RU2130362C1 - Reamer - Google Patents

Abstract

FIELD: metal working and hole working by tool provided with polyhedral tips. SUBSTANCE: reamer includes body with eccentric threaded opening and head eccentrically mounted in opening and having cutting tips arranged asymmetrically in angular and radial directions. Reamer also includes arranged in eccentric threaded opening: plunger secured to head and apertural sleeve mounted in body. Plunger and sleeve form cavity filled with viscous liquid and connected with cavity restricted by outer lateral surface of sleeve and inner surface of body. EFFECT: enhanced accuracy of hole countersinking, enlarged manufacturing possibilities of reamer. 2 dwg

Description

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при обработке отверстий инструментом, оснащенным многогранными пластинами. The invention relates to metalworking and can be used in hole machining with a tool equipped with multi-faceted plates.

Известен зенкер, содержащий корпус с эксцентричным резьбовым отверстием и эксцентрично установленную в нем головку с режущими пластинами, расположенными асимметрично в угловом и радиальном направлениях. В эксцентричном резьбовом отверстии корпуса размещена сменная кассета, состоящая из двух обойм, установленных с возможностью осевого перемещения. При этом одна из них снабжена пластинами из легкоплавких сплавов, а другая - плунжером [1]. Known a vertical drill, comprising a housing with an eccentric threaded hole and an eccentric head mounted in it with cutting inserts located asymmetrically in the angular and radial directions. In the eccentric threaded hole of the housing there is a removable cartridge, consisting of two cages installed with the possibility of axial movement. In this case, one of them is equipped with plates of fusible alloys, and the other with a plunger [1].

Недостатком этого устройства является невысокая точность обработки отверстий, которая объясняется тем, что в процессе самонастройки зенкера при износе режущих пластин не обеспечивается стабильность максимального радиуса положения режущих пластин, из-за ступенчатых поворотов головки. Ступенчатые повороты объясняются тем, что угол поворота головки ограничен пластиной из легкоплавкого сплава. The disadvantage of this device is the low accuracy of hole machining, which is explained by the fact that during the self-adjustment of the countersink during wear of the cutting inserts, stability of the maximum radius of the position of the cutting inserts is not ensured due to stepwise rotations of the head. Step turns are explained by the fact that the angle of rotation of the head is limited by a plate of fusible alloy.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является зенкер, содержащий корпус с эксцентричным резьбовым отверстием и эксцентрично установленную в нем головку с режущими пластинами, расположенными асимметрично в угловом и радиальном направлениях. При этом в эксцентричном резьбовом отверстии расположены упорный подшипник и предназначенные для взаимодействия с ним тарельчатые пружины переменного сечения [2]. The closest in technical essence and the achieved result (prototype) is a vertical drill, comprising a housing with an eccentric threaded hole and an eccentrically mounted head with cutting inserts located asymmetrically in the angular and radial directions. Moreover, in the eccentric threaded hole there are a thrust bearing and disk springs of variable cross section designed for interaction with it [2].

Недостатками известного зенкера являются невысокая точность обработки отверстий и ограниченные технологические возможности. Невысокая точность обработки отверстий определяется тем, что в процессе самонастройки зенкера при износе режущих пластин не обеспечивается стабильность максимального радиуса положения режущих пластин из-за неспособности тарельчатых пружин, взаимодействующих с упорным подшипником и корпусом, поддерживать постоянным усилие, препятствующее повороту головки, что приводит к конусности отверстия. Ограничение технологических возможностей является следствием большого диаметрального размера упорного подшипника, что исключает его применение по минимально возможному обрабатываемому отверстию. The disadvantages of the known countersink are the low accuracy of hole processing and limited technological capabilities. The low accuracy of hole machining is determined by the fact that during the self-adjustment of the core drill during wear of the cutting inserts the stability of the maximum radius of the position of the cutting inserts is not ensured due to the inability of the disk springs interacting with the thrust bearing and the housing to maintain a constant force that prevents the rotation of the head, which leads to tapering holes. The limitation of technological capabilities is a consequence of the large diametrical size of the thrust bearing, which excludes its use in the smallest possible machined hole.

Сущность изобретения заключается в том, что зенкер, содержащий корпус с эксцентричным резьбовым отверстием и эксцентрично установленную в нем головку с режущими пластинами, расположенными асимметрично в угловом и радиальном направлении, снабжен размещенными в эксцентричном резьбовом отверстии плунжером, закрепленным на головке, и втулкой, закрепленной в корпусе и имеющей отверстия. При этом плунжер и втулка образуют полость, заполненную вязкой жидкостью и сообщающуюся с полостью, которая ограничена наружной боковой поверхностью втулки и внутренней поверхностью корпуса. The essence of the invention lies in the fact that the countersink, comprising a housing with an eccentric threaded hole and an eccentricly mounted head therein with cutting plates located asymmetrically in the angular and radial direction, is equipped with a plunger mounted on the head in the eccentric threaded hole and a sleeve fixed in housing and having holes. In this case, the plunger and the sleeve form a cavity filled with a viscous fluid and communicating with the cavity, which is limited by the outer side surface of the sleeve and the inner surface of the housing.

