режущий инструмент

Формула изобретения

РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ, корпус которого выполнен в виде полого тела вращения, содержащий расположенный на периферии корпуса отрезной элемент, выполненный в виде шарнирно соединенных между собой прямоугольных секций с режущими зубьями на одной из сторон, и установленный в корпусе стержень и связанный с корпусом хвостовик, отличающийся тем, что инструмент снабжен установленными на торце корпуса режущими элементами, приводным валом, расположенным в корпусе диаметрально противоположно стержню, который закреплен в корпусе, связанном одним концом с приводным валом гибким элементом, второй конец которого соединен с крайней, расположенной со стороны приводного вала секцией, установленной на приводном валу червячной парой, закрепленной на конце червяка последней шестерней, собачкой, закрепленной относительно корпуса и установленной с возможностью взаимодействия с шестерней, предназначенным для взаимодействия с отрезным элементом резьбовым стопором, размещенным в продольном отверстии, которое выполнено в стенке корпуса, и кронштейном, закрепленным относительно корпуса, причем вторая крайняя секция установлена на стержне с возможностью поворота в стенке корпуса на всю ее толщину, выполнен по крайней мере один замкнутый спиральный паз с профилем поперечного сечения в виде трапеции, с внутренней стороны стенки корпуса выполнены дополнительные режущие зубья, впадины между которыми соединены с пазом и впадинами между режущими элементами, в корпусе перпендикулярно его продольной оси выполнен дополнительный паз, предназначенный для размещения отрезного элемента, а собачка выполнена в виде плеча двуплечего рычага, который подпружинен и установлен с возможностью поворота на введенной в инструмент оси, связанной с кронштейном, при этом в стенке корпуса на всю ее длину параллельно продольной оси выполнен по крайней мере один канал, связанное с одним из его концов отверстие, которое выполнено в корпусе перпендикулярно оси канала, и соединенный с упомянутым отверстием дополнительный канал, который выполнен в хвостовике, причем на торце корпуса выполнен соединенный с другим концом основного канала коллектор, который связан с впадинами между режущими элементами посредством сопловых отверстий, которые выполнены в корпусе, при этом режущие зубья и режущие элементы выполнены в виде коронки, жестко связанной с корпусом посредством введенных в инструмент проушин и призонных болтов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к механической обработке, а именно к режущему инструменту для глухого кольцевого сверления полости с оставлением керна (сердцевины) в заготовке, или для вырезки керна из полости, а также для сквозного сверления отверстия с сохранением керна из материала, неперерабатываемого в стружку, извлекаемого из заготовки в виде болванки, используемой для изготовления других каких-либо деталей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является режущий инструмент, корпус которого выполнен в виде полого тела вращения, содержащий расположенный по периферии корпуса отрезной элемент, выполненный в виде шарнирно соединенных между собой прямоугольных секций с режущими зубьями на одной из сторон, связанный с корпусом хвостовик и установленный в корпусе стержень.

Недостатки прототипа следующие: недостаточная износостойкость инструмента; затрудненное удаление стружки из зоны резания, снижающее износостойкость.

Цель изобретения повышение износостойкости режущего инструмента и улучшение удаления стружки из зоны резания.

Это достигается тем, что инструмент снабжен установленными на торце корпуса режущими элементами, приводным валом, расположенным в корпусе диаметрально противоположно стержню, который закреплен в корпусе, связанным одним концом с приводным валом гибким элементом, второй конец которого соединен с крайней, расположенной со стороны приводного вала секцией, установленной на приводном валу червячной парой, закрепленной на конце червяка последней шестерней, собачкой, закрепленной относительно корпуса и установленной с возможностью взаимодействия с шестерней, предназначенным для взаимодействия с отрезным элементом резьбовым стопором, размещенным в продольном отверстии, которое выполнено в стенке корпуса и кронштейном, закрепленным относительно корпуса, причем вторая крайняя секция установлена на стержне с возможностью поворота, в стенке корпуса на всю ее толщину выполнен по крайней мере один замкнутый спиральный паз с профилем поперечного сечения в виде трапеции, с внутренней стороны стенки корпуса выполнены дополнительные режущие зубья, впадины между которыми соединены с пазом и впадинами между режущими элементами, в корпусе перпендикулярно его продольной оси выполнен дополнительный паз, предназначенный для размещения отрезного элемента, а собачка выполнена в виде плеча двуплечего рычага, который подпружинен и установлен с возможностью поворота на введенной в инструмент оси, связанной с кронштейном, при этом в стенке корпуса на всю ее длину параллельно продольной оси выполнен по крайней мере один канал, связанный с одной стороны поперечным отверстием с подводящим смазочно-охлаждающую жидкость каналом в хвостовике, а с другой стороны связанный с коллектором, выполненным на торце корпуса, сообщенным сопловыми отверстиями с впадинами между режущими элементами, при этом режущие зубья и режущие элементы выполнены в сменной коронке, скрепленной с корпусом при помощи проушин и призонных болтов.

