Способ изготовления режущего инструмента

 

Использование: относится к области машиностроения и касается способов изготовления инструментов, преимущественно фрез. Сущность изобретения: над режущими элементами размещают электропроводную втулку замкнутого контура, охватывающую часть инструмента. На втулку воздействуют импульсным деформирующим магнитным полем до соединения материала втулки с поверхностью основания инструмента. Предварительную фиксацию режущих элементов осуществляют зачеканиванием на основании. Кроме того,ча поверхности втулки выполняют отверстия, предназначенные для предварительной фиксации режущих элементов. Благодаря обеспечению фиксации режущих элементов на поверхности основания дополнительным элементом без применения клея допустимая температура инструмента, нагрузка на него и его стойкость существенно повышены , нестабильность параметров вносимая клеем, исключается, Следовательно, надежность закрепления режущих эпементов и качество изготовления инструмента в целом повышены. Ввиду совмещения функций сборки режущих элементов с основанием с функцией формообразования дополнительного закрепляющего элемента существенно повышена производительность при изготовлении инструмента. 2 з.п. ф-лы., 2 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (ll) (s()s В 23 С 5/18, 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ K0MNTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMv СЗИДETEJlbCTBY (21) 4859870/08 (22) 16,08.90 (46) 30,08,92, Бюл, ¹ 32 (71) Производственное объединение. "Луганский тепловоэостроительный завод им, Октябрьской революции" (72) В.С, Тарасов (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 729008, кл. В 23 С 5/18, 1978, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЖУЩЕГО

И Н CTP Y ME НТА (57) Использование; относится к области машиностроения и касается способов изготовления инструментов, преимущественно фрез. Сущность изобретения; над режущими элементами размещают электропроводную втулку замкнутого контура, охватывающую часть инструмента. На втулку воздействуют импульсным деформирующим магнитным полем до соединения материала втулки с поверхностью основаИзобретение относится к области машиностроения, касается способов изготовления инструментов, преимущественно фрез, для обработки различных материалов, в частности, для машиностроительной и горно-перерабатывающей отраслей, а также в буровом оборудовании.

Известен способ изготовления режущего инструмента — фрезы, оснащенной пластинами из твердого сплава, закрепленными непосредственно частями своих расширяющихся профилей основания в пазах корпуса с помощью клея.

Недостатком известного способа является низкое качество инструмента, обусловния инструмента. Предварительную фиксацию режущих элементов осуществляют эачеканиванием на основании. Кроме того, на поверхности втулки выполняют стверстия, предназначенные для предварительной фиксации режущих элементов. Благодаря обеспечению фиксации режущих элементов на поверхности основания дополнительным элементом без применения клея допустимая температура инструмента, нагрузка на него и его стойкость существенно повышены, нестабильность параметров, вносимая клеем, исключается, Следовательно, надежность закрепления режущих элементов и качество изготовления инструмента в целом повышены, Ввиду совмещения функций сборки режущих элементов с основанием с функцией формообразования дополнительного закрепляющего элемента существенно повышена производительность при изготовлении инструмента, 2 з.п. ф-лы., 2 ил, ленчое качеством клеевого coåäèíåíèÿ. Ограничение рабочей температуры инструмента рабочей температурой клея снижает надежность и стойкость инструмента. Необходимость строго выдерживать при изготоьлении оптимальные величины заполняемых клеем зазоров между режущими элемен ами и их оправой сложной формы для полу .ения максимальной прочности сцепления соединяемых элементов существенно усложняет процесс изготовления и снижает производит льность сборки частей инструмента. Наличие пустот в зазорах после заполнения клеем и контакт противостоящих поверхностей беэ клея приводит к резкому

1757793 снижению надежности закрепления режущих элементов на основании, Известен способ изготовлениг фрезы, по которому режущие элементы предварительно устанавливают в обойму — дополнительный элемент — с помощью термостойкого клея с последующим закреплением обоймы в корпусе клеем меньшей теплостой кости, Недостатком известногс способа является низкое качество соединения режугцих элементов с дополнительным элементам и с основанием из-за применения клея меньшей теплостойкости. При повышенных температурах во врем, эксплуатации надежность крепления дополнительного элемента с основанием низка, стойкость инструмента и производительность обработки с помощью такого инструмента недостаточна.

