ES2947506T3

ES2947506T3 - Broca helicoidal con estructura escalonada

Info

Publication number: ES2947506T3
Application number: ES16889695T
Authority: ES
Inventors: Hongjia Wang
Original assignee: Tec Spiral Entpr Tools Co Ltd
Current assignee: Tec Spiral Entpr Tools Co Ltd
Priority date: 2016-02-14
Filing date: 2016-02-14
Publication date: 2023-08-10
Anticipated expiration: 2036-02-14
Also published as: EP4227031A1; EP3305447A4; WO2017136966A1; PL3305447T3; EP3305447A1; DK3305447T3; EP3305447B1; FI3305447T3; US20180133808A1

Abstract

Una broca helicoidal de estructura escalonada de alta eficiencia comprende un cuerpo de broca (2). El cuerpo de la broca (2) comprende una parte de vástago y una parte de operación. La porción de vástago está conectada a la porción de operación. La parte de operación tiene una parte de corte en un extremo frontal de la misma. Una superficie trasera (3) de la parte de corte está provista de una pluralidad de canales (4) dispuestos en paralelo y separados entre sí. Las acanaladuras (4) dividen una cuchilla de corte principal en una pluralidad de primeras cuchillas de corte (5) y segundas cuchillas de corte (6). Las primeras cuchillas de corte (5) y las segundas cuchillas de corte (6) forman juntas una estructura escalonada. Al crear un agujero, una broca del taladro helicoidal requiere una fuerza de perforación menor, produce menos calor, se puede colocar fácilmente y tiene una eficiencia de procesamiento mejorada. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Broca helicoidal con estructura escalonada

Campo técnico

La presente divulgación se refiere a una broca helicoidal eficiente para la perforación en capas.

Antecedentes

Si una broca helicoidal habitual (que consiste en un vástago cilíndrico y un vástago ahusado), con referencia a la figura 1 (el vástago recto), se utiliza en un lugar de trabajo lejos de una máquina perforadora y otras máquinas de mecanizado para cortar metales, cuando se utiliza una herramienta eléctrica de mano para la operación de perforación, la eficiencia de perforación está muy restringida debido a la limitación de la fuerza del brazo de un trabajador, a la potencia de la herramienta eléctrica y similares, lo que da como resultado un posicionamiento de perforación difícil, una velocidad baja y una eficiencia baja.

Como se muestra en la figura 1, cuando se utiliza la broca helicoidal con una estructura tan convencional para taladrar, el procesamiento de una cantidad de corte de metal en un tamaño correspondiente se completa simultáneamente mediante dos cuchillas de corte lineales distribuidas simétricamente, de modo que se requiere una potencia relativamente grande durante la perforación. Por otra parte, también se aplican fuerzas de reacción relativamente grandes a dos bordes de corte, de modo que los bordes de corte se dañan fácilmente. Los procesos de procesamiento y corte de la broca helicoidal se analizan y se muestran en la figura 2.

Una broca helicoidal tradicional no es fácil de colocar durante la perforación. Dos cuchillas de corte lineal siempre cortan simultáneamente durante la perforación. La broca helicoidal tradicional tiene una cantidad igual de metal de corte en todo el proceso de procesamiento, tiene un par y una potencia de corte relativamente grandes y es difícil de taladrar.

El documento CN1375373A divulga una broca helicoidal de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Sumario

El propósito de la presente divulgación es proporcionar una herramienta capaz de cortar y taladrar rápidamente mientras prolonga la vida útil de la herramienta y aumenta la eficiencia operativa. El propósito anterior se realiza mediante la siguiente solución técnica:

Una broca helicoidal eficiente para la perforación en capas de acuerdo con la invención comprende las características de la reivindicación 1.

Las realizaciones preferentes se definen en las reivindicaciones dependientes.

