RU2409452C2 - Ружейное сверло - Google Patents
Ружейное сверло Download PDFInfo
- Publication number
- RU2409452C2 RU2409452C2 RU2008121970/02A RU2008121970A RU2409452C2 RU 2409452 C2 RU2409452 C2 RU 2409452C2 RU 2008121970/02 A RU2008121970/02 A RU 2008121970/02A RU 2008121970 A RU2008121970 A RU 2008121970A RU 2409452 C2 RU2409452 C2 RU 2409452C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutting
- gun drill
- cutting head
- cermet
- head
- Prior art date
Links
- 239000011195 cermet Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 26
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims description 6
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims description 6
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 20
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 20
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 17
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 10
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 229910000760 Hardened steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000010942 ceramic carbide Substances 0.000 description 1
- 239000002173 cutting fluid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910002109 metal ceramic alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000078 metal ceramic alloy Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052574 oxide ceramic Inorganic materials 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 102220005308 rs33960931 Human genes 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B51/00—Tools for drilling machines
- B23B51/06—Drills with lubricating or cooling equipment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B51/00—Tools for drilling machines
- B23B51/04—Drills for trepanning
- B23B51/0486—Drills for trepanning with lubricating or cooling equipment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B51/00—Tools for drilling machines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2226/00—Materials of tools or workpieces not comprising a metal
- B23B2226/12—Boron nitride
- B23B2226/125—Boron nitride cubic [CBN]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2226/00—Materials of tools or workpieces not comprising a metal
- B23B2226/18—Ceramic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2251/00—Details of tools for drilling machines
- B23B2251/56—Guiding pads
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B51/00—Tools for drilling machines
- B23B51/06—Drills with lubricating or cooling equipment
- B23B51/063—Deep hole drills, e.g. ejector drills
- B23B51/066—Gun drills
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
- Y10T408/44—Cutting by use of rotating axially moving tool with means to apply transient, fluent medium to work or product
- Y10T408/45—Cutting by use of rotating axially moving tool with means to apply transient, fluent medium to work or product including Tool with duct
- Y10T408/455—Conducting channel extending to end of Tool
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
- Y10T408/55—Cutting by use of rotating axially moving tool with work-engaging structure other than Tool or tool-support
- Y10T408/557—Frictionally engaging sides of opening in work
- Y10T408/558—Opening coaxial with Tool
- Y10T408/5583—Engaging sides of opening being enlarged by Tool
- Y10T408/5586—Engaging surface subsequent to tool-action on that surface
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
- Y10T408/78—Tool of specific diverse material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
- Y10T408/81—Tool having crystalline cutting edge
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Drilling Tools (AREA)
Abstract
Ружейное сверло содержит режущую головку, имеющую выпускное отверстие для хладагента, сообщенное с каналом для подачи хладагента на дальней концевой поверхности на дальнем конце полой хвостовой части, имеющей канавку для отвода стружки, сечение которой в продольном направлении имеет V-образную форму на наружной поверхности и имеет внутреннее пространство, выполненное в виде канала для подачи хладагента, при этом режущая часть режущей головки выполнена из металлокерамического твердого сплава. Для повышения эффективности обработки за счет повышения скорости резания, по меньшей мере, часть части режущей головки, входящей в скользящий контакт с внутренней периферией, за исключением ее режущей части, состоит из отличающегося материала, имеющего твердость, которая выше твердости металлокерамического твердого сплава. 4 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.
Description
Предпосылки изобретения
1. Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к ружейному сверлу, используемому для сверления глубоких отверстий.
2. Описание предшествующего уровня техники
Хотя различные системы, такие как ружейная система сверления, эжекторная система (двухканальная система), одноканальная система и т.д., общеизвестны как системы глубокого сверления, ружейная система сверления пригодна для глубокого сверления отверстий малого диаметра. То есть в ружейной системе сверления обычно используют ружейное сверло, имеющее режущую головку, внешнее сечение которой представляет собой круг с выемкой (2/3-3/4 окружности) на дальнем конце полой хвостовой части, имеющей такую же форму круга с выемкой, осуществляющую резание с подачей хладагента, который проходит по внутреннему пространству полой хвостовой части из выпускного отверстия для хладагента в дальней торцевой поверхности режущей головки к режущей части и удаляет стружку, которая образуется по ходу резания, наружу по канавке для отвода стружки, сечение которой имеет V-образную форму в продольном направлении внешней окружности полой хвостовой части, вместе с хладагентом, причем поскольку давление подачи хладагента определяется длиной инструмента, даже если вырезанное отверстие становится глубоким, ружейная система сверления пригодна для сверления глубоких отверстий малого диаметра.
Обычно в качестве описанного выше ружейного сверла широко используют сверло, для которого режущая головка, состоящая из твердого металлокерамического сплава, припаяна к дальнему концу выполненной из стали полой хвостовой части. Кроме того, обычно, в частности для ружейного сверла малого диаметра, если режущая кромка изношена до некоторой степени, режущую кромку повторно используют после ее шлифовки.
