Спиральное сверло

Авторы патента:

БЕН ХАРУШ,Давид (IL)

B23B51/02 - спиральные сверла

Владельцы патента RU 2531218:

ИСКАР ЛТД. (IL)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при сверлении отверстий в деталях. Спиральное сверло содержит режущую часть и корпус сверла. Режущая часть содержит перемычку, заднюю поверхность сегмента, заднюю поверхность фаски и по меньшей мере две канавки, продолжающиеся в продольном направлении к корпусу сверла. Каждая канавка содержит переднюю поверхность и подточку, продолжающуюся от перемычки. Режущая часть дополнительно содержит по меньшей мере два режущих сегмента, каждый из которых содержит первую криволинейную режущую кромку, вторую криволинейную режущую кромку и режущую кромку фаски. Создана новая геометрия режущей кромки и вершины сверла. Повышается прочность и стойкость сверла. 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к спиральным сверлам, имеющим режущие кромки определенной формы.

Уровень техники

Самоцентровка сверла может быть достигнута посредством использования известного принципа: минимизации угла между двумя касательными вблизи перемычки, образованного между касательной к режущей кромке и осью вращения сверла. Было предложено много различных решений для достижения оптимальной геометрии вершины сверла. Конфигурация режущих кромок, в общем, и вблизи перемычки, в частности, обычно является компромиссом между прочностью вершины сверла и возможностью эффективного проникновения в обрабатываемую деталь. Сверла, имеющие, в общем, более острую конфигурацию вершины сверла, обычно более легко проникают в обрабатываемую деталь, но в большинстве случаев это может быть за счет более хрупкой вершины сверла. При более жесткой, более широкой конфигурации вершины сверла сверло становится более стойким, но при этом могут быть более сложными просверливание вершиной сверла обрабатываемой детали и центровка сверла. Важным аспектом, зависящим от геометрии вершины сверла и режущей кромки, является требуемая мощность для работы сверлильного станка, более конкретно - осевая мощность, требуемая для преодоления осевого напряжения, воздействующего на сверло во время обработки.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание новой геометрии режущей кромки и геометрии вершины сверла, благодаря которым значительно уменьшается влияние упомянутых выше недостатков, или они полностью преодолеваются.

Раскрытие изобретения

Согласно настоящему изобретению предложено спиральное сверло с осью вращения А, определяющей направление спереди назад, содержащее режущую часть и корпус сверла. Режущая часть содержит перемычку, заднюю поверхность сегмента, заднюю поверхность фаски и по меньшей мере две канавки, продолжающиеся в продольном направлении к корпусу сверла. Каждая канавка содержит переднюю поверхность и подточку, продолжающуюся от перемычки. Режущая часть дополнительно содержит по меньшей мере два режущих сегмента, каждый из которых содержит главную режущую кромку, содержащую первую режущую кромку, вторую режущую кромку и режущую кромку фаски. Подточка и задняя поверхность сегмента пересекаются по первой режущей кромке. Передняя поверхность и задняя поверхность сегмента пересекаются по второй режущей кромке, а передняя поверхность и задняя поверхность фаски пересекаются по режущей кромке фаски. Первая и вторая режущие кромки выполнены криволинейными, а кромка фаски - прямолинейной.

Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения при следовании вдоль оси вращения А в направлении от перемычки каждая точка главной режущей кромки, спроектированная на ось вращения, расположена дальше от перемычки, чем точка, расположенная перед ней.

Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения при следовании вдоль главной режущей кромки в направлении от оси вращения А каждая точка на главной режущей кромке расположена дальше от оси вращения А, чем точка, расположенная перед ней. Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения задняя поверхность сегмента имеет вогнутую форму, образованную задним радиусом R_R.

Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения корпус сверла имеет диаметр D, а отношение заднего радиуса R_R к диаметру D составляет от 50% до 150%.

Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения подточка имеет первую и вторую поверхности. Первая поверхность подточки пересекает заднюю поверхность сегмента по первой режущей кромке.

Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения первая и вторая поверхности подточки образуют угол β между ними. Угол β составляет от 60° до 105°, а предпочтительно - около 82°.

Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения первая и вторая поверхности подточки пересекаются по линии L. Линия L образует угол γ с осью вращения А, составляющий от 20° до 50°, а предпочтительно - около 32°.

Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения любая заданная точка на главной режущей кромке относительно перемычки расположена позади и радиально снаружи от всех предыдущих точек на этой главной режущей кромке.

Краткое описание чертежей

Для лучшего понимания настоящего изобретения и чтобы показать как оно может быть осуществлено на практике, ниже приводятся ссылки на приложенные чертежи, на которых:

фиг.1 представляет собой частичный вид в перспективе спирального сверла согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

фиг.2 представляет собой вид сбоку спирального сверла, показанного на фиг.1;

фиг.3 представляет собой вид с торца спирального сверла, показанного на фиг.1;

фиг.4 представляет собой поперечное сечение по линии IV-IV на фиг.3; и

фиг.5 представляет собой частичный вид снизу в перспективе спирального сверла согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.

Следует понимать, что для простоты и ясности иллюстрации элементы, изображенные на чертежах, не обязательно должны быть выполнены точно или в масштабе. Например, размеры некоторых элементов могут быть сильно увеличены относительно других элементов для ясности, или несколько физических элементов может быть включено в один функциональный блок или элемент. Кроме того, при рассмотрении соответствующие ссылочные позиции могут повторяться на чертежах для обозначения соответствующих или подобных элементов.

Подробное описание изобретения

В нижеприведенном описании будут описаны различные особенности настоящего изобретения. Для разъяснения приведены определенные конфигурации и детали, предназначенные для обеспечения полного понимания настоящего изобретения. Тем не менее, для специалиста в данной области техники также будет очевидно, что настоящее изобретение может быть реализовано на практике без отдельных деталей, представленных в данном описании. Кроме того, хорошо известные элементы могут быть опущены или упрощены, чтобы не затруднять понимание настоящего изобретения.

Со ссылкой на чертежи, в общем, и более конкретно на фиг.1, показан частичный вид в перспективе режущей части 10 у переднего конца спирального сверла 12, имеющего ось вращения А и диаметр D согласно вариантам осуществления изобретения. Спиральное сверло 12 имеет цилиндрический корпус 14 сверла и периферийную поверхность 16. Режущая часть 10 может быть частью цельного сверла или частью сменной режущей головки и может быть выполнена из твердого сплава. Согласно некоторым вариантам осуществления режущая часть 10 содержит три одинаковых режущих сегмента 18 и три одинаковые канавки 20. Режущие сегменты 18 и канавки 20 равномерно разнесены по окружности вокруг оси вращения А. Ось вращения А, таким образом, определяет направление спереди назад корпуса 14 сверла, при этом режущая часть 10 расположена у переднего конца. Каждая канавка 20 может иметь спиральную или прямолинейную форму и продолжаться в продольном направлении вдоль корпуса 14 сверла. Согласно другим вариантам осуществления количество режущих сегментов 18 и канавок 20 может отличаться от трех, например может быть равно двум или четырем, или некоторому другому количеству.

Каждый режущий сегмент 18 имеет заднюю поверхность 22, которая продолжается радиально наружу от оси вращения А к задней поверхности 24 фаски. Задняя поверхность 24 фаски продолжается наружу к периферийной поверхности 16. Задняя поверхность 22 сегмента и задняя поверхность 24 фаски образуют главную заднюю поверхность 26. У переднего конца спирального сверла 12 расположена перемычка 28, образованная тремя дополнительными перемычками 30. Каждая дополнительная перемычка 30 образована посредством пересечения двух смежных задних поверхностей 22 сегментов. Канавка 20 пересекает главную заднюю поверхность 26 по главной режущей кромке 32, также известной как режущее ребро. Каждая канавка 20 содержит переднюю поверхность 34 и подточку 36, выполненную у переднего конца канавки 20.

