Способ очистки поверхности изделия

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к очистке поверхности твердосплавных изделий перед нанесением на них износостойких покрытий. Цель изобретения - повышение качества очистки поверхности твердосплавных изделий перед нанесением покрытий. Очистку поверхности изделия осуществляют с помощью вращающегося со скоростью (1-3) м/с металлического диска, прижимая изделие к последнему. Удельное усилие прижима составляет (0,45-0,6) от твердости материала диска, при этом твердость материала диска должна быть в 3-8 раз меньше твердости материала изделия.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECllVBËÈH (19) (1I) (SS)S В 08 В 1 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4626532/25-12 (22) 27.12.88 (46) 23.10,90, Бюл, У 39 (71) Всесоюзный научно-исследовательский инструментальный институт (72) В.Т.Черемисин (53) 621.7.024(088.8) (56) Машиностройтель», 1983, Н- 8, с.28-29. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ

ИЗДЕЛИЯ (57) Изобретение относится к машино-. строению» в частности к очистке поверхности твердосплавных изделий пеИзобретение относится к области машиностроения, например к очистке поверхности твердосплавных изделий перед нанесением износостойких покрытий.

Целью изобретения является повышение качества очистки поверхности твердосплавных изделий перед нанесением покрытий.

Сущность способа заключается в том, что иэделие, например режущая твердосплавная пластина, на поверхность которой надо нанести износостойкое покрытие, закрепляют в зажимном приспособлении и прижимают к вращающемуся металлическому диску, твердость материала которого в 3-8 раз меньше твердости материала изделия.

Скорость вращения диска составляет

1-3 м/с. Удельное усилие прижима твердосплавной пластины к диску сос2 ред нанесением на них износостойких покрытий. Цель изобретения — повышение качества очистки поверхности твердосплавных изделий перед нанесением покрытий. Очистку поверхности изделия осуществляют с помощью вращающегося со скоростью (1-3) м/с металлического диска, прижимая изделие к последнему. Удельное усилие прижима составляет (0,45-0,6) от твердости материала диска, при этом твердость материала диска должна быть в 3-8 pas меньше твердости материала изделия ° табл. тавляет (0,45-0,6) от твердости материала диска. Время контакта изделия с диском зависит от степени загрязненности поверхности очишаемого изделия и ограничивается получением на очищаемой поверхности блестящего следа.

Процесс очистки поверхности изделия происходит в условиях пластической деформации поверхностного слоя диска, что приводит к взаимному диспергированию материалов обеих контактных поверхностей и удалению saгрязнений с поверхности изделия.

При условии, если твердость материала диска меньше заявленного предела» т,е. при контакте твердого сплава с более мягким материалом, происходит схватывание материала диска и изделия и образование на очишаемой поверхности следов мягкого материала.

1600855 условия прижима очищаемого изделия к диску. При выходе величины усилия прижима эа нижний заявленный предел, т. е. при низких нагрузках на контакт пары трения диск — очищаемое изделие, происходит упругая деформация материала диска, вызывающая вибрацию контактируемых тел, что ведет к выкраши- 40 ванию очищаемой поверхности. При выходе величины усилия прижима за верхний заявленный предел происходят усиленная пластическая деформация диска, тепловые и динамические нагрузки на очищаемую поверхность, что приводит к возникновению окисных пленок и следов .материала диска на очищаемой поверхности. Покрытие, на- несенное на пластины, после тг.ой очистки недолговечно и стойкость инструмента низкая.

Пример. Проводили очистку режущих пластин, изготовленных из твер" дых сплавов ВК6, ВК8, T5KI 0, ТТ10К8Б, T14Ê8, Т15K6 по 5 шт. иэ каждого сплава твердостью 850-950 HB.

Режущие пластины четырехгранной формы размером 12,7х12,7 4,75 мм

Это снижает качество очишаемой поверхности, ухудшает адгезию покрытия к основе твердого сплава и приводит к уменьшению стойкости инструмента.

Если используют материал диска твердостью больше заявленного предела, происходит неравномерная и некачественная очистка поверхности из-за ныкрашиваний и интенсивного округ-,.

Ления режущих кромок твердосплавных

Йластин, что приводит к снижению стойкости режущего инструмента.

Качество очистки зависит в знаЧительной мере от скорости вращения металлического диска относительно изделия. При выходе скорости вращения диска эа нижний заявленный

1тредел получается поверхность изделия с остатками следов материала дис- 20

Ка на очищенной поверхности, а при выходе скорости вращения диска за

:верхний предел заявленного значения получается окисленная поверхность очищаемого изделия из-за возникновения 25 высоких температур в зоне трения контактной пары. Кроме того, наличие высоких температур приводит к изменению структуры и химического состава по" верхностного слоя, что также снижает стойкость инструмента с покрытием.