Однако в последние годы остро встала проблема увеличения эффективности сверления, включая глубокое сверление, и одновременного уменьшения трудовых и материальных затрат, требуемых для повышения долговечности и технического обслуживания режущих инструментов и других компонентов. В этой связи эффективность сверления и долговечность недостаточны с использованием обычного ружейного сверла. В частности, трудовые затраты и время, требуемые для шлифовки режущего инструмента, имеющего малый диаметр, создают проблему.
Настоящее изобретение было разработано с учетом указанных выше ситуаций, и, таким образом, целью изобретения является создание ружейного сверла, обладающего отличной эффективностью резания, благодаря чему скорость резания может быть дополнительно существенно увеличена по сравнению с обычными ружейными сверлами, и обладающего увеличенным сроком службы режущей кромки, способным уменьшать частоту шлифовки для повторного использования в случае с малым диаметром и способным соответственно уменьшать трудовые и временные затраты.
Сущность изобретения
Для достижения вышеуказанной цели, хотя на чертежах со ссылочными позициями показано ружейное сверло, соответствующее первому объекту изобретения, ружейное сверло снабжено режущими головками 3А-3С, имеющими выпускное отверстие для хладагента, сообщающееся с каналом 12 для подачи хладагента на дальней концевой поверхности 3а на дальнем конце 1b полой хвостовой части 1, имеющей канавку 11 для отвода стружки, сечение которой в продольном направлении имеет V-образную форму на наружной поверхности и имеет внутреннее пространство, выполненное в виде канала 12 для подачи хладагента, причем режущая часть 32 режущих головок 3А-3С выполнена из металлокерамического твердого сплава W и одновременно, по меньшей мере, часть части режущих головок 3А-3С, входящая в скользящий контакт с внутренней периферией высверливаемого отверстия, за исключением режущей части 32, состоит из более твердого материала, чем металлокерамический твердый сплав W.
Согласно второму объекту изобретения в ружейном сверле, соответствующем первому объекту, указанный выше отличающийся материал составляет направляющую накладку, приклеенную и прикрепленную к внешней периферийной части режущей головки.
Согласно третьему объекту изобретения в ружейном сверле, соответствующем его первому объекту или второму объекту, описанный выше отличающийся материал состоит из, по меньшей мере, одного типа, выбранного из спеченного керамического материала, микрокристаллического алмазного спеченного тела или металлокерамического материала.
Согласно четвертому объекту изобретения в ружейном сверле, соответствующем его третьему объекту, спеченный керамический материал представляет собой спеченное тело, в основном состоящее из нитрида кремния или кубически-кристаллического нитрида бора.
Согласно пятому объекту изобретения в ружейном сверле, соответствующем его третьему объекту или четвертому объекту, описанный выше спеченный керамический материал С приклеен и прикреплен к матрице (металлокерамическому твердому сплаву W) режущих головок 3А и 3В способом металлизации.
В соответствии с ружейным сверлом, описанным согласно первому объекту изобретения, поскольку в процессе глубокого сверления режущая головка входит в скользящий контакт с внутренней периферией высверливаемого отверстия ее периферической частью, имеющей более высокую твердость, чем металлокерамический твердый сплав и имеющей меньшую прочность, при этом просверливая заготовку при помощи режущей части режущей головки, выполненной из металлокерамического твердого сплава, и ее твердая входящая в скользящий контакт часть устойчиво принимает силу реакции в ходе резания, могут предотвращаться незначительная тряска или колебания, такие как вибрация режущей головки и скорость резания может быть значительно повышена для достижения высокой рабочей эффективности. Кроме того, может предотвращаться разрушение или износ режущей части, при этом поскольку срок службы режущей кромки может быть увеличен и частота повторного шлифования для повторного использования режущей головки малого диаметра может быть значительно уменьшена, трудозатраты, время и материальные затраты для этого могут быть значительно снижены.
Согласно второму объекту изобретения поскольку направляющая накладка режущей головки состоит из описанного выше отличающегося материала, становится возможным простое и легкое изготовление соответствующей режущей головки с точки зрения конструкции.
Согласно третьему объекту изобретения поскольку отличающийся материал представляет собой спеченный керамический материал или металлокерамический материал, существуют преимущества, заключающиеся в том, что по сравнению с ружейным сверлом, режущая головка которого целиком выполнена из металлокерамического твердого сплава, скорость резания может быть значительно повышена и срок службы режущих кромок может быть продлен.
Согласно четвертому объекту изобретения получены преимущества, состоящие в том, что поскольку указанный выше спеченный керамический материал представляет собой спеченное тело из указанного компонента, скорость резания может быть увеличена и срок службы режущих кромок может быть продлен.