Главная режущая кромка 32 образована из трех элементов режущей кромки: первой режущей кромки 38, второй режущей кромки 40 и режущей кромки 42 фаски. Первая режущая кромка 38 образована на пересечении подточки 36 и задней поверхности 22 сегмента. Вторая режущая кромка 40 образована на пересечении передней поверхности 34 и задней поверхности 22 сегмента. Режущая кромка 42 фаски образована на пересечении передней поверхности 34 и задней поверхности 24 фаски. Передняя поверхность 34 продолжается к периферийной поверхности 16, которая может содержать направляющую ленточку 44, выступающую от периферийной поверхности 16.

Первая и вторая режущие кромки 38, 40 выполнены криволинейными. Хотя может показаться, что на фиг.3 первая режущая кромка 38 выполнена прямолинейной, но она только выглядит прямолинейной, так как в представленном варианте осуществления она имеет очень большой радиус кривизны. Как показано на фиг.2, первая и вторая режущие кромки 38, 40 также имеют вогнутую криволинейную форму на виде сбоку. Согласно некоторым вариантам осуществления первая и вторая режущие кромки 38, 40 выполнены не одинаковыми. Благодаря криволинейной форме первой и второй режущих кромок 38, 40 получают неожиданные замечательные результаты при сверлении, в показателях центровки и уменьшения требующейся мощности станка.

Задняя поверхность 22 сегмента имеет вогнутую форму. Согласно некоторым вариантам осуществления вогнутая форма представляет собой часть сферы, образованной задним радиусом R_R (см. фиг.4). Отношение заднего радиуса R_R к диаметру D составляет от 50% до 150%. Подточка 36 имеет первую и вторую поверхности 46, 48. Согласно некоторым вариантам осуществления первая поверхность 46 подточки выполнена плоской. Первая поверхность 46 подточки пересекает заднюю поверхностью 22 сегмента по первой режущей кромке 38. Первая и вторая поверхности 46, 48 подточки образуют угол β между ними (см. фиг.5). Первая и вторая поверхности 46, 48 подточки пересекают линию L, которая образует угол γ с осью вращения А. Согласно некоторым вариантам осуществления угол β может составлять от 60° до 105°, а предпочтительно - 82°±5°. Независимо угол γ может составлять от 20° до 50°, а предпочтительно - 32°±3°.

При следовании вдоль оси вращения А в направлении от перемычки 28 каждая точка главной режущей кромки 32, спроектированная на ось вращения А, расположена дальше от перемычки 28, чем точка, расположенная перед ней. Таким образом, любая заданная точка на главной режущей кромке 32 расположена, относительно перемычки 28, сзади всех предыдущих точек на этой главной режущей кромке 32. Кроме того, при следовании вдоль главной режущей кромки 32 в направлении от перемычки 28 каждая точка на главной режущей кромке 32 расположена дальше от оси вращения А, чем точка, расположенная перед ней. Таким образом, любая заданная точка на главной режущей кромке 32 расположена, относительно перемычки 28, радиально снаружи от всех предыдущих точек на этой главной режущей кромке 32.

Хотя настоящее изобретение описано со ссылкой на один или более конкретных вариантов осуществления, описание должно восприниматься в целом как поясняющее и не должно толковаться как ограничивающее изобретение показанными вариантами осуществления. Для специалистов в данной области техники могут быть очевидными различные модификации, хотя специально не показанные в данном документе, но находящиеся в пределах объема изобретения.