На фиг. 1 показан режущий инструмент, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 вид В на фиг. 2; на фиг. 5 разрез Г-Г на фиг. 2; на фиг. 6 режущий инструмент, без отрезного элемента; на фиг. 7 сечение Д-Д на фиг.6.

Режущий инструмент содержит корпус 1, выполненный в виде полого тела вращения с хвостовиком 2, расположенным по периферии отрезной элемент, выполненный в виде соединенных между собой шарнирами 3 прямоугольных секций 4, 5, 6 с режущими зубьями 7 на одной из сторон и установленный в корпусе стержень 8. Кроме того, инструмент снабжен установленными на торце корпуса режущими элементами 9 приводным валом 10, расположенным диаметрально противоположно стержню 8, который закреплен в корпусе, гибким элементом 11, связанным одним концом с приводным валом 10, а вторым концом соединенным с крайней секцией 6, расположенной со стороны приводного вала, червячной парой 12, на конце червяка 13 которой закреплена шестерня 14. Имеется также собачка 15, закрепленная относительно корпуса 1 и установленная с возможностью взаимодействия с шестерней 14, по крайней мере один резьбовой стопор 16, при помощи которого отрезной элемент с прямоугольными секциями 4, 5, 6 фиксируется в корпусе 1 в период, когда осуществляется кольцевое сверление и отрезной элемент в работе не участвует, кронштейн 17, закрепленный относительно корпуса 1. Вторая крайняя секция 4 установлена на стержне 8 с возможностью поворота, а в стенке корпуса на всю ее толщину выполнен по крайней мере один замкнутый спиральный паз 18, при этом с внутренней стороны стенки корпуса выполнены дополнительные зубья 19, впадины между которыми соединены со спиральным пазом 18 и впадинами между режущими элементами 9. В корпусе 1 перпендикулярно его продольной оси выполнен дополнительный паз 20, предназначенный для размещения отрезного элемента с прямоугольными секциями 4, 5, 6 а собачка 15 выполнена в виде плеча двуплечего рычага, который подпружинен (второе плечо и пружина не показаны) и установлен с возможностью поворота на введенной в инструмент оси 21, связанной с кронштейном 17.

Со стороны червячной пары установлена крышка 22, служащая подшипником приводного вала 10. В стенке корпуса 1 на всю ее длину параллельно продольной оси корпуса выполнен по крайней мере один канал 23, связанный с одной стороны поперечным отверстием 24 с подводящим смазочно-охлаждающую жидкость каналом 25 в хвостовике 2, а с другой стороны канал 23 связан с коллектором 26, сообщенным сопловыми отверстиями 27 с впадинами между режущими элементами 9. Для упрощения изготовления инструмента режущие зубья 19 и режущие элементы 9 выполнены в виде сменной коронки 28, скрепленной с корпусом 1 при помощи проушин 29 и 30 и призонных болтов 31, обеспечивающих точную фиксацию коронки 28 относительно корпуса 1. Отверстие 24 герметизируется заглушкой 32, а канал 25 заглушкой 33.

