SU965789A1

SU965789A1 - Diamond tool

Info

Publication number: SU965789A1
Application number: SU802996887A
Authority: SU
Inventors: Олег Евсеевич Купершмид; Григорий Иванович Сахно; Виталий Иванович Мельник; Валерий Александрович Муровский; Николай Сергеевич Борисенко; Евгений Леонидович Прудников
Original assignee: Ордена Трудового Красного Знамени Институт Сверхтвердых Материалов Ан Усср
Priority date: 1980-10-23
Filing date: 1980-10-23
Publication date: 1982-10-15

Description

(54) АЛМАЗНЫЙ ИНСТРУМЕНТ(54) DIAMOND TOOL

1one

Изобретение относитс к обработке полупроводниковых и диэлектрических материалов , бетона, камн и др. и может : быть использовано при сверлении, отверстий и вырезке кернов.The invention relates to the processing of semiconductor and dielectric materials, concrete, stone, etc., and can: be used for drilling, holes and cutting cores.

Известны алмазно-абразивные инструменты типа сверл дл сверлени неметаллических материалов, состо щие из стального трубчатого корпуса и закрепленных на нем алмазоносных элементов.,дDiamond-abrasive tools such as drills for drilling non-metallic materials are known, which consist of a steel tubular body and diamond-bearing elements attached to it.

Известно также трубчатое сверло содержащее алмазную коронку с юсновой; и удлинителем, в котором с целью предотвращени биени сверла и повьпиени точности высверливани отверстий внут- 5 реннее отверстие алмазной коронки выполнено фасонным, имеющим не менее двух осей симметрии в поперечном сечении, проход щим через центр сверла, например, в виде эллипса ij .20It is also known tubular drill containing a diamond crown with Yusnovoy; and an extension in which, in order to prevent the drill's beating and to drill the holes, the inner hole of the diamond crown is shaped, having at least two axes of symmetry in cross section, passing through the center of the drill, for example, in the form of an ellipse ij .20

Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс алмазный инструмент, включающий корпус, выпол- .The closest technical solution to the invention is a diamond tool, comprising a housing, run-.

ненный из витков проволоки и режущие элементы, закрепленные на нем 12 .None of turns of wire and cutting elements attached to it 12.

Недостатком известных инструментов вл етс то, что при сверлений дорогосто щих полупроводниковых и диэлектрических материалов на больщую глубину невозможно получить керн с требуемыми характеристиками по геометрическим размерам , качеству поверхности и обеспечить требуемую производительность и стойкость инструмента. Это обусловлено тем, что при применении известных сверл не обеспечиваютс оптимальные услови охлаждени и вьщоса продуктов разрущени материала из зоны контакта сверла с материалом , в результате чего возникают сколы и другие дефекты, что приводит к снижению стойкости сверла и производительности процесса сверлени .A disadvantage of the known tools is that when drilling expensive semiconductor and dielectric materials to a greater depth, it is impossible to obtain a core with the required characteristics in terms of geometrical dimensions, surface quality and to ensure the required performance and tool life. This is due to the fact that when using known drills, there are no optimal conditions for cooling and removing the products of destruction of the material from the zone of contact between the drill and the material, resulting in chipping and other defects, which leads to a decrease in the resistance of the drill and the performance of the drilling process.