A través de un corte escalonado, la broca helicoidal se puede colocar fácilmente durante la operación de perforación en capas, tiene baja resistencia al corte, produce menos calor de corte, tiene una alta eficiencia de perforación y una larga vida útil, y mejora en gran medida el rendimiento de perforación de la broca para que un orificio circular procesado tenga alta precisión y pocas rebabas en el borde por donde sale la broca.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es un diagrama esquemático estructural de una broca helicoidal existente, en donde las cuchillas de corte son dos bordes de corte lineales;

la figura 2 es una vista lateral de la figura 1;

la figura 3 es un diagrama esquemático del corte de bordes de corte durante la perforación de una broca helicoidal existente;

la figura 4 es una vista parcial ampliada de la figura 3;

la figura 5 es un diagrama esquemático de la presente divulgación;

la figura 6 es una vista parcial ampliada de la figura 5;

la figura 7 es una vista lateral de la figura 5;

la figura 8 es una vista parcial ampliada de la figura 5;

la figura 9 es un diagrama esquemático de la presente divulgación durante la perforación;

la figura 10 es una vista parcial ampliada de la figura 9;

la figura 11 es un diagrama esquemático de la presente divulgación;

la figura 12 es una vista lateral de la figura 11; y

la figura 13 es otro diagrama esquemático estructural de una porción de corte de la presente divulgación.

Descripción detallada de las realizaciones

La presente divulgación se describe en detalle a continuación con referencia a los dibujos.

Un área de corte de una broca helicoidal común durante la perforación generalmente se describe al principio, tal y como se muestra en las figuras 1-4.

Una broca helicoidal tradicional existente no es fácil de colocar durante la perforación. Dos cuchillas de corte lineales (es decir, cuchillas de corte principales 1) siempre cortan simultáneamente durante la perforación. La broca helicoidal tradicional tiene una cantidad igual de metal de corte en todo el proceso de procesamiento, tiene un par y una potencia de corte relativamente grandes y es difícil de taladrar. El taladro helicoidal tradicional tiene un área de corte de una cuchilla de S1= S2 = W x h y un área de corte total de S = 2S1 = 2S2 = 2 x W x h durante la perforación.

A continuación, una estructura de la presente divulgación se describe en detalle más adelante, tal y como se muestra en las figuras 5-12.

Una broca helicoidal eficaz para taladrado en capas de la presente divulgación comprende un cuerpo de trépano 2 que puede ser una broca helicoidal ordinaria. El cuerpo de broca 2 normalmente comprende una porción de vástago y una porción de operación; la porción de operación tiene una porción de corte en el extremo frontal y una porción de guía en el extremo trasero; y la porción de vástago está conectada con la porción de guía. Una pluralidad de acanaladuras 4 distribuidas en paralelo y a intervalos están dispuestas simétricamente a lo largo de una superficie de flanco 3 de la porción de corte; las acanaladuras 4 dividen las cuchillas de corte principales en una pluralidad de primeras cuchillas de corte 5 y segundas cuchillas de corte 6; y las líneas de conexión de las primeras cuchillas de corte 5 y las segundas cuchillas de corte 6 forman una estructura escalonada (que también puede denominarse estructura en forma de escalera), es decir, las cuchillas de corte principales de la presente divulgación son estructuras escalonadas. Por otra parte, una sección transversal de toda la superficie del flanco 3 es también una estructura escalonada. Sin duda, excepto las cuchillas de corte principales, todas las porciones de la superficie de los flancos también pueden tener otras formas. La superficie del flanco adopta una estructura similar a una escalera para que la superficie del flanco no toque las piezas de trabajo durante el corte; en segundo lugar, se mejora la fuerza de la superficie del flanco; y, en tercer lugar, la superficie del flanco se procesa convenientemente durante la fabricación. Las segundas cuchillas de corte 6 son paralelas a la línea del eje del cuerpo de trépano, o se forma un ángulo de 0 20 grados entre las segundas cuchillas de corte 6 y la línea del eje del cuerpo de trépano para que los extremos de la cola del segundo corte las cuchillas 6 están inclinadas hacia abajo, y solo los extremos iniciales de las segundas cuchillas de corte (es decir, las partes superiores de las primeras cuchillas de corte) tocan las piezas de trabajo durante el corte, como se muestra en la figura 13.