Кроме того, необходимость точного изготовления режущих элементов, профиля для их установки в дополнительном элементе с точным гарантированным зазором для заполнения клеем, точного изготовления сопрягаемых поверхностей дополнительного элемента и основания приводит к большой трудоемкости изготовления инструмента по известному -ïîñîáó,, гго су щественна ограничивает производительность изготовления инструмента, Цель изобретения — повь.шение надежности закрепления режущих э-,ементов, Поставленная цель дастигае,ся тем, -ггo в способе изготовления режуьцего инструмента, заключающемся в там, чта на ос".:овании устанавливают и предварительна фиксируют режущие элементы с последующим их закреплением с помощью дополнительного элемента, над сежущими элементами размещают дополнительный элемент, выполненный в виде втулки из электроправодного материала, затем воздействуют на него импульсным магнитным полем до его соецинения с основанием.

Кроме того, предварительную фиксацию режущих элементов осуществляют зачеканиванием последних на основании, а на поверхности дополнительного элемен а выполняют отверстия, предназначе-:ные для предварительной фиксации режущих элементов.

На фиг, 1 представлена схема осушаствления способа, положение до закрепления режущих элементов; на фиг, 2 — то же, положение после закрепления.

Способ осуществляют следующим образом. Поверхность ферромагнитного цллиндрического основания 1 (фиг, 1) инструмента локально намагничивают с па

1 5

ЗО 5

5Q

5Г мощью отдельного намагничивающего приспособления (на фиг. 1 и фиг. 2 не показано), в местах предполагаемого расположения ре><ущих элементов 2. Устанавливают на основание 1 ферромагнитные режущие элементы 2 в зоны 3 намагничиванля. Режущие элементы 2 далее удерживаются на ссновании 1 силами постоянного паля остаточной намагниченности мате лала оснсвания ". e зонах 3. Посла такой предварительной фиксации режущих элементов 2 на основании 1 поверх выступов режущих граней элементов 2 размещают дополнительный электоопронодный элемент замкнутого контура — трубчатую втулку 4. Прочность материала втулки 4 существенно чиже прочнаoòè режущих элементов 2.

Основание 1 инструмента с элементами

2 и втулку 4 размещают аксиально в рабочей зоне силонсга индуктора 5 магнитно — импульсной установки (на фиг, 1 и фиг, 2 установка не показана), в положении сборки, И ндуктар 5 может быть выполнен в виде концентратора поля, как показано на фиг. 1 и 2 слева, или в виде соленоида с изалироB8HHblMM витками, как показано HG фиг, i u

2 справа.

В индуктор подают импульс силового така, в рабочей зоне индуктора 5 возникает импульсное электромагнитное пале, находящее вихревые токи н теле электропранадной втулки 4 замкнутого электрически и механически контура. По замкнутому контуру R улки 4 прате ает лмпульсный силовой ток, взаимодействующий с вызваншим ега импульсным магнитным полем. В результате втулка 4 испытывает импульсное всесторонне; механическое сжатие н радиальном напранленли. Перемещение стенок втулки 4 при сгкатии приводит к перфорации сгснки втулки 4 режушлми гранями элементов 2.

При этом осуществляется формообразование втулки 4 как дополни, льн;;га захреггляющега элемента сам .ми режущими элементами 2 пад действием дан.".ения магнитного поля. Затем матери-:::л нт;лкл 4 псд действием погя и(или) инерци. канта;тир.— ет с поверхностью аснананля 1, осуществляя окончательное закрепле l rie режущих элементов 2 на основании 1.

Давление всестараннега сжатля oèïанога магнитного поля индукторг 5 на втул <у

4 без промежуточной среды, ил. г рамежуточнаго элемента, дает назмаж:ость осуществить деформацию втуг ки 4 с ее одновременной перфорацией и напрессавкой н- основании " при нели гии ньiñòóoàþ. щих режугцих граней эгеме;- тан 2.