На фиг. 6 показан режущий инструмент без отрезного элемента, но с тем же решением подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) в зону резания. Канал 25 в хвостовике 2 сообщен через отверстие 34 в муфте 35 и далее отверстие 36, штуцер 37, шланг 38 с насосом для подачи СОЖ в зону резания (не показан). Для предотвращения вращения муфты 35 вместе с инструментом служит упор, который закреплен на муфте и взаимодействует с направляющей, вдоль которой он перемещается (не показаны). В муфте 35 смонтированы уплотнительные манжеты 39 и 40, подшипник качения 41 с запорными кольцами 42 и 43.

На фиг. 7 показан профиль поперечного сечения в виде трапеции, наклонная сторона 44 которой образует режущую кромку 45.

Работа режущего инструмента осуществляется следующим образом.

Режущий инструмент, содержащий корпус 1 с хвостовиком 2, устанавливается на оборудование, обеспечивающее вращение инструмента и подачу его вдоль оси инструмента вместе с муфтой 35, при этом муфта не вращается благодаря закрепленному на ней упору, скользящему вдоль направляющей (не показаны) при врезании в обрабатываемый материал, а собачка 15 выведена из зацепления с шестерней 14. При подаче инструмента влево режущие элементы 9 и режущие зубья 19 вступают в работу. Стружка через впадины между режущими зубьями 19 и режущими элементами 9, сообщенными между собой, поступает в спиральный паз 18 и далее наружу, при этом СОЖ под давлением подается в зону резания от насоса через шланг 38, штуцер 37, отверстие 36, отверстие 34, каналы 25 и 24 с заглушками 33 и 32, канал 23, коллектор 26, сопловые отверстия 27. Хвостовик 35 вращается в подшипнике качения 41 с запорными кольцами 42 и 43 и уплотнительными манжетами 39 и 40, которые установлены в муфте 35. После окончания сверления на заданную глубину вращение корпуса 1 выключается и производится включение собачки 15, которая при кольцевом сверлении была выведена из зацепления с шестерней 14 за счет двуплечего рычага, установленного на оси 21 в кронштейне 17, закрепленном на муфте 35. После введения в зацепление собачки 15 с шестерней 14 повторно включается вращение корпуса 1, при котором отрезной элемент включается в автоматический режим, при этом резьбовой стопор 16 должен быть предварительно выведен из контакта с прямоугольной секцией 6 для обеспечения работы отрезного элемента в виде секций 4, 5, 6 с режущими зубьями 7, соединенных шарнирами 3. При повороте корпуса 1 на один оборот шестерня 14 благодаря собачке 15 поворачивается на один зуб, а от шестерни 14 вращение передается червяку 13, через червячную пару 12 приводному валу 10, с крышкой 22, в результате чего гибкий элемент 11, закрепленный одним концом на приводном валу 10, наматывается на вал, а секции 4, 5 и 6, установленные в пазу, врезаются в керн (не показан), при этом секция 4 разворачивается на стержне 8, закрепленном в корпусе 1, а весь отрезной элемент вытягивается постепенно, по мере врезания в деталь, в прямую линию. Поскольку собачка 15 выполнена в виде двуплечего подпружиненного рычага, то последний срабатывает как предохранительный клапан, не обеспечивая в дальнейшем поворот шестерни 14 и предохраняя устройство от поломки и разрыва гибкого элемента 11 в виде многожильного тросика. Затем вращение выключается, режущий инструмент вместе с керном извлекается из глухого отверстия, а после удаления керна из инструмента, он готов для повторного использования, при этом отрезной элемент возвращается в исходное положение путем вращения вручную шестерни 14.

Благодаря тому, что замкнутый спиральный паз 18 выполнен с профилем поперечного сечения в виде трапеции, скошенная стенка 44 которой образует режущую кромку 45, производится, развертывание отверстия одновременно со сверлением. Режущие элементы 9 и режущие зубья 19 выполнены в сменной коронке 28, скрепленной проушинами 29 и 30 и призонными болтами 31, что позволяет заменять коронку 28 в случае ее износа.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает повышение износостойкости режущего инструмента за счет подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) через внутренние каналы в зону резания; улучшение удаления стружки из зоны резания и снижение сопротивления, создаваемого стружкой, за счет подачи СОЖ через внутренние каналы инструмента; снижение расхода электроэнергии за счет уменьшения сопротивления стружки в процессе работы инструмента с охлаждением.