Согласно пятому объекту изобретения компонент из описанного выше спеченного керамического материала очень прочно приклеивается и прикрепляется к основе режущей головки.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой вертикальный вид сбоку, показывающий ружейное сверло, соответствующее Варианту 1 осуществления настоящего изобретения;
Фиг.2 представляет собой вертикальный вид спереди режущей головки того же ружейного сверла;
Фиг.3 представляет собой вид в разрезе, выполненный по линии I-I на Фиг.1;
Фиг.4 представляет собой вид в разрезе, выполненный по линии II-II на Фиг.1;
Фиг.5 представляет собой вид в разрезе режущей головки ружейного сверла, соответствующего Варианту 2 осуществления настоящего изобретения;
Фиг.6 представляет собой вид в разрезе режущей головки ружейного сверла, соответствующего Варианту 3 осуществления настоящего изобретения;
Фиг.7 представляет собой вид в разрезе элемента в форме утолщенной пластины, используемого в качестве направляющей накладки режущей головки в ружейном сверле, соответствующем настоящему изобретению.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Далее приведено подробное описание вариантов выполнения ружейного сверла, соответствующего настоящему изобретению, со ссылками на прилагаемые чертежи. На Фиг.1-4 показан вариант 1, на Фиг.5 показан вариант 2, и на Фиг.6 показан вариант 3 соответственно.
Как показано на Фиг.1, ружейное сверло, соответствующее варианту 1, состоит из полой хвостовой части 1, цилиндрической приводной части 2 увеличенного диаметра, к которой приклеена и прикреплена ближняя концевая часть полой хвостовой части 1, и режущей головки 3А для сверления, которая припаяна к дальнему концу 1b с V-образным вырезом полой хвостовой части 1.
Полая хвостовая часть 1 состоит из трубчатого материала. Однако ее поперечное сечение сформировано как 2/3 круга посредством обработки в пресс-формах, как показано на Фиг.4, за исключением стороны 2а части ближнего конца, и в продольном направлении выполнена канавка 11 для отвода вырезанной стружки, сечение которого имеет V-образную форму на его внешней стороне, и ее внутреннее пространство образует канал 12 для подачи хладагента.
Приводная часть 2 является частью, которая захватывается и удерживается зажимным патроном вращающегося приводного вала (не показан) и т.д. и принимает вращательное приводное усилие, и часть имеет сплющенную часть 21 на периферийной поверхности для захвата и удержания и одновременно снабжена каналом 22 для подачи хладагента, сообщающимся с каналом 12 для подачи хладагента полой хвостовой части 1 вдоль центральной линии.
Режущая головка 3А состоит из основного корпуса 4 головки, поперечное сечение которого формирует 2/3 круга, соответствующих полой хвостовой части 1, как показано на Фиг.2 и Фиг.3, и утолщенных направляющих накладок 5А и 5В в форме пластин, приклеенных и прикрепленных в двух точках к внешней периферийной части основного корпуса 4 головки, причем их поперечное сечение имеет полуцилиндрическую форму и они удлинены в осевом направлении, при этом канал 30 в форме кокона для выпуска хладагента выполнен так, что он открыт на концевой поверхности 3а дальнего конца, и одновременно часть с выемкой, поперечное сечение которой составляет 2/3 круга, образует часть 31 канавки, сообщающуюся с канавкой 11 для отвода вырезанной стружки полой хвостовой части 1, причем одна боковая кромка соответствующей части 31 канавки заделана в режущую часть 32, и при осуществлении глубокого сверления часть с выемкой предназначена для приведения в действие и вращения в направлении, показанном стрелкой R (по часовой стрелке) на Фиг.2. Кроме того, ссылочной позицией 33 обозначена скошенная кромка, которая образует наклонную поверхность или дугообразную поверхность, имеющую ширину от 0,2 мм до 1 мм вдоль режущей части 32.
В этой связи основной корпус 4 головки выполняют из металлокерамического твердого сплава W, выполненного в основном из карбида вольфрама типа WC-CO, причем выводящий канал 41 для хладагента, поперечное сечение которого имеет форму кокона, сообщающийся с частью 30 для выпуска хладагента и с каналом 12 для подачи хладагента полой хвостовой части 1, проходит в ее осевом направлении, и в ней выполнены углубленные части 41а и 41b, при помощи которых направляющие накладки 5А и 5В прикреплены к внешней периферийной части. Кроме того, центр углубленной части 41а находится в положении, образующем угол 85° относительно положения режущей части 32 назад относительно направления вращения головки, а центр углубленной части 41b находится на противоположной стороне диаметрального направления режущей кромки 32.
Направляющие накладки 5А и 5В выполнены из спеченного керамического материала С, имеющего более высокую твердость, чем твердость металлокерамического твердого сплава W. Направляющие накладки 5А и 5В посажены в углубленные части 41а и 41b основного корпуса 4 головки соответственно и приклеены и закреплены в них способом металлизации.
При выполнении глубокого сверления при помощи ружейного сверла, выполненного, как описано выше, хладагент, подаваемый по внутренним каналам 12 и 22 для подачи хладагента полой хвостовой части 1 и приводной части 2, направляется в выводной канал 41 для хладагента режущей головки 41 и подается из выпускного отверстия 30 для хладагента дальнего конца к режущей части и одновременно заготовка режется режущей частью 32, выполненной из металлокерамического твердого сплава W, вращающейся и приводимой режущей головки 3а, и стружка, образуемая при резании, выпускается наружу через часть 31 канавки режущей головки 3А и канавку 11 для отвода стружки полой хвостовой части 1 вместе с хладагентом.
