Способ изготовления клеено-сборного режущего инструмента с режущей частью из порошковой быстрорежущей стали
Изобретение касается изготовления режущего инструмента. Целью изобретения является повышение прочности, износостойкости инструмента и улучшение чистоты резания, технологичности процесса и снижение стоимости инструмента. Способ заключается в том, что режущие пластины по поверхностям склеивания закаливают лазером с формированием продольных полос оплавления, склеивают клеем, содержащим нитевидные кристаллы нитрида кремния и пылевидную фракцию природного пирофиллита, с корпусом-державкой, изготовленным из теплостойкой стали, после его закалки и проводят отпуск, совмещенный с отверждением клея, при температуре 270-300°С в течение 60 - 90 мин с одновременным сульфонатрооксидированием. причем скорость нагрева при отпуске составляет 80 - 100°С/ч. Способ используется при изготовлении преимущественно расточных и проходных резцов с повышенной жесткостью корпусов при динамических нагрузках. 1 з.п.ф-лы, 3 табл. чм k
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (l9) (Il) ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ЯЬ
CB
Ю V (Ь (21) 4606633/02 (22) 15.11.88 (46) 23.06.91. Бюл. М 23 (72) А.H.Òàðàñîâ, Г.Д.Ткачевская, Е.В.Васильева и В.А.Панфилов (53) 621.941.025 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
hb 1484445, кл. В 23 8, 17.04.87. (54) СПОСО6 ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЛЕЕНО.СБОРНОГО РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА С
РЕЖУЩЕЙ ЧАСТЬЮ ИЗ ПОРОШКОВОЙ
6ЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ (57) Изобретение касается изготовления режущего инструмента. Целью изобретения является повышение прочности, износостойкости инструмента и улучшение чистоты резания, технологичности процесса и
Изобретение относится к области изготовления режущего инструмента, в частности к клеено-сборным инструментам с режущей пластиной из порошковой быстрорежущей стали.
Целью изобретения является повышение прочности, износостойкости и коррозионной стойкости инструмента, улучшение чистоты резания, снижение стоимости и Ilo вышение технологичности изготовления.
Предложенный способ заключается в том, что режущие пластины по поверхности склеивания закаливают лазером с формированием продольных полос оплавления, склеивают клеем, содержащим нитевидные кристаллы нитрида кремния и пылевую фракцию природного пирофиллита, с корпусом-державкой, изготовленным из теплостойкой стали, после его закалки и проводят (я)э В 23 В 27/00. F 16 В 11/00 снижение стоимости инструмента. Способ заключается в том, что режущие пластины по поверхностям склеивания закаливают лазером с формированием продольных полос оплавления, склеивают клеем, содержащим нитевидные кристаллы нитрида кремния и пылевидную фракцию природного пирофиллита, с корпусом-державкой, изготовленным из теплостойкой стали, после его закалки и проводят отпуск, совмещенный с отверждением клея, при температуре
270-300 С в течение 60 — 90 мин с одновременным сульфонатрооксидированием, при.чем скорость нагрева при отпуске составляет 80 — 1000С/ч. Способ используется при изготовлении и реимущественно расточных и проходных резцов с повышен- ф ной жесткостью корпусов при динамических нагрузках. 1 з.п.ф-лы, 3 табл. отпуск, совмещенный с отверждением клея при температуре 270 — 300 С в течение 60—
90 мин с одновременным сульфонитрооксидированием при скорости нагрева 80—
100 С/ч.
Пример. В качестве режущей части инструмента испольэовали пластины из порошковой быстрорежущей стали Р6М5-МП и P6MSKS-П. Лазерную закалку пластин с формированием продольных полос onnasления по поверхностям склеивания проводили на установке "Квант-15" при плотности мощности 110 — 125 кВт/см . ди2 аметре пятна 1,3 — 1,5 мм. частоте 1 Гц и длительности импульса 4 — 5 мкс. В результате лазерной обработки по всей длине пластины с шагом 0,4 — 1,8 мм сформированы полосы оплавления шириной 1,3 — 1,6 мм и глубиной 230 — 250 мкм.
