Способ обработки режущего инструмента

 

Изобретение относится к металлургии, к способам изготовления режущего инструмента. Целью изобретения является повышение изностостойкости инструмента и снижение трудоемккости его изготовления. Изобретение предусматривает обработку готового инструмента электроимпульсным током в интервале температур 120 - 420^oС при одноразовом импульсе тока длительностью 0,06 - 0,5 с и заточку торцовой части инструмента. Изобретение позволяет повысить износостойкость инструмента в 2 - 3 раза и уменьшить трудоемкость изготовления при термообработке и механической обработке. 2 табл. 1 ил.

Изобретение относится к металлургии, к способам изготовления режущего инструмента, например сверл, фрез и других видов из быстрорежущей стали. Целью изобретения является повышение износостойкости инструмента и снижение трудоемкости его изготовления за счет уменьшения энергозатрат в процессе электроимпульсной и механической обработки. На чертеже изображено устройство для обработки импульсным током сверл, фрез, разверток. Устройство состоит из низковольтного трансформатора 1 мощностью 40 кВт, шины 2, электроконтактных зажимов 3, направляющих 4 и 6, электроконтактного зажима 7, штока пневмопривода 8, шины 9, пульта управления контакторами 10, контактора 11, штока пневмопривода 12. Способ осуществляется следующим образом. Готовый инструмент, прошедший механическую и термическую обработку (сверло) 5, цанговой частью устанавливается в предварительно разведенных на 2-3 мм больше диаметра цанговой части сверла электроконтактных зажимах. После этого электроконтактные зажимы по направляющим и при помощи пневмопривода (на чертеже не показан), перемещающего шток, сходятся, обеспечивая плотный контакт между торцовой и цанговой частью сверла и электроконтактными зажимами 3 и 7. Электро- контактный зажим в месте своего сопряжения с торцовой частью сверла имеет проточку, по своей форме повторяющую форму торцовой части инструмента. После надежной фиксации сверла в электроконтактных зажимах на пульте управления импульсами устанавливается режим электроимпульсного воздействия (длительность импульса, ток и напряжения). Включается контактор, при этом во вторичной обмотке силового низковольтного трансформатора наводится ток, который по шинам поступает на электроконтактные зажимы, а через них на инструмент. После обработки включается пневмопривод, перемещающий шток до полного отсоединения электроконтактного зажима 7 от торцовой части инструмента. Затем включается пневмопривод, служащий для перемещения штока, и электроконтактные зажимы 3 расходятся на 2-3 мм больше диаметра цанговой части инструмента. Обработанное сверло вынимается и осуществляется заточка торцовой режущей кромки. Диапазон температур нагрева и длительностей импульса определен экспериментально. При температурах нагрева инструмента ниже 120^оС и длительностях импульса менее 0,06 с повышение стойкости инструмента не наблюдается. При температурах нагрева от 120 до 420^оС и длительностях импульса от 0,06 до 0,5 с и плотностях тока 0,3-1,4 кА/мм², осуществляющих нагрев материала со скоростью 210-2500^оС/с создается термодинамическое состояние, необходимое для превращения остаточного аустенита в мартенсит. При этом стойкость режущего инструмента увеличивается в 4-4,5 раз. При температурах нагрева выше 420^оС и длительности импульса более 0,5 с происходит локальный перегрев материала, приводящий к коагуляции карбидов и снижению стойкости инструмента. Для оценки эффективности предлагаемого способа по сравнению с прототипом обработали цилиндрические заготовки сверл диаметром 2,65 мм из быстрорежущей стали Р6М5 одной плавки. По известному способу обработано 50 заготовок, из которых затем изготовлены сверла 50 сверл, изготовленных по базовой технологии, прошли обработку по предлагаемому способу. Испытания на стойкость проводили по стандартной методике путем сверления листового сплава 36НХТЮ толщиной 7 мм. Испытания проводили при числе оборотов сверла 1400 мин^-1, скорости сверления 9,01 м/мин и подачи сверла 0,02 мм/об, глубина сверления составила 6,15 мм. Охлаждение сверла в процессе работы осуществляли олеиновой кислотой. Результаты испытаний представлены в табл.1 и 2. Стойкость инструмента определялась количество обработанных деталей одним сверлом до переточки. Результаты испытаний показывают повышение стойкости сверл, изготовленных по предлагаемому способу, в 2-3 раза по сравнению с прототипом. Трудоемкость изготовления в предлагаемом способе снижена за счет уменьшения энергозатрат при электроимпульсной обработке (электронагрев для более низких температур при меньшей плотности тока) и механической обработке (заточка упрочненного инструмента лишь с торцовых режущих кромок).

Формула изобретения

СПОСОБ ОБРАБОТКИ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА, включающий механическую, электроимпульсную и термическую обработку, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости инструмента и снижения трудоемкости его изготовления, электроимпульсную обработку проводят после термической электронагревом инструмента в интервале температур 120 - 420^oС при одноразовом импульсе тока длительностью 0,06 - 0,5 с, после чего проводят заточку торцовой режущей кромки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2