Способ изготовления тонкостенных трубчатых сверл

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к способам изготовления инструмента. Целью изобретения является повышение долговечности инструмента за счет увеличения длины его рабочей части. На трубчатой заготовке на внешней и внутренней сторонах равномерно по окружности выполняют пазы, расположенные в шахматном порядке. Абразивный материал помещают в пазы, а закрепление его осуществляют радиальной раздачей заготовки , беззазорно установленной в полос 7 и матрицы, с последующим обжимом на оправку, диаметр которой соответствует номинальному внутреннему диаметру сверла. Пазы выполняют глубиной превьшиющей половину толщины стенки заготовки. Раздачу и обжим заготовки осуществляют путем воздействия на нее § импульсного магнитного поля. Поверхность пазов плакируют легкоплавким металлом. 3 з.п, ф-лы, 4 нл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!9! (!!! (51) 4 В 23 B 51/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4055173/31-08 (22) 18.04.86 (46) 15. 10.88. Бюп. !! 38 (71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР (72) H.Н.Дорожкнн, А.A.Кот, Ю.П.Власов и F..È.Ñòàðoâoéòîâ (53) 621.951.45(088 ° 8) (56) Гургаль В.Н . Манжар В.А. Инструмент из сверхтвердых материалов и его применение. Львов: Каменяр, 1984, с. 152-154. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБЧАТЫХ СВЕРЛ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам изготовления инструмента. Целью изобретения является повышение долговечности инструмента за счет увеличения длины его рабочей части. На трубчатой заготовке на внешней и внутренней сторонах равномерно по окружности выполняют пазы, расположенные в шахматном порядке. Абразивный материал помещают в пазы, а закрепление его осущестнляют радиальной раздачей заготовки, беззазорно установленной в полости матрицы, с последующим обжимом на оправку, диаметр которой соответствует номинальному внутреннему диаметру сверла. Пазы выполняют глубиной превьш ающей половину толщины стенки заготовки. Раздачу и обжим заготовки осуществляют путем воздействия на нее d импульсного магнитного поля. Поверхность пазов плакируют легкоплавким металлом. 3 з.п, ф-лы. 4 ил.

1430191

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам изготовления инструмента.

Целью изобретения является повьш ение долговечности инструмента за счет увеличения длины его рабочей части.

На фиг. 1 изображено положение заготовки и матрицы; на фиг. 2 — положение заготовки в матрице после раздачи; на фиг. 3 — положение заготовки до обжига на оправку; на фиг. 4

1 то же, после обжига на оправку. !

Способ осуществляют следующим образом.

На внутренней и внешней поверхност1ях тонкостенной металлической загот1овки 1 выполняют равномерно расположенные в шахматном порядке пазы, т осле чего в последние помещают (например, с помощью пластификатора) абразивный материал 2. Пазы могут ! быть выполнены продольными, спираль— ными и другого вида, при этом их длина вдоль оси соответствует длине ра бочей части инструмента, а глубина превышает половину толщины стенки исходной заготовки.

Заготовку 1 с абразивным порошком помещают беззазорно в полость твердосплавной матрицы,3, после чего осуществляют радиальную раздачу заготовки. Раздача обеспечивается, например протягиванием через полость заготовки пуансона-прошивки, магнитно импульсным, электрогидравлическим и другими методами. При этом целесообразно производить высокоскоростное деформирование с целью максимального снижения в металле заготовки упругих остаточных деформаций. Раздача заготовки приводит к формоизменению профиля пазов и защемлению абразивного материала, находящегося во внешних пазах.

Далее заготовку 1 извлекают из матрицы 3, в полость устанавливают твердосплавную оправку 4, после чего производят обжим на последнюю заго— товки. В результате происходит закрепление абразивного материала, находящегося в объемах внутренних пазов. После обжига оправку извлекают, Таким образом, обеспечивается изготовление тонкостенного трубчатого сверла, внутренний диаметр которого соответствует диаметру оправки, а толщина — толщине стенки исходной заготовки, Глубина пазов превышает

5 !

О

30 половину толщины стенки заготовки

Это позволяет при работе сверла использовать всю ее торцовую поверхность вследствие перекрытия внешних и внутренних пазов. Количество пазов выбирают из условия обеспечения механической прочности инструмента.

Экспериментально установлено, что общая площадь сечения всех пазов не должна превышать 55-60Х площади торцовой поверхности заготовки. В противном случае инструмент теряет необходимые прочностные свойства.

С целью максимально полного использования эффекта защемпения абразивного порошка при обжиме заготовки исключают увеличение ее осевых размеров. Это достигается, например, использованием жестко связанных с заго-. товкой и оправкой торцовых крышек (не показаны).

