Сверло(варианты)
Изобретение относится к области режущего инструмента для обработки бетона или камня. Сверло содержит режущую часть из твердого сплава, имеющую множество расположенных по окружности и проходящих радиально наружу режущих лезвий, имеющих каждое режущую кромку, образованную между передней поверхностью и задней поверхностью лезвия и имеющую конец, расположенный на вершине режущей части, канавку, выполненную на центральном участке режущей части, образующую вершины в пересечении с режущими кромками и имеющую на виде снизу вытянутую форму, ограниченную полукруглыми участками, или гантелеобразную форму или форму трилистника. Технический результат: повышение эффективности сверления за счет улучшения отвода осколков обрабатываемого материала от центрального участка сверла. 3 н. и ф-лы 5 з.п. ф-лы, 8 ил.
Настоящее изобретение касается сверла, используемого для высверливания отверстий в бетоне, камне и т.д.
Высверленные отверстия в бетоне, камне и т.д. выполняют, прикрепляя специально предназначенное сверло к вращающемуся буровому молотку и прикладывая к сверлу осевое вибрационное ударное усилие и крутящий момент.
Для обеспечения высокой эффективности при действии сверления сверло обычно имеет режущую часть, изготовленную из твердого сплава, имеющую высокую износостойкость и неподвижно закрепленную на теле сверла посредством пайки твердым припоем, сварки и т.д.
Заявитель уже предлагал сверло такого типа, которое используют исключительно для сверления отверстий в бетоне, камне и т.д., и сконструированное так, что режущая часть, неподвижно прикрепленная к нижней торцевой части тела сверла, имеет режущую часть, состоящую из множества режущих лезвий, при этом режущая кромка каждого лезвия образована между передней поверхностью и задней поверхностью лезвия, вершины режущих кромок режущих лезвий соединены в их центре для образования заостренной формы, вогнутый участок, образованный между режущими лезвиями и проходящий в канавку для выведения осколков режущей части, образованной на внешней периферии тела сверла (например, см. публикацию выложенной патентной заявки №2002-178328 Японии).
Вышеупомянутое сверло прикреплено к вращающемуся буровому молотку и выполняет сверление отверстий в бетоне, камне и т.д. В цикле обработки резанием (ударное действие и обработка резанием), выполняемым прикладыванием осевого вибрационного ударного усилия к передней поверхности высверляемого отверстия, происходит удар вершиной режущей кромки по передней поверхности для ее дробления, и затем сверло вращают для резания указанной передней поверхности, которая становится хрупкой благодаря предыдущему удару и резанию. Таким образом, происходит действие сверления.
В этом случае степень, до которой переднюю поверхность высверляемого отверстия дробят ударным действием, становится большей в области воздействия центрального участка режущей части.
Однако, когда действие резания выполняют вращением сверла, способность разрезания центральным участком режущей кромки является низкой, потому что траектория вращения по существу не вытянута. Кроме того, поскольку осколки режущей части неэффективно выводятся из центрального участка поверхности высверляемого отверстия, представляющего собой коническое углубление, осколки могут там оставаться. Центральная часть режущих кромок неоднократно ударяет по остающимся осколкам режущей части. Это уменьшает эффективность сверления посредством удара и резания.
Известно сверло, содержащее режущую часть из твердого сплава, имеющую множество расположенных по окружности и проходящих радиально наружу режущих лезвий, имеющих, каждое, режущую кромку, образованную между передней и задней поверхностями лезвия, при этом конец каждой режущей кромки расположен на вершине режущей части (см., например, патент Японии 2002-225026 от 14.08.2002).
Данное сверло также, как и вышеописанные, не обеспечивает необходимую эффективность высверливания отверстий.
Целью настоящего изобретения является создание сверла, обеспечивающего уменьшение количества осколков режущей части, остающихся в центральном участке высверляемого отверстия, и, таким образом, улучшение эффективности сверления.
Эта цель достигается тем, что сверло содержит режущую часть из твердого сплава, имеющую множество расположенных по окружности и проходящих радиально наружу режущих лезвий, имеющих, каждое, режущую кромку, образованную между передней поверхностью и задней поверхностью лезвия и имеющую конец, расположенный на вершине режущей части, канавку, выполненную на центральном участке режущей части, образующую вершины в пересечении с режущими кромками и имеющую вытянутую форму, ограниченную полукруглыми участками на виде снизу.