Preferentemente, las segundas cuchillas de corte 6 son paralelas a la línea del eje del cuerpo de trépano; un ángulo a de 90-140 grados entre las primeras cuchillas de corte 5 y las segundas cuchillas de corte 6; y las primeras cuchillas de corte son paralelas entre sí y, ciertamente, también se pueden configurar para que sean estructuras incomparables de acuerdo con las necesidades reales. Preferentemente, las primeras cuchillas de corte son paralelas entre sí en la presente divulgación. Dado que es necesario cavar acanaladuras en la superficie del flanco para formar las cuchillas de corte principales en forma de escalera, el área de la superficie del flanco 3 se establecerá para que sea un poco más grande, y un ángulo b formado por las líneas de conexión de los extremos superiores de las primeras cuchillas de corte 5 (es decir, el ángulo formado entre dos cuchillas de corte principales) es de 20-60 grados, como se muestra en la figura 8. Sin duda, un extremo frontal de la porción de corte de la presente descripción también se puede configurar en una forma como se muestra en la figura 13.

Para perforar de manera estable, otra porción de guía (es decir, para la primera cuchilla de corte y la segunda cuchilla de corte en el extremo más hacia delante del cuerpo de trépano, la primera cuchilla de corte está en contacto con la pieza de trabajo al principio) se forma en el extremo más hacia delante del cuerpo de trépano 2. Un ángulo de vértice de la porción de guía adicional es un ángulo de 90-140 grados y, preferentemente, 118 grados se establece como un ángulo óptimo. Sin duda, el ángulo de la porción de guía adicional se puede cambiar correctamente de acuerdo con diferentes materiales de procesamiento, como se muestra en la figura 6.

Las cuchillas de corte de la porción de guía adicional son relativamente cortas, por lo que la perforación será relativamente estable. Además, dado que las cuchillas de corte principales se dividen en las primeras cuchillas de corte con áreas relativamente pequeñas, el par de corte y la potencia son dispersados por las primeras cuchillas de corte para ahorrar esfuerzos durante la perforación con fuerza. Cabe señalar que la primera cuchilla de corte más hacia delante en contacto con la pieza de trabajo al principio en la presente divulgación puede no ser paralela a la primera cuchilla de corte subsiguiente.

Las acanaladuras de la presente divulgación pueden ser acanaladuras en forma de arco adaptadas a un radián de la superficie del flanco, o las líneas de conexión de las acanaladuras forman una estructura en espiral. La cuchilla de corte en forma de escalera de la presente divulgación se puede aplicar a herramientas de corte de perforación tales como machos de roscar, brocas de expansión, brocas avellanadoras, escariadores, etc. Incluso solo se dispone una broca en forma de escalera, mientras que la broca en forma de escalera se puede combinar con diferentes herramientas de corte.

Como se muestra en la figura 11, la superficie del flanco entre las acanaladuras forma un arco circular escalonado; y se aumenta gradualmente un diámetro d del arco circular entre las dos segundas cuchillas de corte opuestas para formar una estructura escalonada. Por ejemplo, desde un diámetro d i entre las segundas cuchillas de corte más adelantadas hasta un diámetro dn entre las últimas segundas cuchillas de corte, los diámetros muestran una tendencia gradualmente creciente; y el aumento de tamaño puede ser constante o variable.

En la presente divulgación, el número de etapas y las longitudes de las primeras cuchillas de corte y las segundas cuchillas de corte se pueden seleccionar de manera flexible de acuerdo con el tamaño de los orificios taladrados y el área de la superficie del flanco. En general, en las superficies de los flancos con la misma área, cuanto mayor sea el número de las primeras cuchillas de corte divididas y las segundas cuchillas de corte, mejor. En este caso, cuanto menor sea el área de contacto entre las primeras cuchillas de corte y la pieza de trabajo, menor es la resistencia soportada por la herramienta de corte durante la perforación, y más fácil es la perforación. En vista de las características anteriores, deben proporcionarse tantas cuchillas de corte escalonadas como sea posible; el diámetro entre las segundas cuchillas de corte más hacia delante debe establecerse lo más pequeño posible, pero el diámetro entre las segundas cuchillas de corte más hacia delante estará limitado por un grosor de núcleo de perforación estándar de la broca.

En la presente divulgación, dos cuchillas de corte principales lineales del taladro helicoidal están diseñadas como una pluralidad de cuchillas en forma de escalera para descomponer la resistencia de la capa de metal a cortar. Tal y como se muestra en las figuras 9 y 10, un gran bloque cortado S se descompone en n pequeños bloques Si; el área de cada pequeño bloque Si es Si = Wi x hi, Sn = Wn x hi; y el área total de corte es S = S i ... Si ... Sn.

