SU1662769A1

SU1662769A1 - Hole machining tools

Info

Publication number: SU1662769A1
Application number: SU894659753A
Authority: SU
Inventors: Виктор Павлович Астахов; Василий Васильевич Галицкий; Анатолий Петрович Гнатюк
Original assignee: Одесский Политехнический Институт
Priority date: 1989-01-12
Filing date: 1989-01-12
Publication date: 1991-07-15

Abstract

Изобретение относитс к обработке металлов резанием со сн тием стружки. Цель изобретени - повышение стойкости инструмента за счет улучшени стружкоотвода. Инструмент содержит корпус 1 с режущими элементами 2 и 3. Периферийный режущий элемент 2 выполнен из твердого сплава с большой теплопроводностью, а режущий элемент 3 - из твердого сплава с обычной теплопроводностью. Элемент 2 обеспечивает высокую точность и шероховатость обработки, элемент 3 - высокую стойкость сверла. 8 ил., 1 табл.This invention relates to metal cutting with chip removal. The purpose of the invention is to increase tool life by improving chip removal. The tool includes a housing 1 with cutting elements 2 and 3. The peripheral cutting element 2 is made of hard alloy with high thermal conductivity, and the cutting element 3 is made of hard alloy with normal thermal conductivity. Element 2 provides high accuracy and roughness of processing, element 3 - high resistance of the drill. 8 ill., 1 tab.

Description

/-8/-eight

ЈJ

фиг.1figure 1

О О 10About About 10

VJVj

ON ОON Oh

Изобретение относитс к обработке металлов резанием со сн тием стружки, а именно к инструментам одностороннего резани дл обработки отверстий.The invention relates to metal cutting and chip cutting, namely, single-sided cutting tools for machining holes.

Цель изобретени - повышение стойкости инструмента за счет улучшени струж- коотвода.The purpose of the invention is to increase tool life by improving chip removal.

На фиг. 1 изображен инструмент дл обработки отверстий; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - график зависимости крут щего момента от подачи; на фиг. 4 - график зависимости силы резани от подачи; на фиг. 5 - график зависимости коэффициента деформации стружки от подачи; на фиг. 6- график зависимости износа инструмента от длины сверлени ; на фиг. 7 - график зависимости температуры резани от подачи; на фиг. 8 - график зависимости шероховатости от подачи.FIG. 1 shows a tool for machining holes; in fig. 2 is a view A of FIG. one; in fig. 3 is a plot of torque from feed; in fig. 4 is a graph of cutting force versus feed; in fig. 5 is a plot of chip strain rate versus feed; in fig. 6 is a graph of tool wear versus drilling length; in fig. 7 is a graph of cutting temperature versus feed; in fig. 8 is a graph of roughness versus feed.

Инструмент дл обработки отверстий содержит корпус 1 с установленными на нем режущими элементами 2 и 3. Причем периферийный режущий элемент 2 выполнен из твердого сплава с большой теплопроводностью , например Т15К6 (Р 10), а режущий элемент 3 - из твердого сплава с обычной теплопроводностью, например ТТ10К8Б (М 20). На инструменте установлены направл ющие элементы 4 и 5 и он содержит V-образный стружко-отводной канал 6 и отверстие 7 дл подвода СОТС. Корпус 1 закреплен на борштанге 8, котора имеет хвостовик 9 дл установки в патроне. При работе инструмента поток СОТС подают через внутреннюю полость борш- танги 8 и отверстие 7 в зону обработки, где он смазывает и охлаждает режущие 2 и 3 и направл ющие 4 и 5 элементы, и, захватыва стружку, отводитс по V-образному стружкоотводному каналу 6. Режущий элемент 2 обеспечивает высокую точность и -шероховатость обработки, режущий элемент 3 - высокую стойкость сверла.The tool for machining holes contains a housing 1 with cutting elements 2 and 3 mounted on it. Moreover, the peripheral cutting element 2 is made of hard alloy with high thermal conductivity, for example T15K6 (P 10), and the cutting element 3 is made of hard alloy with normal thermal conductivity, for example TT10K8B (M 20). The tool has guide elements 4 and 5 and it contains a V-shaped chip-out channel 6 and an opening 7 for supplying a coolant core. The housing 1 is mounted on a boring bar 8, which has a shank 9 for installation in the cartridge. When the tool is in operation, the flow of the coolant core is fed through the internal cavity of the borschtang 8 and the hole 7 to the treatment area, where it lubricates and cools the cutting 2 and 3 and guide 4 and 5 elements, and, capturing the chips, is withdrawn through the V-shaped chip drain 6 . The cutting element 2 provides high precision and roughness of processing, the cutting element 3 - high drill resistance.