В этой связи в ходе резания, режущая головка 3А входит в контакт с внутренней периферийной поверхностью высверливаемого отверстия поверхностями направляющих накладок 5А и 5b в скользящем состоянии. Однако поскольку направляющие накладки 5а и 5В выполнены из спеченного керамического материала С, имеющего большую твердость, чем твердость металлокерамического твердого сплава W и имеющего меньшую прочность, жесткая входящая в скользящий контакт часть, в частности входящая в скользящий контакт часть сторона направляющей накладки 5А, устойчиво принимает силу реакции, генерируемую при резании. Таким образом, может предотвращаться возникновение мельчайшей тряски или колебаний, таких как вибрация режущей головки 3А, в ходе механической обработки и эффективность резания значительно повышается благодаря стабилизации состояния резания заготовки режущей частью 32, причем скорость резания значительно увеличивается для достижения высокой эффективности механической обработки и предотвращается разрушение и износ режущей части 32. Таким образом, срок службы режущих кромок может быть значительно увеличен, в частности частота повторной шлифовки для повторного использования ружейного сверла малого диаметра может быть значительно уменьшена, благодаря чему трудовые затраты, время и материальные затраты могут быть значительно уменьшены.
Спеченный керамический материал, из которого состоят направляющие накладки 5А и 5В, может представлять собой спеченное тело, полученное посредством спекания порошка, такого как оксид, нитрид, карбид и т.д., твердость которого становится выше, чем твердость металлокерамического твердого сплава W. Например, в качестве спеченных керамических материалов предпочтительными являются керамические материалы на основе нитрида бора, нитрида кремния, карбида титана, оксида алюминия. В частности, предпочтительно, могут быть упомянуты спеченное тело из нитрида кремния и спеченное тело из кубически-кристаллического нитрида бора.
То есть для ружейного сверла с использованием спеченного тела из нитрида кремния в качестве направляющих накладок 5А и 5В обнаружено, что скорость резания может быть значительно увеличена в четыре раза по сравнению с ружейным сверлом известного уровня техники, в котором режущая головка выполнена из металлокерамического твердого сплава W, и срок службы режущей части значительно увеличен. Кроме того, для ружейного сверла с использованием спеченного тела из кубически-кристаллического нитрида бора может быть достигнута существенно высокая точность резания, в частности в случаях с заготовкой из алюминия и его сплава, по сравнению с ружейным сверлом, в котором вся режущая головка выполнена из металлокерамического твердого сплава W, и одновременно когда заготовка представляет собой материал высокой твердости, такой как закаленная сталь, обнаружено, что срок службы режущих кромок может быть значительно увеличен.
Кроме того, способ металлизации, используемый для приклеивания и прикрепления направляющих накладок 5А и 5В, которые выполнены из такого спеченного керамического материала С, к основному корпусу 4 головки, известен как технология склеивания друг с другом керамического и металлического материалов, для которых соединение пайкой обычно невозможно. Посредством нанесения активной металлической пасты, такой как титановый сплав, на поверхность керамического материала и обработки ее в состоянии высокой температуры и вакуума поверхность керамического материала металлизируется, и металлизированная часть поверхности спаивается с соответствующим ей металлическим материалом. Однако в случае с режущей головкой 3А ружейного сверла спеченный керамический материал С направляющих накладок 5А и 5В приклеивается к приклеенному твердому сплаву W основного корпуса 4 головки посредством процесса металлизации, когда приклеенная часть очень небольшая и имеет высокую прочность.
Хотя в ружейном сверле, соответствующем варианту 1, описанному выше, направляющие накладки 5А и 5В режущей головки 3А выполнены из спеченного керамического материала С, ружейное сверло, соответствующее настоящему изобретению, может быть таким, что режущая часть режущей головки выполнена из металлокерамического твердого сплава W и, по меньшей мере, часть входящей со скольжением части относительно внутренней окружности высверливаемого отверстия режущей головки, за исключением режущей части, состоит из отличающегося материала, имеющего более высокую твердость, чем соответствующий металлокерамический твердый сплав W. Однако в качестве такого отличающегося материала предпочтительны спеченные корпуса D (см. Фиг.7) из металлокерамики и микрокристаллического алмаза, описанные далее, в дополнение к описанной выше спеченной керамике С. В частности, с металлокерамикой предпочтительные результаты могут быть получены с точки зрения и скорости резания и срока службы режущей части.
Кроме того, входящая в контакт со скольжением часть, выполненная из отличающегося материала, может быть расположена в одной точке или трех или более точках на периферийной поверхности режущей головки. Однако очень желательно, чтобы входящая в контакт со скольжением часть на периферийной части поверхности, которая принимает, по меньшей мере, силу реакции при резании режущей частью 32, то есть под углом в диапазоне от 70° до 100° от положения режущей части 32 назад относительно направления вращения головки, состояла из соответствующего отличающегося материала.