1657276
Корпуса-державки изготавливали из стали 4Х5МФС и ЗХ5МФС. Перед склеиванием корпуса закаливали в печах типа
"СНОЛ", оснащенных горячей вакуумируемой ретортой, После охлаждения в вакууме на поверхность гнезд корпусов наносили теплостойкий клей ВК-9, ВК-31 или ВК-33 с предварительно введенными нитевидными кристаллами нитрида кремния и пылевидной фракцией пирофиллита природного месторождения и устанавливали в гнезда корпусов режущие пластины, прошедшие лазерную обработку.
После выдержки в течение 3 ч при комнатной температуре сборку помещали в вакуумный шкаф типа "СНВл" и нагревали со скоростью 80 — 100 С/ч до температуры
270 — 300 С, при которой выдерживали в течение 60 — 90 мин. Сульфонитрооксидирование заточенных резцов проводили в атмосфере вакуумного пиролиэа карбориэатора, содержащего триэтаноламин, сульфитный щелок и лимоннокислый аммоний.
По окончании выдержки сборку охлаждали в вакууме до комнатной температуры.
В табл. 1 — 3 приведены режимы термообработки и свойства клеено-сборного инструмента, изготовленного по предложенному способу и известному, Как следует иэ данных, приведенных в табл. 1 — 3. при изготовлении резцов по предложенному способу прочность клеевого соединения возрастает в 2 — 2.5 раза, эксплуатационные характеристики инструмента при динамическом и прерывистом резании увеличиваются в 1,5 раза, увеличивается коррозионная стойкость и снижается стоимость инструмента. Кроме того, способ обеспечивает за счет введения пирофиллита получение более пластичной и текучей массы клея при стабилизации объема иэ5 быточного клея, выдавливаемого при отвердении иэ зазоров, что повышает технологичность процесса. При осуществлении способа эа границами заявленных параметров цель предложения не достига10 ется.
Формула изобретения
1. Способ изготовления клеено-сборного режущего инструмента с режущей частью
15 из порошковой быстрорежущей стали, преимущественно расточных и проходных резцов, включающий изготовление корпуса из теплостойкой стали, его закалку, склеивание режущей пластины с корпусом клеем, 20 содержащим нитевидные кристаллы нитрида кремния, и последующий отпуск, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности, износостойкости, коррозионной стойкости инструмента. улучшения чистоты
25 резания. перед склеиванием проводят закалку режущих пластин лазером по поверхностям склеивания с формированием продольных полос оплавления, а отпуск осуществляют при температуре 270-300 С в
30 течение 60-90 мин с одновременным сульфонитрооксидированием при скорости нагрева 80-100ОС/ч.
2. Способ по и. 1, от л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью снижения стоимости и ho35 вышения технологичности изготовления; в клей дополнительно вводят 5-127 природного пирофиллита.
1657276
К
qj
Ef о о
Д х ф о а л и СО Ф а о л
О Ch Ch
М о и 4 о о х qj
Э о э а
И Ы х
Ц а
Э C о
v x
IG I
qj1
& I
I о
OO л о о
В Ф ° л оо л
<Ч A СЧ и х о х
t(1
v Ъ
1 о
j« л а
» л () О
Р
I Х
2 Х
q д X о о -о
-ua о фо е а k
4 а о э (!
q о х
ы х о X
1 в е ъ р а
<"ъ д х
1 с6 Ф ВФ
FQ М
Хеав
ЭЮ i tq
Л ахи о Х с Ъ
М !
Й о сч
1Х
Л ф
1»
v о о о ю
ct л
Ф Х I
- Хо
Дu Xй
Х оо ф;!ъ л съ ъ оо х х х» — qj х х в одхдо—
)х
О х
1
1 х В
Я о
X:«л,! о о х л эхом-uX
Ц Ф !» $
ИЕ Ъ С4 И 1 (i Ъf х о и х o»м
Х
ХХЭOX a 11
f» Ц & <Ч
uL v- uw
v Xqj
О! ОХ ! ДАРЪ Fr
3 é1 1Х с0 х х ха„ о ю
Х I ц 5
Io о и о
1
I .. I
»1
qj!
Х!