В других вариантах выполнения канавка на виде снизу имеет гантелеобразную форму или форму трилистника.
В вышеописанном сверле вершины режущих кромок образованы в пересечении с канавкой и имеют заостренную форму. Поэтому, когда сверло прикрепляют к вращающемуся буровому молотку и используют для рассверливания отверстий в бетоне, камне и т.д., оно ударяет по передней поверхности высверленного отверстия. В этом случае вершины режущих кромок, которые находятся близко друг к другу, в одно и то же время ударяют по указанной поверхности. По этой причине передняя поверхность высверляемого отверстия также дробится в области, соответствующей вершинам режущих кромок (область канавки), и осколки режущей части, образующиеся на передней поверхности высверленного отверстия, остаются в канавке. В этом состоянии, когда сверло продолжает вращаться, вершины режущих кромок вытягивают траекторию вращения. При действии вращения и резания, выполняемом режущими кромками, все режущие кромки (по всей длине) полностью режут переднюю поверхность высверляемого отверстия, которая становится хрупкой благодаря предыдущим действиям удара и резания. Кроме того, осколки режущей части, оставшиеся в канавке после предыдущего действия удара и резания, выводятся наружу по существу без сопротивления из-за вращения канавки. Поскольку количество осколков режущей части, остающееся в центральном участке передней поверхности высверляемого отверстия, уменьшается, эффективность резания улучшается.
Канавка может пересекать его ось по существу под прямым углом и иметь боковую поверхность в форме дуги на виде сбоку с увеличением ширины канавки от ее наиболее глубокой точки к вершине режущей кромки.
В этой конструкции боковая поверхность канавки дугообразной формы наклонена к вершине режущей кромки, а вершина режущей кромки образована по существу вершиной трех наклонных поверхностей, включающих переднюю поверхность и заднюю поверхность режущего лезвия и дугообразную боковую поверхность канавки. Это увеличивает сопротивление удару. Поэтому деформация или износ вершин режущих кромок уменьшается, независимо от повторных действий ударения и резания передней поверхности высверленного отверстия. В результате выполнение резания является стабильным. Дополнительно, поскольку канавка имеет дугообразную боковую поверхность, осколки режущей части легко перемещаются в канавке и легко выводятся из канавки.
Количество режущих лезвий может быть три, и они могут быть расположены равномерно по окружности, при этом вершина режущей кромки одного из трех лезвий расположена на одном конце канавки, вершины режущих кромок остальных режущих лезвий расположены на боковых сторонах канавки, а противоположный конец канавки расположен в вогнутом участке, образованном передней и задней поверхностью остальных лезвий.
В этой конструкции вогнутый участок проходит к канавке для выведения осколков режущей части и, таким образом, осколки режущей части наиболее эффективно выводятся из канавки.
Вышеописанное сверло может быть изготовлено простым способом, при котором вершины режущих кромок соединяют друг с другом в вершине режущей части и затем образуют канавку на центральном участке режущей части. В результате сверло имеет режущие кромки и вершины с высокой точностью отделки, высокое качество и может быть легко изготовлено с высокой производительностью.
Далее изобретение будет более подробно описано со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее:
Фиг.1 представляет вид сбоку компонентов сверла согласно варианту осуществления настоящего изобретения, часть которых опущена;
фиг.2 представляет вид снизу сверла фиг.1;
фиг.3 представляет вид снизу сверла согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, изображающий конструкцию, в которой режущие лезвия выполнены на неодинаковых расстояниях в направлении по окружности сверла;
фиг.4 представляет вид снизу, изображающий конструкцию сверла согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, имеющего два режущих лезвия;
фиг.5 представляет вид снизу, изображающий конструкцию сверла согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, в котором канавка имеет гантелеобразную форму;
фиг.6 представляет вид снизу, изображающий конструкцию сверла согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, в котором канавка имеет форму трилистника;
фиг.7 представляет вид сбоку компонентов сверла согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, в котором основание канавки наклонено в одном направлении;
фиг.8 представляет вид сбоку компонентов сверла согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, в котором основание канавки наклонено в противоположных направлениях для образования заостренной формы.
