Способ изготовления клееносборного инструмента с режущей частью из керамики

 

Изобретение относится к области изготовления режущего инструмента. Цель изобретения - повышение прочности и надежности крепления пластины за счет увеличения площади склеивания. Склеивание проводят непосредственно после вакуумной пайки фиксатора и закалки с установкой пластины в полузакрытый паз. В клей в качестве наполнителя вводят дополнительно 12-15% нитевидных кристаллов нитрида кремния, а отпуск проводят в процессе отверждения клея при 220-250°С. 1 з.п.ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 5114 В 23 В 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4254362/25-08 (22) 17.04.87 (46) 07.06.89. Бюл. № 21 (72) А. Н. Тарасов, Г. Д. Ткачевская, В. А. Пушкарев и В. В. Деженин (53) 621.941.025 (088.8) (56) Петров А. П. и др. Склеивание инструмента и оснастки в машиностроении.

М.: Машиностроение, 1985, с. 24, с. 83.

Изобретение относится к области изготовления режущего инструмента, а именно к клеено-сборным инструментам, оснащенным режущими пластинами из минералокерамики.

Цель изобретения — повышение прочности и надежности крепления пластины, что достигается за счет увеличения площади склеивания.

Сущность изобретения состоит в том, что склеивание проводят непосредственно после вакуумной пайки фиксатора и закалки с установкой пластины в полузакрытый паз, при этом в клей в качестве наполнителя вводят дополнительно 12 — 15% нитевидных кристаллов нитрида кремния, а отпуск проводят в процессе отверждения г чея при 220—

250 С.

Корпус и фиксатор изготовляют из безвольфрамовой стали карбидного класса

М6ФЗ-П и перед повторным и многократным использованием корпуса проводят нагрев при 560 — 580 С в течение 1 ч.

„„Я(,) „„1484445 д 1

2 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЛЕЕНОСБОРНОГО И НСТРУМЕНТА С РЕЖУЩЕЙ ЧАСТЬЮ ИЗ КЕРАМИКИ (57) Изобретение относится к области изготовления режущего инструмента. Цель изобретения — повышение прочности и надежности крепления пластины за счет увеличения плошади склеивания. Склеивание проводят непосредственно после вакуумной пайки фиксатора и закалки с установкой пластины в полузакрытый паз. В клей в качестве наполнителя вводят дополнительно

12 — 15% нитевидных кристаллов нитрида кремния, а отпуск проводят в процессе отверждения клея при 220 — 250 С. 1 з. и. ф-лы.

Влияние каждого из факторов на достижение поставленной цели состоит в следующем.

В процессе вакуумной пайки с одновременной закалкой обеспечивается высокая твердость и прочность корпуса и фиксатора, исключающая изгиб и деформацию пластины в гнезде, вызывающую ее разрушение.

Проведение склеивания непосредственно после закалки на депассивироваиную в вакууме поверхность увеличивает адгезию и прочность клеевого соединения, что приводит к повышению надежности крепления.

Введение в заданном количестве в клей нитрида кремния в виде нитевидных кристаллов повышает прочность склеивания и стойкость против растрескивания при термоциклировании и динамических нагрузках, возникающих при скоростном течении, при этом лучше согласуются коэффициенты линейного термического расширения керамики, содержащей также нитрид кремния.

Отверждение и отпуск при 220 — 250 С, проводимые после склеивания, создают в

1484445 формула изобретения

Составитель В. Золотов

Редактор В. Данко Текред И. Верес Корректор T. Малев

Заказ 297217 Тираж 831 Подписное

ВНИг!ПИ Государственного комитета яо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 415

Производственно-издательский комбинат «Г атент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 1О!

3 зоне соединений пластины, корпуса и фиксатора сжимающие напряжения вследствие изменения удельного объема мартенсита и аустенита, образовавшихся при неполной вакуумной закалке, что дополнительно повышает прочность клеевого шва.

Применение безвольфрамовой стали карбидного класса позволяет иметь корпуса с высокой прочностью, повышенной вязкостью, теплостойкие при последующих нагревах для разрушения клеевого соединения 10 и повторного использования державок, одновременно снижается стоимость инструмента.

