Абразивне клиновидне свердло

Реферат: UA 92485 U UA 92485 U 5 10 15 20 25 Корисна модель належить до інструменту для свердління отворів малого діаметру (наприклад 1-3 мм) в твердих і крихких матеріалах типа 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. Найближчим аналогом 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 найближчого аналога 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  матеріалу заготівлі і низького коефіцієнта різальної здатності  K  0,1  мм   , має низьку мин  H  продуктивність, яку можна підвищити шляхом збільшення зернистості абразиву, що негативно 30 35 40 45 50 55 відобразиться на якості обробленої поверхні. Наприклад, при зернистості 250/200 K  0,25 мм 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 у виді клина, шириною від 4/5 до 1/5 діаметру свердла, кожен шар якої містить елементи різної зернистості, що послідовно убуває (подрібнюється) від 1/2 до 1/10 в напрямку від вершини свердла. Таке виконання робочої абразивної частини свердла дає можливість підведення СОЖ безпосередньо в зону різання, покращує умови стружковидалення та створює 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]. Забезпечується зниження сил різання, зо окремо осьового зусилля різання, що зменшує величину відколів в поверхневому шарі матеріалу. Підвищується коефіцієнт різальної здатності і знижується рівня диспергування (подрібнення стружки). Це обумовлює зниження теплонапруженості в зоні обробки, підвищується зносостійкість алмазних зерен. Вказане разом, 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. Суть корисної моделі пояснюється фігурами, на яких показано: Фігура 1 - конструкція двошарового клиновидного свердла. Фігура 2 - додатковий вид конструкції двошарового клиновидного свердла. Багатошарове клиновидне свердло складається з циліндричного корпусу 1, абразивної частини 2, крупнозернистого шару абразивної частини 3 та дрібнозернистого шару абразивної частини 4. Багатошарове клиновидне свердло працює таким чином. 1 UA 92485 U 5 10 15 20 При свердлінні заготовок, наприклад з полімерних композиційних матеріалів, скла, кварцу, кераміки тощо, абразивне свердло обертається навколо своєї осі і здійснює осьову подачу відповідно до обраних режимів свердління. Охолоджувальна рідина подається, наприклад, струменево-напірним методом до заднього торцю абразивної частини і таким чином періодично 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 відомим залежностям, або визначено експериментально для конкретних умов обробки, наприклад, два шари висотою 3 мм кожен із зернистістю 200/160 і 60/40 мм, відповідно. Вибір ширини клина може бути розраховано по відомим залежностям для теплонапруженості процесу переривистого шліфування або визначено з умов стружкоутворення та рекомендованого об'єму СОЖ. Наприклад, ширина клина складає 1/2 діаметра свердла. Конструктивно абразивний стержень з ділянками різної зернистості у виді клину може бути виконано відомими способами гальваностегії, гальванопластики, порошкової металургії, мікроплазмового напилювання та іншими. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Абразивне клиновидне 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 виконана багатошаровою у виді клина, шириною від 4/5 до 1/5 діаметру свердла, кожен шар якої містить елементи різної зернистості, що послідовно убуває (подрібнюється) від 1/2 до 1/10 в напрямку від вершини свердла. 2 UA 92485 U 3 UA 92485 U Комп’ютерна верстка С. Чулій 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 4