Например, в режущей головке 3В ружейного сверла, соответствующего варианту 2, показанному на Фиг.5, основной корпус 4 головки, выполненный из металлокерамического твердого сплава W, снабжен углубленной частью 41, для которой в качестве центра определено положение, формирующее угол 85° от положения режущей части 32 назад относительно направления вращения головки, и направляющая накладка 5С, выполненная из спеченного керамического материала С, имеющего твердость, которая выше твердости металлокерамического твердого сплава W, приклеена и прикреплена в углубленной части 41 посредством процесса металлизации. Однако входящая в скользящий контакт часть 42, представленная выступающей частью соответствующего основного корпуса 4 головки, выполнена на противоположной стороне в диаметральном направлении режущей части 32. Кроме того, направляющая накладка 5С может быть выполнена из металлокерамического материала.
Кроме того, хотя необходимо выполнить режущую часть 32 режущей головки из металлокерамического твердого сплава W для придания ей прочности режущей кромки, части, состоящие из отличающегося материала, имеющего более высокую твердость, чем твердость металлокерамического твердого сплава W, могут составлять не только входящую в скользящий контакт часть, такую как направляющие накладки 5А-5С режущих головок 3А и 3В, как в Вариантах 1 и 2, но также часть или основные части основного корпуса головки, включающего входящую в скользящий контакт часть. Например, в режущей головке 3С ружейного сверла, соответствующей Варианту 3, показанному на Фиг.6, основной корпус 6 головки, включающий входящие в скользящий контакт части 6а и 6b, состоит из спеченного керамического материала С и элемент 7 режущей кромки, сечение которого имеет клиновидную форму, выполненный из металлокерамического твердого сплава W и включающий режущую часть 32, приклеен и прикреплен к основному корпусу 6 головки посредством процесса металлизации.
Кроме того, в ружейном сверле, соответствующем настоящему изобретению, по меньшей мере, часть части режущей головки, входящей в скользящий контакт с внутренней периферией высверливаемого отверстия, за исключением режущей части, может состоять из микрокристаллического алмазного спеченного тела. То есть поскольку такое микрокристаллическое алмазное спеченное тело имеет более высокую твердость, чем твердость металлокерамического твердого сплава W и имеет меньшую прочность, жесткая входящая в скользящий контакт часть устойчиво принимает силу реакции, генерируемую при резании, как с ружейным сверлом с использованием спеченного керамического материала С и металлокерамического материала входящей в скользящий контакт части, как в описанных выше Вариантах 1-3, когда состояние резания устанавливается для достижения дополнительного повышения эффективности резания, скорость резания может быть значительно повышена, может быть достигнута высокая эффективность механической обработки, и срок службы режущей части может быть увеличен в значительной степени.
Такое микрокристаллическое алмазное спеченное тело обычно получают в виде слоя мультикристаллического искусственного алмаза, в котором микрокристаллический алмаз плотно спечен на поверхности матрицы из металлокерамического твердого сплава при помощи технологии сверхвысокого давления и высокой температуры. Таким образом, например, в случае с направляющими накладками 5А-5С режущих головок 3А-3В ружейного сверла, соответствующего Вариантам 1 и 2, описанным выше, как показано на Фиг.7, будет использоваться элемент 8 в форме утолщенной пластины, в котором спеченный слой 81 из микрокристаллического алмазного спеченного тела D прикреплен на поверхности матрицы 80, выполненной из металлокерамического твердого сплава W.
Примеры
Использовались ружейные сверла G1-G3, соответствующие части которых имеют указанные ниже размеры и состоят из указанных ниже материалов, в вариантах, показанных на Фиг.1-4, ружейное сверло G4, в котором направляющие накладки 5А и 5В представлены утолщенным элементом 8 в форме пластины, имеющим поверхность, показанную на Фиг.7, выполненную из микрокристаллического алмазного спеченного тела, и ружейное сверло G0 такого же состава, за исключением того, что вся режущая головка состоит из металлокерамического твердого сплава. В соответствующих случаях нерастворимую в воде смазочно-охлаждающую жидкость подавали в качестве хладагента под давлением на уровне 50 кг/см2 с расходом 35 литров в минуту и осуществляли глубокое сверление калибра 10 мм в заготовке из стали S50C (холоднотянутой стали НВ200-300), при этом сравнивались возможные скорости резания и исследовались сроки службы в соответствующих случаях на основе суммарной глубины высверленных отверстий до достижения режущей частью степени износа, при которой будет требоваться ее повторная шлифовка. Были получены результаты, показанные в Таблице 1, приведенной ниже.
Ружейное сверло G1
Приводная часть 1: выполнена из стали, имеет длину 55 мм, наружный диаметр 25 мм, канал подачи хладагента диаметром 8 мм.
