Способ очистки поверхности металлических изделий

 

Изобретение относится к области машиностроения ,в частности, к области очистки поверхности изделия перед нанесением на них износостойких покрытий и обеспечивает повышение качества очистки поверхности изделий и снижение износостойкости изделия. Очистку поверхности изделия осуществляют измельченной стружкой, предварительно термообработанной до твердости, равной твердости материала очищаемого изделия, которая подается на очищаемую поверхность.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„Я0„„1472155 (51) 4 В 08 В 1/00, В 24 С 1/02

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4168609/25-12 (22) 29.12.86 (46) 15.04.89. Бюл. № 14 (71) Всесоюзный научно-исследовательский инструментальный институт (72) В. Т; Черемисин и В. И. Камышева (53) 621.7.024 (088.8) (56) Козлов Ю. С. и др. Очистка изделий в машиностроении. М.: Машиностроение, 1982, с. 91 — 97.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к очистке поверхности изделий перед нанесением износостойких покрытий.

Цель изобретения — повышение качества очистки поверхности изделия и снижение износостойкости режущего инструмента.

Способ осуществляют следующим образом.

Изделие, например, режущий инструмент, на рабочую поверхность которого надо нанести износостойкое покрытие, загружается в камеру. Затем измельченная термообработанная металлическая стружка с твердостью, равной твердости материала изделия, увлекается воздушным потоком и направляется под давлением на очищаемую поверхность.

Процесс очистки осуществляется за счет кинетической энергии удара стружки о поверхность изделия, способствующего снятию с нее различного вида загрязнений.

Поскольку твердости материалов стружки и изделия равны, деформации стружки на очищаемой поверхности не происходит, следовательно, отсутствуют ее следы на поверхности инструмента, и стойкость последнего увеличивается. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области машиностроения, в частности к области очистки поверхности изделия перед нанесением износостойких покрытий, и обеспечивает повышение качества очистки поверхности изделий и снижение износостойкости изделия.

Очистку поверхности изделия осуществляют измельченной стружкой, предварительно термообработанной до твердости, равной твердости материала очищаемого изделия, которая подается на очищаемую поверхность.

Процесс очистки сопровождается упругим контактом стружки и изделия с интенсивным усталостным разрушением и изнашиванием поверхностного слоя изделия и дроблением стружки на более мелкие часттицы.

Трудоемкость способа, в частности вре мя очистки, снижается за счет интенсификации процесса изнашивания поверхностного слоя изделия.

Если твердость стружки меньше предлагаемой величины, т.е. при контакте изделия с более мягкой металлической стружкой, существенно снижается качество очищенной поверхности из-за наличия на ней следов материала стружки, что уменьшает стойкость инструмента, а также увеличивается время очистки.

Если используют стружку с большей твер достык, чем твердость очищаемой поверхности изделия, происходит интенсивное микрорезание последней, что увеличивает шероховатость поверхностного слоя изделия на

1 — 2 класса чистоты поверхности. Покрытие, нанесенное на такую поверхность, имеет низкие адгезионные свойства, а стойкость инструмента существенно снижается.

1472155

Очистку проводят до получения ювенильно-чистой поверхности на изделиях. Время очистки зависит от степени загрязненности поверхности инструмента и ограничивается получением на очищаемой поверхности бле- стящей поверхности с шероховатостью, соответствующей 7 — 8-му классу чистоты.

Стружку для очистки получают при обработке изделий из углеродистых, инструментальных или легированных конструктивных сталей.

Термообработку стружки осуществляют по стандартной технологии, обеспечивающей ее твердость в пределах 62 — 64 HRC.

Пример. Очистке предложенным способом подвергалась партия концевых фрез в количестве 50 шт. размером по наружному диаметру 20 мм и общей длиной 145 мм.

Фрезы были изготовлены из быстрорежущей стали Р6М5 и имели твердость 62 HRC. Первую партию фрез загружали в камеру установки à — 93А. Стружку из углеродистой стали У12, термообработанной до твердости

62 HRC, со средним размером частиц lхlх х1 мм увлекали сжатым воздухом под давлением 0,5 МПа и направляли на рабочие поверхности концевых фрез. Термообработка стружки осуществлялась по стандартной технологии: закалка при 780 С, отпуск при

160 С в течение 1 ч. Через 10 мин очистки концевые фрезы имели ювенильно-чистую работу поверхность с шероховатостью, соответствующей 7 — 8-му классу чистоты.

На очищенные предлагаемым способом концевые фрезы было нанесено износостойкое покрытие из нитрида титана известным способом конденсации вещества ионной бомбардировкой (метод КИБ) . Затем инструмент с износостойким покрытием подвергался испытаниям на стойкость при фрезеровании заготовок из стали 45 (НВ 187). Размеры заготовок 140х140х500 мм. Испытания проводили на режиме резания со скоростью

4.

Ч=50 м/мин с подачей на зуб S =0,05 мм при глубине резания t=2 мм и ширине фрезерования В =5 мм.

Кроме того, была очищена партия тех же фрез по способу-прототипу, т.е. с подачей в камеру установки à — 93A под давлением 0,5 МПа стружки из углеродистой стали У12, являющейся отходами промышленного производства и имеющей твердостью 30

HRC, т.е. не подвергнутой предварительной термообработке.

Была очищена также партия тех же фрез. стружки из стали У12, подвергнутой термообработке на режимах, обеспечивающих ее твердость выше и ниже 62 HRC.

15 На очищенные фрезы были нанесены износостойкие покрытия из нитрида титана методом КИБ, а затем проведены их сравнительные испытания.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Технико-экономическая эффективность способа заключается в повышении стойкости инструмента с покрытием в среднем в 2 раза, повышении качества очистки по сравнению с прототипом. Кроме того, предложенный способ менее трудоемок, чем способ-прототип, поскольку сокращается время очистки в среднем в 2 раза.

Формула изобретения

Способ очистки поверхности металлических изделий, заключающийся в механическом воздействии на очищаемую поверхность абразивным материалом в виде металлической стружки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества очистки и повышения износостойкости режущих инструментов из стали, металлическую стружку предварительно подвергают термообработке до твердости, равной твердости поверхности материала режущего инструмента.

1472155

Стойкость Время

Твердость Качество очищенной стружки, поверхности

HRC

Твердость очищаемой поверхности изделий, HRC

Очистка очиин с труме н та с постки, мин крытием, мин

По прототипу

Наличие следов мате- 40 риала стружки на очищенной поверхности, округление режущих кромок

30

По изобретению

14

62

58

Микровыкрашивания режущих кромок, следы стружки

Ювенильно-чистая поверхность 7-8-го класса чистоты

Наличие царапин, повьппенная шероховатость поверхности с чистотой 5-6 классов

82

40

65

Составитель А. Фомичева

Редактор Н. Горват Техред И. Верес Корректор М. Васильева

Заказ 1541/10 Тираж 535 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент>, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101