Поставленна цель достигаетс тем, что в алмазном инструменте, включающем корпус, выполненный из витков проволоки, и режущие элементы, закрепленные на нем, ; витки п роволоки расположены под углом 2 к плискости, перпендикул рной оси BpauieHiM инструмента, а диаметр пр волоки определ етс по формуле где D.P - диаметр проволоки; К - коэффициент, завис щий от уел оий обработки и обрабатываемо го материала; ViH диаметр инструмента. На чертеже изображен предлагаемый алмазный инструмент, общий вид. Инструмент включает витой корпус 1, на одном из торцов которого закреплён режущий алмазно-абразивный слой 2. Вит ки корпуса 1 расположены под углом 2 30 к плоскости, перпендикул ной оси вращени сверла. Внутренн спиральна поверхность корпуса,инструмента- вместе с поверхностью керна образует канал дл прохождени смазочно-охлалодающей жидкости и удалени шлама. Рабоуа инструмента заключаетс в следующем. Сверло зшсрепл ют в щпиндепе сверлильного станка, затем через отверстие в шпинделе производ т подачу СОЖ во внутреннюю полость сверла и производ т сверление материала. Охлаждающа жидкость вметете со шламом в процессе свер лени под давлением -центробежной силы перемещаетс по спиральным каналам, образованным поверхностью керна и поверхностью проволоки, и интенсивно выводитс из зоны сверлени . При угле наклона витков менее 2 положительный эффект не наблюдаетс , а при угле накло на витков более 30 снижаетс прочност корпуса сверла на сжатие, и при этом в процессе эксплуатации сверла происходит смещение витков относительно его оси. Дл неглубоких отверстий в хрупких материалах, образующих тонкодисперсный шлам, диаметр проволоки и угол подъема витков должен быть меньше, чем дл сверлени глубоких отверстий в более пластичных материалах, образующих крупнодисперсный шлам. Кроме этого, выбранное соотношение диаметра проволоки и диаметра сверла .обеспечивает получение необходимой жесткости корпуса при сохранении минимальной толщины стенки сверла. Использование в промьпиленности предлагаемого инструмента позволит получить качественные керны моно- и поликристаллов из дорогосто щих материалов в широком диапазоне диаметров менее 1 и боллее 10О мм с требуемыг } качеством поверхности и обеспечить при -этом повьпиение стойкости и Производмтельности инструмента . Фор м-у ла изобретени Алмазный инструмент, включающий корпус , выполненный из витков проволоки и режущие элементы, закрепленные на нем, отличающи тем, что, цедью повышени производительности и износостойкости инструмента, витки проволоки расположены под утлом 2 - ЗО к плоскости, перпендикул рной оси вращени инструмента, а диаметр проволоки определ етс по формуле - диаметр проволоки; - коэффициент, завис щий от условий обработки и обрабатываемого материала; DMH - диаметр инструмента. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №327068, кл. В 2813 1/14, 1972. 2- Авторское свидетельство СССР по за вке №2494790, кл. В 24 В 9/16, 1977.The goal is achieved by the fact that in a diamond tool, which includes a body made of turns of wire, and cutting elements attached to it,; The turns of the wire are arranged at an angle of 2 to the plisosity, perpendicular to the BpauieHiM axis of the tool, and the diameter of the wire is determined by the formula where D.P is the wire diameter; K is the coefficient depending on processing capacity and the material being processed; ViH tool diameter. The drawing shows the proposed diamond tool, a general view. The tool includes a twisted case 1, at one end of which a cutting diamond abrasive layer 2 is fixed. The turns of case 1 are located at an angle of 2 30 to the plane perpendicular to the axis of rotation of the drill. The inner spiral surface of the housing, the instrument together with the surface of the core, forms a channel for the passage of a cooling fluid and removal of sludge. The work tool is as follows. The drill bit is attached to the drill rod, then coolant is fed through the hole in the spindle into the inner cavity of the drill and the material is drilled. The cooling liquid is mixed with sludge during the drilling process under pressure - the centrifugal force moves through the spiral channels formed by the core surface and the wire surface and is intensively removed from the drilling zone. When the angle of inclination of the coils is less than 2, a positive effect is not observed, and at an angle of inclination on the coils of more than 30, the strength of the drill bit body for compression decreases, and at the same time, during the operation of the drill, the coils move relative to its axis. For shallow holes in brittle materials that form fine sludge, the wire diameter and angle of elevation of the turns must be smaller than for drilling deep holes in more ductile materials that form coarse sludge. In addition, the selected ratio of the diameter of the wire and the diameter of the drill. Ensures the required rigidity of the body while maintaining the minimum wall thickness of the drill. The industrial use of the proposed tool will make it possible to obtain high-quality cores of mono- and polycrystals from expensive materials in a wide range of diameters less than 1 and more than 10 mm with the required surface quality and to ensure the durability and productivity of the tool. The form of the invention of the Diamond tool, comprising a body made of wire turns and cutting elements fixed on it, distinguished by the fact that, in order to increase the productivity and durability of the tool, the wire turns are located beneath the 2-to-3 plane to the plane perpendicular to the axis tool rotation, and the diameter of the wire is determined by the formula - the diameter of the wire; - coefficient depending on the processing conditions and the material being processed; DMH is the diameter of the tool. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 327068, cl. In 2813 1/14, 1972. 2- USSR Copyright Certificate for Application No. 2494790, cl. B 24 B 9/16, 1977.

Claims

Claim

A diamond tool, including a body made of turns of wire and cutting elements mounted on it, characterized in that, in order to increase productivity and wear resistance of the tool, the turns of wire are located at an angle of 2-30 to the plane perpendicular to the axis of rotation of the tool, and wire diameter is determined by the formula

AALA, where Dpr - wire diameter;

K is a coefficient depending on the processing conditions and the processed material;

Bean is the diameter of the tool.