Полая хвостовая часть 2: выполнена из стали, имеет полную длину 935 мм, длину части, выступающей из приводной части 1, составляющую 905 мм, наружный диаметр 17,4 мм и внутренний диаметр 13,4 мм.
Основной корпус 4 режущей головки: выполнен из металлокерамического твердого сплава (производимого Tungaloy Corporation), имеет длину 40 мм, наружный диаметр 18,0 мм и площадь выпускного отверстия для хладагента 18,7 мм2.
Направляющие накладки 5А, 5В: выполнены из спеченного нитрида кремния, имеют длину 30 мм, ширину 5 мм и толщину центральной части 2 мм.
Ружейное сверло G2
Такое же, как ружейное сверло G1, за исключением того, что направляющие накладки 5А и 5В выполнены из спеченного тела из кубически-кристаллического нитрида бора [состав: 90% объема, связующий слой: состав AI, твердость (Нс) 3900-4100 и прочность на разрушение при изгибе (ГПа) 1,80-1,90].
Ружейное сверло G3
Такое же, как ружейное сверло G1, за исключением того, что направляющие накладки 5А и 5В выполнены из непокрытого металлокерамического материала (выпускаемого Tungaloy Corporation).
| Таблица 1 | |||
| Ружейное сверло | Скорость резания | Срок службы режущей кромки (суммарная глубина высверленного отверстия) | |
| Скорость (м/мин) | fn (мм/об.) | ||
| G0 | 100 | 0,03 | 15 м |
| G1 | 400 | 0,03 | 18 м |
| G2 | 150 | 0,03 | 16 м |
| G3 | 180 | 0,03 | 18 м |
Как видно из приведенной выше таблицы, согласно данным для ружейных сверл G1-G3 понятно, что скорость резания заметно увеличена и срок службы режущей кромки значительно продлен по сравнению с ружейным сверлом G0 известной конструкции.
Описание ссылочных позиций
1 - Полая хвостовая часть
1b - Дальний конец
11 - Канавка для отвода стружки
12 - Канал для подачи хладагента
3А-3С - Режущие головки
3а - Дальняя концевая поверхность
30 - Выпускное отверстие для хладагента
32 - Режущая часть
4 - Основной корпус головки
5А-5С - Направляющие накладки
6а, 6b - Входящие в скользящий контакт части
С - Спеченный керамический материал
D - Микрокристаллическое алмазное спеченное тело
W - Металлокерамический твердый сплав
Claims (5)
1. Ружейное сверло, содержащее режущую головку, имеющую выпускное отверстие для хладагента, сообщенное с каналом для подачи хладагента на дальней концевой поверхности на дальнем конце полой хвостовой части, имеющей канавку для отвода стружки, сечение которой в продольном направлении имеет V-образную форму на наружной поверхности и имеет внутреннее пространство, выполненное в виде канала для подачи хладагента, при этом режущая часть режущей головки выполнена из металлокерамического твердого сплава, причем, по меньшей мере, часть части режущей головки, входящей в скользящий контакт с внутренней периферией, за исключением ее режущей части, состоит из отличающегося материала, имеющего твердость, которая выше твердости металлокерамического твердого сплава.
2. Ружейное сверло по п.1, в котором упомянутый отличающийся материал составляет направляющую накладку, приклеенную и прикрепленную к внешней периферийной части режущей головки.
3. Ружейное сверло по п.1 или 2, в котором упомянутый отличающийся материал состоит из спеченного керамического материала или металлокерамического материала.
4. Ружейное сверло по п.3, в котором спеченный керамический материал представляет собой спеченное тело, в основном состоящее из нитрида кремния или кубического кристаллического нитрида бора.