1 х
Э
М Х и х ъ Э
И
М о о.
5 о ф о х о.
tc x д
o qj v
1«М и е4 д 1»
М о ф
М
D (U
Ц
I д о и
1u Iq X
0 о -o аоо о до qj
Эа сч а
qjoe
Х !1 ! ом а о х о
1» щ
СЪ с" )
1 В х (б са х в х
Ф Ц 1л
Э Э
hC д &
I д 1
qj x
X а о о о а
° & х о х
X Х э х х qj х х д авэо
СiЪ Ц Q
° ° ом а х о
И Ф
X
Э е х <б х
jIj Х о л о
Ю Ю Ф а о
СЧ СЧ CV и
qj у . У о
В Ц очх о х
oXX л Э
1 1 Ю о qjoo и в»
Ю
qj °
-х и
u o е о р 4 л а о о
РС д >а
qj 34 4
I» qj а3
uIqõ Х 1 о х
Х» 1>с ах а
Э 34 !»
I- V
qI O O
Ю 34 Э
aj u
Д A Э
Э )О g ф м o o qj
Ю х
Е д (:»
1657276
Т а б д и ц а 2
Tл"
Способ, Режим отверждения и отпуска
ИзносостойУдельные затраты, руб шт.
Чистота обработки
Ка
Качество клеевого соединения
Ск о ростьнагрева, Темп ера
- Время выдержкиу мин кость, мин тура, «С
С/ч
В пределах
0,25-0,63, без дробления навола кивания
Равномер- 2)75
2 75 шов, трещины, отслоения 2,90
oTc+1 ствук3т
2510
270 60
270 60
285 75
300 90
285 - 75
300 90
270, 60
285 60
300 60
250 1 80
2620
100
2490
100
2,90
2440
3,40
100
2670
2,75
2710
2,75
2640
2,75
2700
1630 12-15_#_ отсло- 8,20 е ний
3,0
Дробления и е, В предлагаемом способе закалка непрерывно-последовательная с шагом 0,4 мм 1300-1320 С "Квант-15", клей ВК-33, В примерах 6 и 7 в клей введено 107. природного пирофиллита; в примерах 8 и 9 нагрев при отверждении в вакуумном шкафу в присутствии раствора лигносульфонатов.
В известном способе закалку режущей пластины осуществляли без лазерной обработки.
Примечан
Таб ми ° ороклеЯ по опориоЯ по° еркиости, Й
ИвносостоЯкость ч
Прочность
Качество клеевого
Время вцде рх ки, мич
Послед ьятоиьность опера 1иЯ нагое:влеяня и терчическоЯ сбрябстки
Тимпературае
Характер лазер нсй закалки рг
x7xIoÀ ласззоеа по склема.:емор
Способ томость еготов анна °
ЬраЬот и орровн иная топкос
opsyea алл корость агрево рн отеркден отпус
С!ч сдвиге
Нда лоесрхиости
I 3 4 5 6 7 в 9 1О I1 12
5,8 95
5,8 92
45 ° 5
28,0
270
РавиомерньЯЕ нанни по периметру ренунеЯ пластинн во
Нагрев с формиропячисч пропольимх полос оплаолеяпя с нагон 1-1,5 мм
Нехаимчесхяя обрябоп а, зе ялте корпусоя
ПредлоненимЯ
29,5
46,0
270
47,5
Ь,О 90
6,0 95.
7,o Во
31,О
100
Лазерная закалка ревуднх алас лн
50,0
49,5
27,0
770
100
Склеивание клеем
ВК-33 с волокнами и 172 лирофиллита
31,5
285
52,0
29,5
7,О 90
3ОО
С дополнителъгмч
14,5 75
25,5
19,0
Потеки, незаполнения
250
3,0
1 еэ лазернои обработки
ИзвестньФ отптском корпусоа после их закалки перед
СКЛЕИЛ7ЯИЕМ
Испытание в аосфере 982 иланиости
Определен после износа резиов н отгьеа пластин
Составитель A.Màòëàxîâ
Редактор О.Хрипта Техред М.Моргентал
Корректор О Кравцова
Заказ 1677 Тирах; 570 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