Мажет быть осуществлена как механическ я апрессанка материала нту..:,, 4 на

1757793 основание 1, так и ударная сварка контакти- Предварительную фиксацию осуществрующих поверхностей 6 втулки 4 и основа- ляют зачеканиванием краев режущих эления 1 при достиже ии участками этих ментов 2 выступами 8 на поверхности поверхностей скоростей достаточных для основания 1. После предварительной фиксварки, При деформации электропроводной 5 сации элементов 2 способ осуществляют, стенкивтул <4давлениеммагнитногополя, как описано выше. Качество инструмента в получение .:,остаточньх для сварки скоро- этом случае дополнительно повышается стей не вызывает затруднений. При этом благодаря наличию выступов и впадин чеможно осуществлять сварку разнородных, канки, увеличивающих площадь контакта не свариваемых обычными способами ме- 10 материала втулки 4 и основания 1 и, следоталловима,ериалов, что расширяетномен- ватег:,но, надежность закрепления режуклатуру применяемых для изготовления щих э,. ментов. инструмента материалов и допогнительно Прс дварительную фиксацию режущих расширяет функцио .альные возможности элема-!тов 2 осуществляют путем введения предлагаемого способа, 15 ес вре;;я сбооки и установки вершин режуПосле сборки инструмента чадежно об- щих раней элементов 2 в отверстия 9 во жатые режущие элемен ы 2 с большим уси- втулке 4. Величины отверстий малы в масшлием зажаты между дополнительным табе размеров элементов 2, существенного элементом-материалом втулки 4 и поверх- ограничения силовогоийдуцированноготоностью основания 1. При сборке материал 20 ка во втулке 4 не происходит, деформация втулки 4 испытывает под действием поля достаточна для сборки. Одновременно с высокое импульсное сжатие и Во время этим располохкение отверстий на пути провстречи тела втулки 4 с неподвижной стен- текаьия силового импульсного тока кило- и кой основания 1 и скачка объемного давле- мегаамперного диапазона приводит к возния материала втулки 4 он заполняет 25 можности импульсного нарушения целостмикронеровности и поры поверхностей ос- ности поверхностей внутри всех отверстий нования 1 и режущих элементов 2, Это одновременно в момент воздействия силоповышает механическую связь дополни- вого магнитного поля на втулку 4 благодаря тельного элемента с режущими элементами проявлению эффекта взрывного разрушеи основанием и обеспечивает повышение 30 ния по Mèêðîäåôåêòàì поверхностей отвернадежности закрепления режущих злемен- стий — ".з"ффекта пилы". Одновременно с этим на тело втулки 4 действует механичеПод воздействием импульсного затуха- ская сила давления поля от индуктора 5, ющего силового магнитного поля в рабочей перфорирующая втулку 4, Совместное дейзоне индуктора 5 предварительно выпол- З5 ствие синхронных деформирующего усилия ненныелокальные зоны остаточного намаг- и локального электричЕского разрушения ничивания полностью разм-.ãí.è÷èâàþòñÿ зоны перфорации существенно снижает благодаря превышению в десятки-сотни раз торможение тела втулки 4 элементами 2, В поля остаточного намагничивания полем си- результате относительная скорость поверхлового индуктора для любого известного 40 ностей втулки 4 и основания 1 в момент ферромагнетика — материала основания 1. контакта повышена, что обеспечивает более

В результате изготовленный инструмент высокое качество и надежность закреплеразмагничен без дополнительного размаг- ния режущих элементов на основании. ничивания по данному варианту крепления При использовании втулок 4 из материрежущих элементов да сборки.