5. Ружейное сверло по п.4, в котором спеченный керамический материал приклеен и прикреплен к матрице режущей головки способом металлизации.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005-348683 | 2005-12-02 | ||
| JP2005348683A JP4955261B2 (ja) | 2005-12-02 | 2005-12-02 | ガンドリル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008121970A RU2008121970A (ru) | 2009-12-10 |
| RU2409452C2 true RU2409452C2 (ru) | 2011-01-20 |
Family
ID=38092286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008121970/02A RU2409452C2 (ru) | 2005-12-02 | 2006-11-30 | Ружейное сверло |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7901163B2 (ru) |
| EP (1) | EP1955797A1 (ru) |
| JP (1) | JP4955261B2 (ru) |
| KR (1) | KR20080078797A (ru) |
| CN (1) | CN101296770B (ru) |
| AU (1) | AU2006319860A1 (ru) |
| BR (1) | BRPI0618414A2 (ru) |
| CA (1) | CA2621241A1 (ru) |
| RU (1) | RU2409452C2 (ru) |
| TW (1) | TW200846108A (ru) |
| WO (1) | WO2007063953A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA200801914B (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2581541C2 (ru) * | 2014-06-26 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Сверло одностороннего резания с твердосплавным стеблем |
| RU2661684C2 (ru) * | 2013-09-27 | 2018-07-19 | Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб | Сверло для глубокого сверления |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2871014A3 (en) * | 2005-10-03 | 2015-08-12 | Mitsubishi Materials Corporation | Method of boring pilot hole |
| ITTO20060724A1 (it) * | 2006-10-09 | 2008-04-10 | Alenia Aeronautica Spa | Utensile e metodo di fresatura, in particolare per la fresatura di materiali compositi |
| JP2011505263A (ja) * | 2007-12-06 | 2011-02-24 | マパル ファブリック フュール プラツィジョンズベルクゼウグ ドクトル．クレス カーゲー | 被加工物の切削加工用の工具 |
| DE102009031193A1 (de) * | 2009-06-29 | 2010-12-30 | Botek Präzisionsbohrtechnik Gmbh | Tieflochbohrer |
| RU2455103C2 (ru) * | 2010-04-06 | 2012-07-10 | Павел Георгиевич Овчаренко | Способ получения отливок с заданными свойствами требуемых участков поверхности на заданную глубину при литье по газифицируемым моделям, в частности, бурового и режущего инструмента |
| RU2473411C1 (ru) * | 2011-08-02 | 2013-01-27 | Павел Георгиевич Овчаренко | Способ получения отливок с заданными свойствами требуемых участков поверхности заданной глубины литьем по газифицируемым моделям |
| RU2510304C2 (ru) * | 2012-04-04 | 2014-03-27 | Павел Георгиевич Овчаренко | Способ изготовления моделей из пенополистирола для получения композиционных отливок |
| US9272337B2 (en) * | 2012-08-17 | 2016-03-01 | Baker Hughes Incorporated | System and method for forming a bore in a workpiece |
| RU2514250C1 (ru) * | 2012-09-17 | 2014-04-27 | Павел Георгиевич Овчаренко | Способ получения композиционных отливок методом литья по газифицируемым моделям |
| TWI476057B (zh) * | 2012-12-21 | 2015-03-11 | Metal Ind Res & Dev Ct | 替換式深孔鑽 |
| WO2014118881A1 (ja) * | 2013-01-29 | 2014-08-07 | オーエスジー株式会社 | ドリル |
| EP2979794A4 (en) * | 2013-03-26 | 2016-11-16 | Osg Corp | THREE-ROD DRILL WITH CUTTING FLUID SUPPLY HOLE |
| DE102014208102B4 (de) * | 2014-04-29 | 2016-07-21 | MAPAL Fabrik für Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG | Zerspanungswerkzeug |
| JP6848160B2 (ja) * | 2016-05-19 | 2021-03-24 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 切削工具 |
| RU2649600C2 (ru) * | 2016-06-14 | 2018-04-04 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук | Способ получения отливок из железоуглеродистых сплавов с легированным поверхностным слоем, содержащим карбид титана |
| WO2020255315A1 (ja) * | 2019-06-20 | 2020-12-24 | オーエスジー株式会社 | 切削工具 |
| RU193631U1 (ru) * | 2019-08-01 | 2019-11-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") | Спиральное сверло |
| US20240109132A1 (en) * | 2022-09-29 | 2024-04-04 | Iscar, Ltd. | Rotary cutting tool having a central coolant passage non-circular in cross-section |
| CN116000285B (zh) * | 2022-12-23 | 2025-01-03 | 株洲硬质合金集团有限公司 | 一种带v型槽的孔棒及其制备方法和应用 |
| KR102865268B1 (ko) * | 2023-07-12 | 2025-09-30 | 유림공업 주식회사 | 건드릴 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2068321C1 (ru) * | 1994-05-31 | 1996-10-27 | Акционерное общество закрытого типа - Совместное предприятие "Подольский машиностроительный завод" | Сверло одностороннего резания и способ его изготовления |
| RU2101141C1 (ru) * | 1996-08-13 | 1998-01-10 | Акционерное общество "Подольский машиностроительный завод" | Сверло одностороннего резания и способы его изготовления (варианты) |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2418021A (en) * | 1944-09-19 | 1947-03-25 | Fleischer John | Gun drill |
| JPS4726684U (ru) * | 1971-04-21 | 1972-11-25 | ||
| US4160616A (en) * | 1977-10-03 | 1979-07-10 | Winblad Michael E | Drill containing minimum cutting material |