1. Спиральное сверло (12) с осью вращения А, определяющей направление спереди назад, содержащее режущую часть (10) и корпус (14) сверла, при этом режущая часть (10) содержит
перемычку (28),
по меньшей мере две канавки (20), продолжающиеся в продольном направлении к корпусу (14) сверла, причем каждая канавка (20) содержит переднюю поверхность (34) и подточку (36), продолжающуюся от перемычки (28);
по меньшей мере два режущих сегмента (18), каждый из которых содержит:
главную режущую кромку (32), содержащую первую режущую кромку (38), продолжающуюся от перемычки (28), вторую режущую кромку (40), соединенную с первой режущей кромкой (38), и режущую кромку (42) фаски, соединенную со второй режущей кромкой (40);
заднюю поверхность (22) сегмента; и
заднюю поверхность (24) фаски;
при этом подточка (36) и задняя поверхность (22) сегмента пересекаются по первой режущей кромке (38), передняя поверхность (34) и задняя поверхность (22) сегмента пересекаются по второй режущей кромке (40), а передняя поверхность (34) и задняя поверхность (24) фаски пересекаются по режущей кромке (42) фаски, причем первая и вторая режущие кромки (38, 40) выполнены криволинейными, кромка (42) фаски - прямолинейной, а первая и вторая режущие кромки (38, 40) выполнены вогнутыми криволинейными на виде сбоку.

2. Спиральное сверло (12) по п.1, в котором при следовании вдоль оси вращения А в направлении от перемычки (28) каждая точка главной режущей кромки (32), спроектированная на ось вращения А, расположена дальше от перемычки (28), чем точка, расположенная перед ней.

3. Спиральное сверло (12) по п.1, в котором при следовании вдоль главной режущей кромки (32) в направлении от перемычки (28) каждая точка на главной режущей кромке (32) расположена дальше от оси вращения А, чем точка, расположенная перед ней.

4. Спиральное сверло (12) по п.1, в котором первая и вторая режущие кромки (38, 40) выполнены криволинейными на виде сбоку.

5. Спиральное сверло (12) по п.1, в котором задняя поверхность (22) сегмента имеет вогнутую форму, образованную задним радиусом R_R.

6. Спиральное сверло (12) по п.5, в котором корпус (14) сверла имеет диаметр D, при этом 0,5<R_R/D<1,5.

7. Спиральное сверло (12) по п.1, в котором подточка (36) имеет первую и вторую поверхности (46, 48), при этом первая поверхность (46) пересекает заднюю поверхность (22) сегмента по первой режущей кромке (38).

8. Спиральное сверло (12) по п.7, в котором первая и вторая поверхности (46, 48) подточки образуют угол β между ними, при этом угол β составляет от 60° до 105°.

9. Спиральное сверло (12) по п.8, в котором угол β составляет около 82°.

10. Спиральное сверло (12) по п.7, в котором первая и вторая поверхности (46, 48) подточки пересекаются по линии L, образующей угол γ с осью вращения А, составляющий от 20° до 50°.

11. Спиральное сверло (12) по п.10, в котором угол γ составляет около 32°.

12. Спиральное сверло (12) по п.1, в котором:
при следовании вдоль оси вращения А в направлении от перемычки (28) каждая точка главной режущей кромки (32), спроектированная на ось вращения А, расположена дальше от перемычки (28), чем точка, расположенная перед ней; и
при следовании вдоль главной режущей кромки (32) в направлении от перемычки (28) каждая точка на главной режущей кромке (32) расположена дальше от оси вращения А, чем точка, расположенная перед ней.

13. Спиральное сверло (12) по п.1, в котором:
любая заданная точка на главной режущей кромке (32) расположена, относительно перемычки (28), сзади и радиально снаружи от всех предыдущих точек на этой главной режущей кромке (32).

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована при обработке материалов режущими инструментами со сменной режущей кромкой, осуществляемой при высоких подачах.

Спиральное сверло с криволинейными режущими кромками // 2528593

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при сверлении отверстий в труднообрабатываемых материалах и сплавах, например в чугуне. Сверло содержит режущую кромку, выполненную из условия обеспечения постоянства износа ее точек при обработке отверстий.