Обжим и раздачу заготовки целесообразно осуществлять магнитно-импульсным ме тодом. Это обусловлено возможностью реализовать в процессе высокоскоростной деформации дополнительно нагрев заготовки за счет протекания по,ней электрического тока и облегчить тем самым условия для плас- тического перераспределения металла в зоне пазов.

В случае использования магнитноимпульсного метода в пазы может предварительно помещаться легкоплавкий металлический порошок, расплавляемый при деформации заготовки и способствующий прочному удержанию абразивных зерен. С этой же целью поверхности пазов могут быть плакированы слоем легкоплавкого металла, например олова. Объемное количество легкоплавкого компонента в объеме пазов не должно превышать 307 объема абразивного порошка. В противном случае резко ухудшаются эксплуатационные характеристики инструмента за счет снижения доли абразивных частиц.

Пример, Изготавливали полые тонкостенные сверла с размерами: толщина стенки 0,45, внутренний диаметр 4,5, длина 40, длина режущей части 20 мм. В качестве исходных заготовок использовали латунные отожженные трубки с внутренним диаметром

4,5, толщиной стенки 0,45 и длиной

40 мм.

1430191

На внешней и внутренней поверхностях заготовки предварительно выполняли по четыре продольных паза глубиной 0,30 — 0,31, длиной 20 и шириной

1,2 мм. В пазы помещали абраэивномасляную смесь с алмазным порошком

АСК 200/250. Заготовку устанавливали в полость твердосплавной матрицы (диаметр полосами. 5,4 мм) и осуществляли рапи".:ьную раздачу заготовки путем протягивания через нее пуансона диаметром рабочей части 4,62 мм. В результате обеспечивалось закрепление алмазных частиц на внешней поверхности заготовки.

Далее в полость заготовки устанавливали твердосплавную полированную оправку диаметром 4,5 и длиной 60 мм, торцовые поверхности заготовки зажимали стальными крышками,, после чего всю сборку вносили в индуктор магнитно-импульсной установки "Импульс-А".

На индуктор разряжали в "оковольтный емкостный накопитель усановки.

Энергия разряда 8,6 кДж. В результате пондеромоторного эффекта происходил обжим заготовки на оправку и закрепление во внутренних полостях алмазного порошка.

Изготовленные сверла испытывались при сверлении ситалла С0115М и следующих режимах: частота вращения

4200 об/мин, осевая подача 11 мм/мин, давление.СОЖ 0,18 мПа.

Испытания показали, что износ инструмента (удельный) составил 8—

6 мкм/м при полном отсутствии царапин и прижогов на поверхности сверления.

Сверла, изготовленные методом гальваностегии, обнаруживают размерный

1иэнос 9 — 10 мкм/м. Ухудшение данного йоказателя обьясняется более слабым удержанием абразивных зерен, а также более широкой поверхностью резания.

В случае использования предлагае5 мого способа долговечность инструмента возрастает практически во столько раэ, во сколько длина рабочей части инструмента превышает толщину алмазного слоя, осажденного (гальваниip ческим методом) на торцовой поверхности заготовки.

Формула изобретения

15 i. Способ изготовления тонкостенных трубчатых сверл, включающий закрепление абразивного материала на внешней и внутренней поверхностях трубчатой заготовки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения долговечности сверл, на заготовке равномерно по окружности выполняют пазы, расположенные на внешней и внутренней поверхностях в шахматном

25 порядке, абразивный материал помещают в пазы, а закрепление его осуществляют радиальной раздачей заготоэки> беэзазорно установленной в по-. лости матрицы, с последующим обжимом

30 на оправку, диаметр которой соответствует номинальному внутреннему диаметру сверла.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что пазы выполняют глубиной, превышающей половину толщины стенки заготовки.

3. Способ по и. 1 отличаю-!

Ф шийся тем, что раздачу и обжим заготовки осуществляют путем воэдействия на нее импульсного магнитного поля.

4. Способ по п, 1, о т л и ч а юшийся тем, что поверхность пазов плакируют легкоплавким металлом.

1 г

PUP7 :ос1о

Рea,ак сор N. еелек .u; fexpe;l М.11щип пч го

l ирам 880

Заказ 5180/1:3 .1 1,} !, z (l <, о .; д р ",и е - и о и .;и-.;1м иэобре:1 еиий ., к f;: ; ю 35 . Ф c. .кпп, %- 35, Рлушгкаи El;.iU, Г!рои:и . . . -: пигрпфи и:гиок предприятие, г. Ужи р д, уп.::о». иея, 4