Cuando la broca comienza a entrar en contacto con la superficie de la pieza de trabajo, primero se perfora un orificio de guía con una punta de taladro muy pequeña (es decir, la porción de guía) de la primera sección. El pequeño punto de perforación es fácil de colocar y perforar el pequeño orificio debido a su pequeño diámetro. A continuación, el pequeño orificio se expande gradualmente mediante una cuchilla de escalera que se ensancha gradualmente hasta que se alcanza el tamaño final de la broca helicoidal. En los procesos graduales de perforación y expansión de orificios, en comparación con el corte continuo de un proceso de la cuchilla de corte lineal de una broca helicoidal convencional, la resistencia al corte se reduce y la alimentación es fácil y rápida.

Los efectos beneficiosos aportados por las soluciones técnicas de la presente divulgación son los siguientes:

(1) en todo el proceso de procesamiento, la fuerza de perforación es relativamente pequeña, uniforme y razonable; (2) las herramientas eléctricas manuales artificiales pueden operarse de manera estable y duradera;

(3) se asegura la precisión del proceso de perforación y se evita que se produzcan accidentes personales y de equipo;

(4) todos los bordes de corte escalonados de la herramienta de corte se desgastan de manera uniforme y consistente, prolongando de ese modo el servicio del instrumento de corte (aproximadamente 3-8 veces);

(5) se reducen los daños innecesarios de la herramienta de corte durante el uso y las piezas de trabajo desechadas; (6) se reducen la dificultad y el coste del procesamiento y se aumenta la eficiencia del procesamiento; y (7) un flanco tiene pocas rebabas en un borde por donde sale la broca.

Las anteriores son solo realizaciones preferidas de la presente divulgación y no pretenden limitar las realizaciones de la presente divulgación.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una broca helicoidal eficiente para perforación en capas, que comprende un cuerpo de trépano (2),

en donde el cuerpo de trépano (2) comprende una porción de vástago y una porción de operación; la porción de vástago está conectada con la porción de operación; la porción de operación tiene una porción de corte en el extremo frontal y una porción de guía en el extremo trasero, y la porción de vástago está conectada con la porción de guía, en donde una pluralidad de acanaladuras (4) que forman una estructura en espiral y distribuidas en paralelo y a intervalos está dispuesta simétricamente a lo largo de una superficie de flanco (3) de la porción de corte y la porción de guía; las acanaladuras (4) dividen las cuchillas de corte principales en una pluralidad de primeras cuchillas de corte (5) y segundas cuchillas de corte (6), y las primeras cuchillas de corte (5) en un escalón respectivo tienen la misma altura,

en donde, desde un diámetro (d) entre las segundas cuchillas de corte más hacia delante (d1) hasta un diámetro de las últimas segundas cuchillas de corte (d2), los diámetros muestran una tendencia gradualmente creciente, en donde una longitud (L1) de la porción de guía en el extremo trasero es mayor que la longitud (L3) de la porción de corte en el extremo frontal;

caracterizada por que

en una vista frontal de la broca helicoidal, las líneas de conexión de las primeras cuchillas de corte (5) y las segundas cuchillas de corte (6) forman una estructura escalonada.

2. La broca helicoidal eficiente para perforación en capas de acuerdo con la reivindicación 1, en donde las segundas cuchillas de corte (6) son paralelas a una línea axial del cuerpo de trépano (2); y se forma un ángulo de 90-140 grados entre las primeras cuchillas de corte (5) y las segundas cuchillas de corte (6).

3. La broca helicoidal eficiente para perforación en capas de acuerdo con la reivindicación 1, en donde se forma un ángulo agudo entre las segundas cuchillas de corte (6) y la línea del eje del cuerpo de trépano (2), de modo que los extremos traseros de las segundas cuchillas de corte (6) estén inclinados hacia abajo.

4. La broca helicoidal eficiente para perforación en capas de acuerdo con la reivindicación 1, en donde un ángulo formado por las líneas de conexión de los extremos superiores de las primeras cuchillas de corte (5) es de 20 60 grados.