Вариант осуществления 1
На фиг.1 и 2 показано стальное тело 1 сверла. Хвостовик (не показан) проходит вверх от тела 1 сверла и соединен с приводным валом вращающегося молотка. На внешней периферии тела 1 сверла образованы канавки 2 для выведения осколков блока. Режущая часть 3 выполнена из твердого сплава и неподвижно закреплена на торце тела 1 сверла пайкой твердым припоем, сваркой или подобным способом. Режущая часть 3 имеет режущие лезвия 3а, 3b и 3с, расположенные по окружности. Вогнутый участок 5 образован между каждыми двумя режущими лезвиями 3а и 3b, 3b и 3с и 3с и 3а и проходит к канавкам 2 для выведения осколков. Каждое режущее лезвие 3а, 3b, 3с имеет режущую кромку 4, образованную между передней поверхностью 6 и задней поверхностью 7 лезвия.
Конец каждой режущей кромки 4 расположен на вершине режущей части 3. В центральном участке режущей кромки выполнена канавка 8, образующая вершины 9 в пересечении с режущими кромками 4 и имеющая вытянутую форму, ограниченную полукруглыми участками на виде снизу.
В этом варианте осуществления канавка пересекает ось сверла под прямым углом, и боковая поверхность канавки 8 имеет форму дуги с увеличением ширины канавки от ее наиболее глубокой точки к вершине режущей кромки.
Более конкретно, как показано на фиг.2, вершина 9 режущей кромки 4 режущего лезвия 3b расположена на одном конце канавки 8, а вершины 9 режущих кромок 4 остальных режущих лезвий 3а и 3с расположены на боковых сторонах канавки 8. Противоположный конец 8а канавки 8 расположен в вогнутом участке 5а, образованном между передней поверхностью 6 и задней поверхностью 7 режущих лезвий 3а и 3с. Вогнутый участок 5а проходит к канавке 2 для выведения осколков режущей части.
При использовании сверла в соответствии с настоящим изобретением, когда каждая режущая кромка 4 ударяет по передней поверхности высверляемого отверстия для ее дробления, она разрезает эту поверхность. В этом случае, поскольку вершины 9 режущих кромок 4 расположены близко друг к другу и ударяют по передней поверхности отверстия, эта поверхность дробится вблизи вершин 9 в области центрального участка режущей кромки, соответствующего канавке 8. Часть осколков режущей части 3, образованных в это время, остается в канавке 8. В этом состоянии, когда сверло продолжает вращаться, вершины 9 режущих кромок 4 вытягивают траекторию вращения. Поэтому режущие кромки 4, имеющие вершины 9, полностью поворачиваются и ударяют по передней поверхности высверливаемого отверстия, которая становится хрупкой из-за предыдущих действий удара и резания. В это время, поскольку канавка 8 вращается, большая часть осколков режущей части 3, оставшихся в канавке 8, отводится из канавки 8 в канавку 2 вогнутый участок 5а по существу без сопротивления из-за вращения канавки 8. В результате количество осколков режущей части 3, остающихся на передней поверхности высверливаемого отверстия, уменьшается, таким образом выполняя выравнивающее действие сверления.
Хотя в вышеупомянутом варианте осуществления было описано сверло, имеющее режущие лезвия 3а, 3b, 3с, расположенные по окружности на одинаковых расстояниях друг от друга, в качестве альтернативы их можно выполнять на неодинаковых расстояниях, как показано на фиг.3. В дополнительных альтернативных вариантах, как показано на фиг.4, режущие лезвия 3а и 3b можно выполнять в двух местоположениях и на одинаковых или неодинаковых расстояниях, или иначе, можно выполнять в четырех или больше местоположениях и на одинаковых или неодинаковых расстояниях, хотя это не показано.
Канавка 8 может иметь вытянутую форму, ограниченную полукруглыми участками на обоих концах на виде снизу, как показано на фиг.2, или форму гантели на виде снизу, как показано на фиг.5, или форму трилистника на виде снизу, как показано на фиг.6, или другую форму. Основание 8 с канавки 8 может проходить в направлении, перпендикулярном оси сверла, или может наклоняться, как обозначено пунктирной линией на фиг.7. Как обозначено пунктирной линией на фиг.8, основание 8 с канавки 8 может быть наклоненным в противоположных направлениях для образования вершины. Дополнительно, как видно при рассматривании снизу, продольное направление канавки 8 может соответствовать продольному направлению режущих кромок 4, или они могут образовывать угол пересечения между ними.