| JPS6242916A (ja) * | 1985-08-19 | 1987-02-24 | Sunstar Inc | 白髪染毛剤 |
| JPS6242916U (ru) * | 1985-09-02 | 1987-03-14 | ||
| JPS62188613A (ja) * | 1986-02-12 | 1987-08-18 | Mitsubishi Metal Corp | 穴明け工具 |
| US5221165A (en) * | 1992-01-21 | 1993-06-22 | Litton Industrial Automation Systems, Inc. | Camshaft bore machining method and apparatus |
| DE4329553C2 (de) * | 1993-09-02 | 1997-12-18 | Beck August Gmbh Co | Einmesser-Reibahle |
| IT240848Y1 (it) * | 1996-08-13 | 2001-04-11 | Omus System S P A | Barenatore a inserto pluritagliente |
| US6299391B1 (en) * | 1997-11-12 | 2001-10-09 | Caterpillar Inc. | Boring tool assembly |
| US5921727A (en) * | 1998-01-20 | 1999-07-13 | Cogsdill Tool Products, Inc. | Reamer with friction resistant layer and method for forming same |
| US5967707A (en) * | 1998-07-29 | 1999-10-19 | Diesel Technology Company | Short-hole drill bit |
| DE10159431B4 (de) * | 2001-12-04 | 2005-10-20 | Mapal Fab Praezision | Werkzeug zur Feinstbearbeitung von Oberflächen |
-
2005
- 2005-12-02 JP JP2005348683A patent/JP4955261B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-11-30 CN CN2006800397950A patent/CN101296770B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2006-11-30 KR KR1020087007769A patent/KR20080078797A/ko not_active Ceased
- 2006-11-30 WO PCT/JP2006/323971 patent/WO2007063953A1/ja not_active Ceased
- 2006-11-30 CA CA002621241A patent/CA2621241A1/en not_active Abandoned
- 2006-11-30 EP EP06833774A patent/EP1955797A1/en not_active Withdrawn
- 2006-11-30 BR BRPI0618414-6A patent/BRPI0618414A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2006-11-30 AU AU2006319860A patent/AU2006319860A1/en not_active Abandoned
- 2006-11-30 RU RU2008121970/02A patent/RU2409452C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2006-11-30 US US12/065,323 patent/US7901163B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-05-25 TW TW096118745A patent/TW200846108A/zh unknown
-
2008
- 2008-02-29 ZA ZA200801914A patent/ZA200801914B/xx unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2068321C1 (ru) * | 1994-05-31 | 1996-10-27 | Акционерное общество закрытого типа - Совместное предприятие "Подольский машиностроительный завод" | Сверло одностороннего резания и способ его изготовления |
| RU2101141C1 (ru) * | 1996-08-13 | 1998-01-10 | Акционерное общество "Подольский машиностроительный завод" | Сверло одностороннего резания и способы его изготовления (варианты) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2661684C2 (ru) * | 2013-09-27 | 2018-07-19 | Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб | Сверло для глубокого сверления |
| RU2581541C2 (ru) * | 2014-06-26 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Сверло одностороннего резания с твердосплавным стеблем |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20080078797A (ko) | 2008-08-28 |
| US7901163B2 (en) | 2011-03-08 |
| JP2007152455A (ja) | 2007-06-21 |
| JP4955261B2 (ja) | 2012-06-20 |
| RU2008121970A (ru) | 2009-12-10 |
| WO2007063953A1 (ja) | 2007-06-07 |
| CA2621241A1 (en) | 2007-06-07 |
| CN101296770B (zh) | 2011-04-13 |
| US20090148247A1 (en) | 2009-06-11 |
| EP1955797A1 (en) | 2008-08-13 |
| ZA200801914B (en) | 2009-08-26 |
| BRPI0618414A2 (pt) | 2011-08-30 |
| CN101296770A (zh) | 2008-10-29 |
| AU2006319860A1 (en) | 2007-06-07 |
| TW200846108A (en) | 2008-12-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2409452C2 (ru) | Ружейное сверло | |
| US4802799A (en) | Drill bit | |
| CA2361633C (en) | Method for producing a cutting tool and a cutting tool | |
| EP3134224B1 (en) | Diamond plated grinding endmill for advanced hardened ceramics machining | |
| WO1993002823A1 (en) | Wear resistant tools | |
| WO2009113207A1 (ja) | ガンドリル | |
| US10322457B2 (en) | Ceramic milling cutter | |
| CN116135502A (zh) | 铣削工具 | |
| US5174691A (en) | High feed rate deep penetration drill | |
| JP2004066358A (ja) | 小径ドリル | |
| KR20080032137A (ko) | 머신 리머 | |
| EP1236527A1 (en) | Machining method for difficult-to-machine material and machining tool therefor | |
| JP3606742B2 (ja) | 台金にクリアランスを有するコアビット | |
| JP2011245622A (ja) | ガンドリル | |
| JP4910648B2 (ja) | 穴加工工具及び穴加工工具の製造方法 | |
| JP4545100B2 (ja) | 複合工具 | |
| CN217370612U (zh) | 一种高光洁度高精度的快速打孔u钻 | |
| JP2008207284A (ja) | 穴明け用工具 | |
| JP2003053618A (ja) | ボールエンドミル | |
| JP2008296321A (ja) | 穴開け用工具およびこれを用いた加工方法 | |
| JP2007038365A (ja) | パイロット付き回転工具 | |
| JP2004188582A (ja) | 研削工具およびそれを用いた研削加工方法 | |
| Kholmogortsev et al. | Reaming of holes in cast iron parts with diamond tools. | |
| JPS63127804A (ja) | ドリル | |
| HK1235028A1 (en) | Diamond plated grinding endmill for advanced hardened ceramics machining |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111201 |