Применение предлагаемой конструкции инструмента позвол ет значительно повысить точность обработки и стойкость инструмента. Разделение режущей кромки на два участка с различными инструментальными материалами улучшает услови отвода стружки, так как способствует ее разделению по ширине.The application of the proposed tool design significantly improves machining accuracy and tool life. Splitting the cutting edge into two sections with different tool materials improves the conditions for chip removal, since it contributes to its separation along the width.

Исследование крут щих моментов при сверлении показывает, что моменты резани Ми и трени Mi2 увеличиваетс с увеличением подачи, причем во всем диапазоне рабочих подач (0,02 - 0,10 мм/об) они дл инструментального материала Т15К6 на 15-30% больше, чем дл ТТ10К8Б. Аналогична картина наблюдаетс и при исследовании главной составл ющей суммарного усили резани PZ. Промежуточное положение в экспериментах занимает инстру- ментальный материал группы К-ВК8, исследовани которого провод т дл сравнени с инструментальными материалами групп Р и М. Эксперименты по изучению деформаций (усадки) стружки дл различных инструментальных материалов показывают достаточно большие отличи Studying the torsional moments during drilling shows that the cutting moments of Mi and friction Mi2 increase with an increase in feed, and in the whole range of working feeds (0.02-0.10 mm / rev) they are 15-30% more for tool material T15K6, than for TT10K8B. A similar picture is observed in the study of the main component of the total cutting force PZ. The intermediate position in the experiments is occupied by instrumental material of the K-BK8 group, whose studies are carried out for comparison with tool materials of the P and M groups. Experiments on the study of deformation (shrinkage) of chips for various tool materials show rather large differences

0 коэффициентов деформации (усадки) стружки . Детальное исследование прирезцовой поверхности стружки показывает, что в случае обработки инструментальным материалом ТТ10К8Б на этой поверхности имеютс 0 strain factors (shrinkage) chips. A detailed study of the cutting surface of the chip shows that, in the case of processing with tool material TT10K8B, there are

5 рко выраженные следы нароста, в то врем как при обработке инструментальным материалом Т15К6 следов нароста не наблюдаетс . Результаты измерени износа сверл с различными инструментальными материа0 лами показаны на фиг. 4. Кроме этого регистрируют динамику изменени износа различных участков режущей кромки сверла . В случае применени инструментального материала Т15К6 наблюдаетс 5 clearly marked growth marks, while processing with tool material T15K6, no growth marks are observed. The results of measuring wear of drills with various tool materials are shown in FIG. 4. In addition, the dynamics of changes in the wear of various parts of the cutting edge of the drill are recorded. In the case of the use of tool material T15K6

5 достаточно высока интенсивность износа режущей к-ромки в районе формообразующего уголка в начальный период сверлени вплоть до достижени фаски износа размером около 0,25 мм, затем интенсивность из0 носа этой части режущей кромки значительно уменьшаетс и возрастает интенсивность износа режущей кромки в районе вершины сверла примерно до достижени фаски износа 0,3 мм, затем из5 нос сверла оп ть возрастает в районе фор- мирующей кромки, где и достигает предельной величины (в экспериментах была прин та 0,4 мм). На отдельных участках внешней режущей кромки величина износа5, the wear rate of the cutting chrome is rather high in the area of the forming corner in the initial drilling period until the chamfer reaches a size of about 0.25 mm, then the intensity from the nose of this part of the cutting edge decreases significantly and the wear rate of the cutting edge in the area of the drill tip is approximately until the chamfer reaches 0.3 mm, then from 5 the nose of the drill again increases in the region of the forming edge, where it reaches the limiting value (0.4 mm was adopted in the experiments). In some areas of the outer cutting edge, the amount of wear

0 достаточно мала (наблюдаютс так называемые провалы износа).0 is quite small (the so-called wear dips are observed).