В сверле согласно настоящему изобретению, поскольку вершины 9 множества режущих кромок находятся в соприкосновении с канавкой 8, передняя поверхность высверляемого отверстия дробится в области, соответствующей канавке, при действиях удара и резания. В результате обеспечено действие дробления, которое является более эффективным по сравнению с дроблением обычного сверла. Кроме того, при действии резания с помощью вращения сверла вершины 9 режущих кромок 4 также вытягивают траекторию вращения. Таким образом, эффективно выполняется действие резания. Дополнительно, поскольку канавка обеспечивает возможность эффективного выведения осколков режущей части 3 из центрального участка передней поверхности высверляемого отверстия, количество осколков, остающихся на этой передней поверхности, уменьшается. Следовательно, эффективность резания увеличивается. Кроме того, сверло изготавливают с помощью простого процесса. В результате сверло, которое имеет вершину режущей кромки, выполненную с высокой точностью отделки, и высокое качество, можно легко изготавливать с высокой производительностью.
Сверло согласно настоящему изобретению используют для высверливания отверстий в бетоне, камнях и т.д.
1. Сверло, содержащее режущую часть из твердого сплава, имеющую множество расположенных по окружности и проходящих радиально наружу режущих лезвий, имеющих каждое режущую кромку, образованную между передней поверхностью и задней поверхностью лезвия и имеющую конец, расположенный на вершине режущей части, канавку, выполненную на центральном участке режущей части, образующую вершины в пересечении с режущими кромками и имеющую вытянутую форму, ограниченную полукруглыми участками на виде снизу.
2. Сверло по п.1, в котором канавка пересекает его ось по существу под прямым углом и имеет боковую поверхность в форме дуги на виде сбоку с увеличением ширины канавки от ее наиболее глубокой точки к вершине режущей кромки.
3. Сверло по п.1 или 2, в котором количество режущих лезвий выбрано равным трем и они расположены равномерно по окружности, при этом вершина режущей кромки одного из трех лезвий расположена на одном конце канавки, вершины режущих кромок остальных режущих лезвий расположены на боковых сторонах канавки, а противоположный конец канавки расположен в вогнутом участке, образованном передней и задней поверхностью остальных лезвий.
4. Сверло, содержащее режущую часть из твердого сплава, имеющую множество расположенных по окружности и проходящих радиально наружу режущих лезвий, имеющих каждое режущую кромку, образованную между передней поверхностью и задней поверхностью лезвия и имеющую конец, расположенный на вершине режущей части, канавку, выполненную на центральном участке режущей части, образующую вершины в пересечении с режущими кромками и имеющую гантелеобразную форму на виде снизу.
5. Сверло по п.4, в котором канавка пересекает его ось по существу под прямым углом и имеет боковую поверхность в форме дуги на виде сбоку с увеличением ширины канавки от ее наиболее глубокой точки к вершине режущей кромки.
6. Сверло по п.4 или 5, в котором количество режущих лезвий выбрано равным трем и они расположены равномерно по окружности, при этом вершина режущей кромки одного из трех лезвий расположена на одном конце канавки, вершины режущих кромок остальных режущих лезвий расположены на боковых сторонах канавки, а противоположный конец канавки расположен в вогнутом участке, образованном передней и задней поверхностью остальных лезвий.
7. Сверло, содержащее режущую часть из твердого сплава, имеющую множество расположенных по окружности и проходящих радиально наружу режущих лезвий, имеющих каждое режущую кромку, образованную между передней поверхностью и задней поверхностью лезвия и имеющую конец, расположенный на вершине режущей части, канавку, выполненную на центральном участке режущей части, образующую вершины в пересечении с режущими кромками и имеющую форму трилистника на виде снизу.
8. Сверло по п.7, в котором канавка пересекает его ось по существу под прямым углом и имеет боковую поверхность в форме дуги на виде сбоку с увеличением ширины канавки от ее наиболее глубокой точки к вершине режущей кромки.