Сверлильный инструмент, прежде всего для технологических машин вращательного и/или ударного действия // 2526335

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для технологических машин вращательного и/или ударного действия при сверлении отверстий в кирпичной кладке, бетоне, камне и иных аналогичных материалах.

Сверлильный инструмент для технологических машин вращательного и/или ударного действия // 2525950

Изобретение относится к сверлильным инструментам и может быть использовано для технологических машин вращательного и/или ударного действия для сверления в кирпичной кладке, бетоне, камне и иных аналогичных материалах.

Двусторонняя режущая пластина для сверла // 2524290

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при сверлении отверстий. Двусторонняя режущая пластина включает в себя верхнюю сторону, нижнюю сторону и по меньшей мере одну боковую поверхность, соединяющую указанные стороны и образующую по меньшей мере одну режущую кромку.

Способ изготовления микросверла и микросверло // 2501631

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности изготовлению микросверла для механической обработки микроотверстий, состоящего из двух спеченных деталей.

Спиральное сверло с разверткой (варианты) // 2492971

Изобретение относится к ручным инструментам, а именно к спиральному сверлу для дрели. Сверло содержит удлиненный элемент, головную часть, верхнюю часть и хвостовик.

Вращательный инструмент, в частности сверлильный инструмент // 2490098

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке отверстий сборным инструментом. .

Сверло // 2477673

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в сверлах, применяемых для сверления бетона или других каменных конструкций, горной породы и т.п. .

Сверло для высокоскоростного сверления композитных материалов и способ сверления с помощью указанного сверла // 2469820

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при высокоскоростном сверлении деталей из композитных материалов. .

Сверло, устройство для изготовления и способ для изготовления сверла // 2532205

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована при сверления отверстий в бетоне в режиме удара, а также при изготовлении сверла. Сверло содержит стержень со спиралью (6) и сверлильной головкой (9), выполненной в виде твердосплавной части и введенной в торцевой соединительный паз (4) стержня (5). Основание (4а) соединительного паза (4) продолжается продольно вдоль кривой (4b) основания паза. Н ль кривой (4b) основания паза,о сверла.ению и может быть испрльзованаа стороне соединительного паза (4) предусмотрена переходная поверхность (11) для осевого перехода к спирали (6) поверхностными кривыми (12), образованными в результате параллельного смещения относительно по меньшей мере одного сегмента кривой (4b) основания паза, имеющей прямую линию направления. Переходная поверхность (11) продолжается аксиально, начиная от верхней краевой области соединительного паза (4), по меньшей мере на участках более чем на половину глубины соединительного паза (4). Контур переходной поверхности (11) является, по существу, трапециевидным. Приведены способ и устройство для изготовления сверла. Обеспечивается простота изготовления сверла высокого качества и стойкости. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Составная головка сверла и сверло, включающее составную головку // 2538439

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована при механической обработке материалов сверлами со съемными головками. Перьевое сверло включает часть удлиненного корпуса и режущую часть, прикрепленную съемным образом к концу части корпуса. Составная головка перьевого сверла включает по меньшей мере две части режущей пластины, при этом каждая часть включает режущую кромку. По меньшей мере две части режущей пластины сконфигурированы таким образом, что они могут съемным образом прикрепляться к части корпуса перьевого сверла в смежных положениях относительно друг друга, а режущие кромки частей режущей пластины совмещены таким образом, что они вместе образуют режущую кромку на конце перьевого сверла. Приведены варианты конструктивного выполнения составных головок перьевого сверла и варианты перьевых сверл. Снижается износ инструмента, повышается качество обработки. 6 н. и 40 з.п. ф-лы, 15 ил.

