками, глибина яких послідовно зростає у напрямку від вершини свердла. 2 UA 88720 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3