Техническим результатом изобретения является повышение точности обработки отверстий и расширение технологических возможностей зенкера. The technical result of the invention is to increase the accuracy of hole processing and expanding the technological capabilities of the countersink.

Повышение точности обработки отверстий объясняется тем, что предлагаемый зенкер снабжен плунжером и втулкой с отверстиями, размещенными в эксцентричном резьбовом отверстии корпуса и образующими полость, заполненную вязкой жидкостью и сообщающуюся с полостью, ограниченной наружной боковой поверхностью втулки и внутренней поверхностью корпуса. Благодаря этому по мере затупления режущих пластин происходит самонастройка зенкера при наличии постоянного усилия, препятствующего повороту головки зенкера, что обеспечивает стабильность максимального радиуса положения режущих пластин и, следовательно, отсутствие конусности обрабатываемого отверстия. Improving the accuracy of hole processing is explained by the fact that the proposed countersink is equipped with a plunger and a sleeve with holes located in the eccentric threaded hole of the housing and forming a cavity filled with a viscous fluid and communicating with the cavity bounded by the outer side surface of the sleeve and the inner surface of the housing. Due to this, as the cutting inserts become blunt, the self-tuning of the core drill takes place in the presence of a constant force preventing the rotation of the head of the core drill, which ensures stability of the maximum radius of the position of the cutting inserts and, therefore, the absence of tapering of the machined hole.

Расширение технологических возможностей происходит вследствие применения предлагаемой конструкции зенкера по минимально возможному диаметру. The expansion of technological capabilities is due to the application of the proposed design of the core drill at the smallest possible diameter.

Изобретение поясняется чертежами: на фиг. 1 представлен предлагаемый зенкер; на фиг. 2 - вид зенкера со стороны режущих пластин. The invention is illustrated by drawings: in FIG. 1 presents the proposed countersink; in FIG. 2 is a view of the countersink from the side of the cutting inserts.

Зенкер содержит корпус 1 с эксцентричным резьбовым отверстием 2 и эксцентрично установленную головку 3 с режущими пластинами 4, расположенными асимметрично в угловом и радиальном направлениях. При этом зенкер снабжен размещенными в эксцентричном резьбовом отверстии 2 плунжером 5, закрепленным на головке 3, например, винтом 6, и втулкой 7, закрепленной в корпусе 1 и имеющей отверстия 8. Плунжер 5 и втулка 7 образуют полость H, заполненную вязкой жидкостью, которая сообщается с полостью N, образованной наружной боковой поверхностью втулки 7 и внутренней поверхностью корпуса 1, посредством отверстий 8. Головка 3 с закрепленным плунжером 5 сопряжена с корпусом 1 эксцентричным резьбовым отверстием 2 и цилиндрическим центрирующим пояском 9, также смещенным относительно оси вращения на величину эксцентриситета е. Стопорение головки 3 осуществляется с помощью пластикового кольца 10, размещенного в кольцевой канавке корпуса 1. Для прижима режущих пластин 4 служат прижимная державка 11 и винт 12, расположенный под острым углом к оси зенкера. Угол поворота головки 3 и объем вытесненной жидкости ограничиваются зазором δ.
Зенкер работает следующим образом. По мере затупления режущих пластин 4 наибольший износ получает режущая пластина, находящаяся дальше других от оси вращения зенкера, что приводит к увеличению силы резания более расчетной величины, вызывает поворот головки 3 и перемещение закрепленного на ней плунжера 5. Это приводит к увеличению давления в полости Н. Когда оно превысит сопротивление находящейся там жидкости, произойдет вытеснение вязкой жидкости из полости H в полость N через отверстия 8 втулки 7 и поворот головки 3 на некоторый угол α При этом происходит самонастройка зенкера, так как на максимальный радиус относительно оси вращения выходят поочередно менее затупленные режущие пластины.The countersink comprises a housing 1 with an eccentric threaded hole 2 and an eccentrically mounted head 3 with cutting inserts 4 located asymmetrically in the angular and radial directions. In this case, the countersink is equipped with a plunger 5 located in an eccentric threaded hole 2, fixed to the head 3, for example, a screw 6, and a sleeve 7, mounted in the housing 1 and having holes 8. The plunger 5 and the sleeve 7 form a cavity H filled with a viscous fluid, which communicates with the cavity N, formed by the outer lateral surface of the sleeve 7 and the inner surface of the housing 1, through holes 8. The head 3 with a fixed plunger 5 is interfaced with the housing 1 by an eccentric threaded hole 2 and a cylindrical centering belt 9, so it is offset relative to the axis of rotation by the amount of eccentricity e. Locking of the head 3 is carried out using a plastic ring 10 located in the annular groove of the housing 1. To clamp the cutting inserts 4, there is a clamping holder 11 and a screw 12 located at an acute angle to the axis of the countersink. The rotation angle of the head 3 and the volume of the displaced fluid are limited by the gap δ.
The counter works as follows. As the cutting inserts 4 become dull, the cutting insert, which is farthest from the other from the axis of rotation of the countersink, gets the most wear, which leads to an increase in the cutting force of a more calculated value, causes rotation of the head 3 and the movement of the plunger 5 fixed on it. This leads to an increase in pressure in the cavity H When it exceeds the resistance of the fluid located there, the viscous fluid is displaced from the cavity H to the cavity N through the holes 8 of the sleeve 7 and the head 3 is rotated by a certain angle α. ra, since the lesser blunt cutting inserts go out to the maximum radius relative to the axis of rotation.