Модульное сверло // 2551035

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке отверстий модульным сверлом. Сверло содержит стержневую часть с торцевой стороной, выполненную с возможностью вращения вокруг оси в направлении вращения, и режущую часть, выполненную с возможностью вращения вокруг некоторой оси или указанной оси и соединенную или выполненную с возможностью соединения со стержневой частью на ее торцевой стороне. Стержневая часть содержит по меньшей мере один передаточный элемент для передачи вращательного момента, выступающий на торцевой стороне и имеющий по меньшей мере одну передаточную поверхность для передачи вращательного момента в направлении вращения от стержневой части на режущую часть, которая содержит по меньшей мере одну приемную область для приема указанного вращательного момента и по меньшей мере один центрирующий элемент для ее радиального центрирования относительно стержневой части и прикреплена к стержневой части прикрепляющим элементом. Улучшается передача крутящего момента, повышается производительность сверления. 18 з.п. ф-лы, 11 ил.

Спиральное сверло // 2576356

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при сверлении отверстий в различных материалах. Сверло содержит хвостовик, два пера с ленточками, образованные спиральными канавками, режущие кромки криволинейной формы и поперечную кромку. Сверло выполнено таким образом, что касательная к профилю режущей кромки в точке его примыкания к ленточке образует с осью инструмента угол от 3 до 20 градусов, а касательная к профилю режущей кромки в точке ее примыкания к поперечной кромке - угол от 45 до 75 градусов. Обеспечивается повышение точности и чистоты обработки отверстия. 1 ил.

Спиральное сверло и способ сверления композиционных материалов, применение сверла, способы его перетачивания и изготовления // 2600465

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано для сверления композиционных материалов. Сверло содержит хвостовик, тело сверла, головку сверла с режущей кромкой, поперечную кромку и вспомогательную поперечную кромку. Угол вспомогательной поперечной кромки составляет от 140° до 165°. Головка сверла имеет угол при вершине от 70° до 100° и канавку, продолжающуюся от головки сверла вдоль тела и имеющую постоянный угол наклона в диапазоне от 45° до 55°. Раскрыты способ сверления композиционного материала заявленным сверлом и способ его изготовления. Повышается качество обработки и стойкость инструмента. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 ил.

Бур // 2612708

Группа изобретений относится к бурам и способам их изготовления. Технический результат заключается в оптимизации транспортировки выбуренного материала и эффективном подавлении собственных колебаний. Бур содержит установочный участок, спираль, примыкающую к установочному участку, и головку, примыкающую к спирали. Спираль имеет конфигурацию по меньшей мере двойной спирали и соответственно имеет по меньшей мере две по существу спиральные выпускные канавки, для которых определены соответственно две по существу спиральные ленточки, образующие боковые стенки канавки. Первая выпускная канавка, включая ее боковые стенки, имеет постоянный спиральный шаг вдоль продольной оси бура. По меньшей мере одна из двух ленточек спирали, относящаяся к первой выпускной канавке, имеет или имеют вдоль продольной оси бура, по меньшей мере на участках, ширину, которая изменяется поочередно. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Режущий инструмент и режущая пластина с задней упругой щелью // 2635597

Изобретение относится к режущим концевым инструментам. Режущая пластина имеет головную часть и соединительную часть, выступающую назад от головной части вдоль продольной оси пластины. Головная часть имеет базовую поверхность на своем заднем конце, образующую базовую плоскость, и две главные поверхности. Задняя поверхность соединительной части расположена в продольном направлении на расстоянии от базовой поверхности, и между задней поверхностью соединительной части и базовой поверхностью продолжается цилиндрическая соединительная периферийная поверхность. Упругая щель имеет две противоположные внутренние стенки, сходящиеся в переднем направлении к внутреннему концу щели, заканчивающемуся у плоскости внутреннего конца щели. Плоскость внутреннего конца щели параллельна базовой плоскости и разнесена продольным расстоянием от нее. Внутренние стенки упругой щели образуют между собой первый острый угол щели. Обеспечивается надежное зажатие режущей пластины внутри хвостовика, повышается прочность и долговечность инструмента. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 14 ил.