Металлообрабатывающий инструмент в.и.курихина

 

Изобретение относится к инструментальной технике для механической обработки материалов. Целью изобретения является повышение производительности за счет интенсификации обогрева зоны обработки . Указанная иель достигается тем, что источник лучистой энергии выполнен в виде электроннолучевой установки, полость режущей пластины и энерготранспортный канал образуют вакуумную камеру, при этом полость режущей пластины закрыта заглушкой, герметично установленной в нижней торцовой части режущей пластины и выполненной из материала, проницаемого для фокусированного потока ускоренных электронов. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 В 51 00

ОПИСАНИЕ ИЗОЬ? ЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4070296/63 (22) 08.04.86 (46) 07.02.91. Бюл. №.5 (72) В.И. Курихин (53) 621 9.025(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1304262, кл. В 23 В 27/00, 1985. (54) METAËËOÎÁÐÀÁÀÒÚ|ÂAIOÙÈ Й

ИНСТРУМЕНТ В.И. КУРИХИНА (57) Изобретение относится к инструментальной технике для механической обработки материалов. Целью изобретения явИзобретение относится к инструментальной технике для механической обработки материалов.

Цель изобретения — повышение производитеьности за счет интенсификации обогрева зоны обработки.

На фиг. 1 изображен предложенный инструмент, продольный разрез; на фиг. 2 — вид

А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 2.

Инструмент содержит режущую пластину

1 с полостью 2, державку 3 с энерготранспортным каналом 4, на торцовой, части которой у креплена режущая пласти на. Полость 2 и канал 4 сообщены друг с другом и расположены на их общей фокальной оси 5, совпадающей с осью вращения инструмента и определяющей направление передачи сфокусированного потока лучистой энергии в область пластической деформации обрабатываемого материала 6. Инструмент снабжен вакуумной камерой 7, внутреннее пространство 8 которой образуют упомянутые последовательно расположенные полость 2 и канал 4. При этом полость 2 режущей пластины 1 имеет донную заглушку 9, выполненную в виде герметичной стенки 10. СоеÄÄSUÄÄ 1625592 А 1

? ляется повышение .производительности за счет интенсификации обогрева зоны обработки. Указанная t .åëü достигается тем, что источник лучистой энергии выполнен в виде электроннолучевой установки, полость режущей пластины и энерготранспортный канал образуют вакуумную камеру, при этом полость режущей пластины закрыта заглушкой, герметично установленной в нижней торцовой части режущей пластины и выполненной из материала, проницаемого для фокусированного потока ускоренных электронов. 3 ил. динения между заглушкой 9, пласти о ! и державкой 3 выполнены вакуумноплотными, например диффузионной сваркой. Стенка 10 выведена своей наружной поверхностью на поверхность пластины в зоне 11 для контактного взаимодействия с обрабатываемым материалом, под которой материал подвержен пластической деформации от усилия продольной подачи инструмента. Со стороны входа во внутреннее пространство 8 камеры 7 через канал 4 державка 3 снабжена элементом 12 вакуумноплотного соединения этой камеры с откачиваемым объемом !3, например в оправке

14 для крепления инструмента за хвостовнк

15. Элемент имеет уплотняющую поверхность под прокладку 16, например из меди. алюминия и др. материалов. Герметичная сте:-.ка 10 выполнена из материала, проницаемого для сфокусированного потока 1 ускоренных электронов, источник которого на чертеже не показан. E качестве такого материала могут оыть взяты: быстрорежущая сталь, электропроводные твердые сплавы, другие электропроводные тугоплавкие материалы, обладающие высокой твердостью и износостойко.тью. Внутри камера

7 может быть покрыта электроизоляцией.

1625592

В процессе механической обработки металлов с подогревом области пластической деформации инструмент работает, как насадка откачиваемого объема электроннолучевой установки, часть которого выполнена, например, в виде оправки 14, трубы борштанги или полого шпинделя станка. Перед началом работы инструмента его закрепляют хвостовиком 15 в оправке 14, сообщают пространство 8 камеры 7 с откачиваемым объемом 13, уплотняют вакуумноплотное соединение 12 путем обжатия прокладки 16 и откачивают воздух из объема 13 до остаточного давления порядка 1 ° 10 в

1 10 мм.рт.ст., необходимого для работы предварительно смонтированной в этом объеме электроннолучевой установки. Между обьемом 13 и пространством 8 камеры 7 может быть установлен отсечной клапан, который при смене инструмента позволит свести к минимуму время на откачку камеры 7. При продольной подаче инструмента, после соприкосновения стенки 10 с обрабатываемым материалом 6 в зоне 11 их контактного взаимодействия, на внутреннюю поверхность стенки 10 со стороны пространства 8 направляют, как показано стрелкой

18, сфокусированный поток 17 ускоренных электронов от электроннолучевой установки, который является средством нагрева области пластической деформации обрабатываемого материала в зоне 11.

Соотношение глубины к ширине прогрева материала может составлять от 10:l до

20:1 путем фокусировки потока 17 ускоренных электронов в электрошюлучевой установке. Плотность энергии потока 17 может быть 1 10 — 1 10 Вт/см и более в пятне на внутренней поверхности стенки 10, а величина этого пятна может быть в пределах 0,03—

0,08 см . Для переноса электронов вглубь обрабатываемого материала необходимым условием является наличие непосредственного электрического контакта его с наружной поверхностью стенки 10 на режущей пластиые 1 инструмента в процессе обработки.

Стенка 10 охлаждается теплопроводностью через соединение заглушки 9 с пластиной

1. В процессе работы инструмента могут применяться различные охлаждающие и смазывающие среды, например, на основе жидкостей и газов. Нагрев обрабатываемого материала в области контура 19 производится до температуры, равной 0,4 — 0,9 температуры его плавления, но не выше температурой стойкости материала стенки 10. Стенка !О обеспечивает перенос энергии в область нагрева материала при поперечных колебаниях режущей пластины 1 относительно фокальной оси 5. Нагрев материала может

15 проводиться импульсно-модулированным потоком 17, при частоте до 300 имп/с и продолжительности импульса 0,01 — 0,0005 с.

Диапазон регулирования глубины и ширины области нагрева может изменяться от долей милли метра до нескольких милли метров.

Формула изобретения

Металлообрабатывающий инструмент, содержащий режущую пластину с полостью, державку с энерготранспортным каналом, сообщающимся с полостью режущей пластины и имеющим с этой полостью общую фокальную ось, источник лучистой энергии, систему фокусирования, отличающийся тем, что, с целью повы шения производитель30 ности за счет интенсификации обогрева зоны обработки, источник лучистой энергии выполнен в виде электронно-лучевой установки, полость режущей пластины и энерготранспортный канал образуют вакуумную камеру, при этом полость режущей плас35 тины закрыта заглушкой, герметично установленной в нижней торцовой части режущей пластины с возможностью контактировгния с поверхностью обрабатываемой детали и выполненной из материала, проницаемого для фокусированного потока ускоренных электронов.

1625592

Ви3Х

15 Г

Составитель С. Купетов

Редактор Г. Гербер Техред А. Кравчук Корректор М. Максимишинец

Заказ 246 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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