45 ала с пониженной электропроводностью

Если материал основания 1 или (и) мате- (повышенным удельным сопротивлением, оиал элементов 2 не обладает свойством например, титановых сплавов, легированостаточной намагничиваемости, или не ферро- ных сталей и так далее) для увеличения прочмагнитен, применяют другие виды предва- ности закрепления режущих элементов и рительной фиксации режущих элементов 2 (или) химической стойкости инструмента на поверхности основания 1 в положении применяют дополнительную втулку "О, 50 сборки, при этом не требуется большой плотноодетуюнавтулку4, Втулку10выполпрочности предварительной фиксации, Для няют из материала с хорошей электропропредварительной фиксации элементов 2 водностью, например, из меди или применяют минимальные количества клея, алюминия. В этом случае способ осуществнаносимые каплями 7 у основания элемен- ляют аналогично, силовое деформирующее

55 тов 2. Свойства клея не сказываются на ка- поле воздействует на втулку 10, толщина честве соединения. После предварительной стенки которой выбрана из условия полного фиксации элементов 2, способ осуществля- затухания электромагнитной волны в теле ют, как описано выше. втулки 10, что обеспечивает наибольшее

1757793

22*10 при прочих равных условиях механическое силие обжатия. Давление всестс оннего сжатия втулки 10 без потерь передается прилегающему материалу втулки 4, втулки 4 и 10 совместно перфорируются элементами

2 и при контактировании поверхностей втулки 4с основанием 1 закрепляют элементы 2 на основании 1.

Применение дополнительной втулки 10 из материала с высокой электропроводностью позволяет расширить номенклатуру материалов, используемых для изготовления втулок, так как ограничения, связанные с малой злектропроводностью, сняты, а более прочные материалы для дополнительного элемента повышают надежность закрепления режущих элементов, Пример, Осуществляется изготовление режущего инструмента — цилиндрической фрезы для обработки стенок отверстий в декоративном камне.

Диаметр основания инструмента, мм 96

Высота режущих элементов, мм 6,3

Наружный диаметр дополнительного элемента, мм 114

Толщина стенки дополнительного элемента, мм 2,6

Материал дополнительного элемента Латунь Л 80

Материал режущих элементов Гексанит

Материал основания Сràëü45

Число витков силового индуктора, штук 14

Амплитуда тока в индукторе, кА

Частота тока, Гц

Декремент затухания тока, сек 17 10

Глубина проникновения магнитного поля в тело дополнительного элемента, мм 0,85

Предлагаемый способ позволяет варьировать конфигурацию режущих элементов инструмента, так как не требуется предварительной механической обработки дополнительного элемента соответственно нужной конфигурации размещения режущих элементов на основании, задание конфигурации осуществляется непосредственно при сборке — предварительной фикса5 ции режущих элементов на основании, Обеспечена возможность простыми средствами расширить номенклатуру изготавливаемых инструментов, оперативно подбирать оптимальную схему расположения режущих

10 элементов для конкретного применения инструмента, что расширяет функциональные возможности предлагаемого способа, По сравнению с известным, предложенный способ обеспечивает сборку без

15 предварительного формообразования дополнительного крепящего элемента, его формообразование и закрепление им режущих элементов на основании производится одновременно, за одно движение. Отсутствие клеевого слоя между поверхностями дополнительного элемента, режущих элементов и основания обеспечивает повышение надежности закрепления режущих элементов на основании.

Формула изобретения

1. Способ изготовления режущего инструмента, закл1очающийся в том, что на основании устанавливают и предварительно фиксируют режущие элементы с последующим их закреплением с помощью дополнительного элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности закрепления режущих элементов, над последними размеща.от дополнительный элемент, выполненный в виде втулки из электропровод",îãî материала, а затем воздействуют на него импульсным магнитным полем до д0 его соединения с основанием.

2. Способпоп.1, отличающийся, тем, что предварительную фиксацию режущих элементов осуществляют зачеканиванием последних на основании.

3. Способ по и. 1, отличающийся тем, что на поверхности дополнительного элемента выполняют отверстия, предназначенные для предварительной фиксации режущих элементов, 1757793

Составитель В.Тарасов

Редактор Л,Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор Л.Ливринц

Заказ 2958 Тираж 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