Детальное исследование зон провалов позвол ет установить, что их причиной вл етс наличие нароста на некоторых участ5 ках внешней режущей кромки. В случае применени инструментального материала ТТ10К8Б динамика износа имеет другой характер . Износ наблюдаетс в основном в районе вершины сверла, где он достигаетA detailed study of the failing zones allows us to establish that their cause is the presence of a build-up in some areas of the outer cutting edge. In the case of using tool material TT10K8B, the dynamics of wear is of a different nature. Wear is observed mainly in the area of the drill tip, where it reaches

0 предельного значени . Износ формообразующей кромки сверла и прилегающего к ней участка внешней режущей кромки значительно меньше, чем дл инструментального материала Т15К6. При этом измер ют высо5 ту нароста, котора составл ет 0,10 - 0,14 мм, и нарост играет защитную роль дл режущей кромки.0 limit value. The wear of the shaping edge of the drill and the area of the outer cutting edge adjacent to it is significantly less than for tool material T15K6. The height of the build-up is measured, which is 0.10–0.14 mm, and the build-up plays a protective role for the cutting edge.

Результаты измерени усили резани при сверлении и деформаций стружки указывают на достаточно значительные различи инструментальных материалов Т 15К6(Р 10) и ТТ10К8Б (М 20) по этим параметрам. Наличие нароста позвол ет считать основной причиной этого различные услови в зоне обработки, определ емые температу- рой сверлени . Как показали исследовани , температуры резани при сверлении дл инструментальных материалов Т15К6 и ТТ10К8Б значительно отличаютс . Возрастание температуры резани дл инстру- ментального материала ТТ10К8Б объ сн ют исчезновением нароста. Полученное различие температур объ сн ют различием в теплопроводности этих инструментальных материалов.The results of measuring the cutting force during drilling and chip deformations indicate that the tool materials T 15К6 (Р 10) and ТТ10К8Б (М 20) are quite significant according to these parameters. The presence of an overgrowth makes it possible to consider the main reason for this to be different conditions in the treatment area, determined by the drilling temperature. Studies have shown that cutting temperatures when drilling for tool materials T15K6 and TT10K8B differ significantly. The increase in cutting temperature for tool material TT10K8B is explained by the disappearance of the build-up. The resulting temperature difference is explained by the difference in thermal conductivity of these tool materials.

Из таблицы видно, что коэффициенты теплопроводности дл исследуемых инструментальных материалов отличаютс в три раза, что вызывает значительные отличи в их адгезионных свойствах. Измерени диа- The table shows that the thermal conductivity coefficients for the studied tool materials are three times different, which causes significant differences in their adhesive properties. Measurements

Вид АType A

ГR

II

Claims

meters of machined holes in length show that the change in diameters for a drill with tool material T15K6 is significantly less than for a drill with tool material TT10K8B. The smallest accuracy in the machining of holes is obtained on unstable growth modes (cutting speed more than 80 m / min, feed rate is more than 0.07 mm / rev. Difference in roughness is also explained by difference in build-up conditions. Formula of invention The tool for machining holes, comprising a housing and carbide element, characterized in that, in order to increase tool life, carbide element is made of two parts with different thermal conductivity, and the peripheral part is made of a material with a greater heat conductor awn.

o- T15Kb O-VP 8

a-TTYu8b

URT15K6 Q-BK8

o- ttyuk8v

1.0 0.5

About 0.02 0, OH O, 06

Feed, St nrt / o & Pue.J

Drilling length, rig. 6

"ABOUT

f

I

one

and

0, OZ ff.Off- 0.06 0.08 0.10 0.12

-i

Feed, FIG. 7

1-TUK85 Z-T15K6

1.25

0.02 0.04-0.06 0.08 0.10

Feed, 5, tin / of FIG. eight