Качество очистки зависит также от закрепляли в зажимном приспособлении и очищали металлическим диском.

Металлический диск диаметром 200 мм и шириной 50 мм, изготовленный из стали 45 с твердостью 200 НВ, закрепляли в патроне токарного станка, поджимали задним центром и вращали со скоростью 150 м/мин. Твердость материала диска была в 4"4,8 раза меньше твердости материала твердосплавных пластин.

Пластины прижимали к вращающемуся диску с удельным усилием, равным

100 кг, что составило 0,5 твердости материала диска. Усилие прижима прикладывалось по нормали к очищаемой поверхности, Время очистки составило 20-30 с, в результате чего на очишаемой поверхности появился блестящий, ювенильно чистый след.

На очищенные описанные способом пластины наносили износостойкое покрытие из нитрида титана. Покрытие наносили известным способом конденсации вещества ионной бомбардировкой (метод КИБ), после чего проводили их стойкостные испытания при точении заготовок из стали 40Х диаметром

150 мм и длиной 500 мм при следующем режиме резания: скорость резания

180 м/мин, подача 0,05 мм/об, глубина резания 2 мм.

С целью получения сравнительных данных предложенного способа с известными были очищены по 3 шт. пластин тех же марок твердого сплава. На пластины после очистки были нанесены те же покрытия и проведены их испытания в описанных условиях.

Кроме того, были проведены сравнительные испытания предложенного способа очистки при различных материалах диска, обладающих разной твердостью, при различных скоростях вращения и усилиях прижима изделия к диску.

Результаты испытаний при очистке твердого сплава Т15К6, который выбран в качестве эталона, как имеющий наибольшую твердость, представлены в таблице.

Аналогичные результаты испытаний получены и на остальных пластинах, изготовленных из других марок твердого сплава.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа заключается в повышении качества очистки, за счет чего достигается повышение

Твердость материала диска или дроби НВ<> кгсlмм

Качество очиненной поверх" ности

Стойкость наделив

g покрытием T„ мнн

Скорость вращения диска

V и/с

Удельное уолли иринина

Тв ердость материала явделня

НВ, кгс/мм в

Способ очистки тносительиый коэффициент вердостя, НВ4 .НВ, КЙВ i Р > Kr/мм

950 0,84

Невест- 80 ный

l 3500

950 0,27

ЭО

3 5

950

22

0,5HB IOO

0,5НВ 100

О>5НВ, 100

Предловенahdl способ

Пред- 200 (сталь

nere" - 45) емый

0 5

0,7.

0,9

0,5НВ< 100

0,5НВ< 100

0,5НВ, 100

Ювеннльно чистая по- 52 верхность,сохранение 60 геометрических пара- 55 метров и ревущих кромок 4,8

950

Окислы, оплавления, 50 неровности 41

27

Искакение геометрн" 15 рических параметров, выкращнвания

3,2

3,5

3>8

0,5НВ 100

0,5НВ < 100

0,4НВ, 1ОО

0>35НВ< 70,950 2, 4

396 (сталь

60Г) 0>4Нв, 80

0,45НВ, 90

950 2,7

950 - 3

352 (сталь

5ОГ)

Э17 (сталь

40X),Ювеннльно чистая по- 56,- верхность, сохранение геометрических параметров и режущих кромок

О ° 5HB< 100

200 (сталь

45)

151 (сталь

30)

119 (сталь

20)

106 (сталь

1О)

100 сталь 3) 960 4,8

950 6,3

950 8

950 9

950 9,5

0,55НВ< 110

0,6НВ !20

5НВ! 13

Следы материала днс- 17 ка

Следы материала дис- 16 ка, окисление, выкр ашнв ани я

О,7HB, 140

Составитель А.Фомичева

Техред M.Õoäàíè÷

Корректор M.Шаропи

Редактор Л. Гратилло

Заказ 3233

Тираж 507

Подпис но е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производ< твенно — издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1 стойкости режущего инструмента, оснащенного твердосплавными пластинами с износостойким покрытием в среднем в 1,9 раза.

Формула изобретения

Способ очистки поверхности .изделия, заключающийся в подведении и прижиме к зачищаемой говерхности вращающегося металлического диска трения с твердостью его материала, меньшей твердости материала изделия, 600855 6 отличающийся тем, что, с целью повышения качества очистки твердосплавного изделия перед нанесением покрытия, скорость вращения, металлического диска трения выбирают от 1-3 м/с, диск выполняют из материала, твердость которого меньше твердости материала изделия в 3-8 ра" за, а удельное усилие прижима диска к изделию составляет (0,45-0,6) от твердости материала диска. !

Окислы, следы материала дроби

Частицы ебравнва н струнки, следы масла> грязи до ЭОХ

Оплавление,окисление, искавение геометрических параметров

Напнпы частиц ив металла диска, сильно «