Угол поворота головки α определяется по формуле

где V - объем вязкой жидкости, вытесняемой из полости Н в полость N, м³;
d - внутренний диаметр втулки, м;
S - шаг резьбы эксцентричного резьбового отверстия, м;
Отверстия 8, расположенные во втулке 7, должны иметь диаметр, позволяющий вязкой жидкости перетекать из полости H в полость N при превышении действующей силы резания расчетной величины.The angle of rotation of the head α is determined by the formula

where V is the volume of viscous fluid displaced from the cavity N into the cavity N, m ³ ;
d is the inner diameter of the sleeve, m;
S - thread pitch of an eccentric threaded hole, m;
The holes 8 located in the sleeve 7 must have a diameter that allows a viscous fluid to flow from the cavity H into the cavity N when the effective cutting force exceeds the calculated value.

Диаметр отверстий можно рассчитать, например, по формуле:

где D - диаметр втулки, м;
D_p - средний диаметр резьбы эксцентричного резьбового отверстия, м;
ψ - угол подъема резьбы эксцентричного резьбового отверстия, град;
n - число оборотов зенкера, об/мин;
μ - коэффициент расхода вязкой жидкости;
N - количество отверстий во втулке;
F - сила на плунжере, H;
K - коэффициент запаса, равный 1,2;
ρ - плотность вязкой жидкости, кг/м³.The diameter of the holes can be calculated, for example, by the formula:

where D is the diameter of the sleeve, m;
D _p - the average diameter of the thread of an eccentric threaded hole, m;
ψ is the angle of the thread of the eccentric threaded hole, deg;
n is the number of revolutions of the countersink, rpm;
μ is the coefficient of flow of a viscous fluid;
N is the number of holes in the sleeve;
F - force on the plunger, H;
K is a safety factor of 1.2;
ρ is the density of a viscous fluid, kg / m ³ .

По мере износа режущей пластины 4 осуществляется поворот головки 3 в эксцентричном резьбовом отверстии 2, при этом автоматически производится подналадка, так как менее затупленная режущая пластина выдвигается на промежуточный радиус, больший первоначального, при этом сила резания уменьшается. При последующем затуплении режущей пластины сила резания вновь возрастает, что создает возможность очередного поворота головки и самонастройки. As the cutting insert 4 is worn, the head 3 is rotated in the eccentric threaded hole 2, and a tune-up is automatically performed, since a less dull cutting insert extends an intermediate radius greater than the initial one, while the cutting force decreases. With the subsequent blunting of the cutting insert, the cutting force increases again, which creates the possibility of the next rotation of the head and self-tuning.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить точность обработки отверстий и расширить технологические возможности зенкера. Thus, the present invention improves the accuracy of the processing of holes and expand the technological capabilities of the countersink.

Источники информации
1. Авторское свидетельство АС СССР N 554952 В 23 В 51/10,1977.Sources of information
1. Copyright certificate of the USSR AS N 554952 B 23 B 51/10.1919.

2. Авторское свидетельство АС СССР N 552151 В 23 В 51/10, 1977 /прототип/. 2. Copyright certificate of the USSR AS N 552151 V 23 V 51/10, 1977 / prototype /.

Claims (1)

Зенкер, содержащий корпус с эксцентричным резьбовым отверстием и эксцентрично установленную в нем головку с режущими пластинами, расположенными асимметрично в угловом и радиальном направлении, отличающийся тем, что он снабжен втулкой с отверстиями, закрепленной в корпусе, и плунжером, закрепленным на головке и размещенным во втулке с образованием полости, заполненной вязкой жидкостью и сообщенной с полостью, ограниченной наружной боковой поверхностью втулки и внутренней поверхностью корпуса. A countersink comprising a housing with an eccentric threaded hole and an eccentricly mounted head therein with cutting plates arranged asymmetrically in the angular and radial direction, characterized in that it is equipped with a sleeve with holes fixed in the housing and a plunger mounted on the head and placed in the sleeve with the formation of a cavity filled with a viscous fluid and communicated with the cavity bounded by the outer lateral surface of the sleeve and the inner surface of the housing.

Images