В результате изготовления специальных резцов по предложенному способу повыша- 15 ется износостойкость и длительность эксплуатации при резании прецизионных деталей из тугоплавких материалов, специальных конструкционных керамик типа БГП, АБН.

Изобретение целесообразно применять при изготовлении мелких резцов на радиозаво- 20 дах, в электротехнике, в приборостроении.

В частности, становится возможным изготовление мелких расточных и седельных резцов малого, до 10)(10 мм сечения, когда механическое крепление режущей керамики к корпусу невозможно, чисто клееное соединение не выдерживает достаточных нагрузок из-за малой плошади склеивания, а паяный инструмент недостаточно стоек вследствие теплового влияния на керамику при пайке.

Пример 1. Резцы расточные для изготовления керамических камер-изоляторов из горячепрессованной керамики БГП по

АДИ 238-86 изготовляли по предложенному способу. Корпуса из стали М6ФЗ-П с фрезерованным пазом под пластину нагревали в вакуумной печи СГВ-2.4/15 до 1080 С, одновременно ведя нагрев для закалки и пайку фиксатора над пазом. После охлаждения со скоростью 180 С/мин корпус и фиксатор имели твердость HRC =52 — 54, непосредственно после закалки в полузакрытый паз приклеивали режущие пластины 4О из силинита P. В клей ВК-20 вводили 15о кристаллических волокон нитрида кремния, а после сушки при комнатной температуре отпуск вели при 220 С в течение 2 ч.

При этом были получены более высокие 45 прочностные характеристики корпусов, клеевых соединений, повысилось время использования резцов и чистота обработки конструкционных деталей типа камер-изоляторов.

Пример 2. Подрезные резцы для чистовой обработки прецизионных деталей из молибденового сплава ЦМ-10 изготовляли по пред ложенному способу. Вначале изготовляли корпуса резцов из порошковой стали 95)()(3M 6ФЗ-П с формированием гнезда под пластину из силинита Р, имевшего плотность

3,9 г/см, твердость HRA=95,5. Перед приклеиванием режущей пластины проводили пайку фиксатора из этой же стали с нагревом в вакууме до 1000 С, форсированное охлаждение обеспечивало закалку корпуса державки на прочность 2900 — 3000 МПа, такую же прочность имел фиксатор.

Крепление пластин в полузакрытый паз осуществляли клеевой композицией ВК-42И с введением в состав 15Я нитевидных кристаллов нитрида кремния. При этом обеспечивалась высокая жидкотекучесть пастообразного клея и высокая адгезия к материалу корпуса и к керамической пластине.

Снижение количества наполнителя менее

15о уменьшало прочность клеевого соединения, а увеличение выше этого предела снижало заполняемость зазоров.

После проведения отпуска при 250 С с одновременным отверждением клея прово дили алмазную доводку режущих кромок.

Замена режущих пластин осуществлялась после прогрева резцов при 580 С в течение

1 — 1,5 ч путем приклеивания новых режущих пластин в очищенный паз и фиксатор. Технология проста в осуществлении и осуществима на участках изготовления специнструмента.

1. Способ изготовления клеено-сборного инструмента с режущей частью из керамики преимущественно с пластинами из однослойного нитрида кремния, включающий вакуумную пайку фиксатора при 1000 — 1080 С с одновременной закалкой корпуса, изготовленного из стали карбидного класса, сборку и склеивание с применением из стойкого клея с наполнителем, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и надежности крепления, уменьшения усадочного растрескивания клеевого шва при сохранении многоразовости использования корпусадержавки, склеивание проводят непосредственно после вакуумной пайки и закалки с установкой в полузакрытый паз, при этом в клей в качестве наполнителя дополнительно вводят 15о нитевидных кристаллов нитрида кремния, а отпуск проводят в процессе отверждения клея при 220 — 250 С.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью сокращения трудоемкости изготовления, нагрев резцов перед повторным приклеиванием пластин проводят при 560—

580 С в течение 1 ч.