СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТРЕЗНОГО РЕЗЦА Российский патент 1997 года по МПК B23P15/30 B23K9/04 

Изобретение относится к способам изготовления режущего инструмента, в частности, наплавкой.

Известен способ групповой наплавки резцов (Космачев И.Г. Сварка и наплавка в производстве режущего инструмента. M. Машгиз, 1955. С. 134-137), при котором большое количество державок резцов заформовывается в литейно-формовочную смесь в металлическом противне на расстоянии 20.30 мм друг от друга. Наплавку производят ручным способом в паз рабочей части державок, не прерывая процесса горения дуги.

Недостатками данного способа групповой наплавки резцов являются: ручная наплавка со сложными манипуляциями (что требует высокой квалификации сварщика) и большая трудоемкость при заформовке заготовок в литейно-формовочную смесь.

Наиболее близким по сущности и достигаемому результату является способ изготовления резца, включающий установку рабочей части резца с пазом под наплавку в медно-графическую форму, наплавку быстрорежущей стали в паз рабочей части резца, изготовленного из конструкционной стали, с последующим помещением его в охлаждающую среду, термическую обработку наплавленного металла и заточку (см. В.Е. Недорезов "Резцы". М. Машгиз, 1952. С. 162-166).

Недостатками этого способа изготовления резца являются применение ручной наплавки и сложность изготовления медно-графитовых форм.

В основу изобретения были положены задачи повышения качества наплавляемых резцов и снижения трудоемкости изготовления медно-графитовых форм для наплавки.

Это достигается тем, что по способу изготовления резца наплавляют быстрорежущую сталь в паз рабочей части резца, изготовленного из конструкционной стали. Паз под наплавку ограничивают с помощью дополнительной идентичной основной рабочей части, причем упомянутые рабочие части размещают пазами навстречу друг другу и с помощью подвижных охлаждаемых формирующих пластин закрепляют указанный паз рабочей части резца с боковых сторон. Затем проводят термическую обработку, разделение двух наплавленных рабочих частей резца ударным нагружением по центру их стыка и заточку.

Такая последовательность операций способа, при которой паз под наплавку ограничивают с помощью идентичной основной дополнительной рабочей частью резца, а упомянутые рабочие части размещают пазами навстречу друг другу и с помощью подвижных охлаждаемых формирующих пластин закрывают указанный паз рабочей части резца с боковых сторон, позволяет повысить качество наплавленных резцов за счет применения автоматической наплавки и снизить трудоемкость при изготовлении медно-графитовых форм.

На фиг. 1 представлена рабочая часть отрезного резца; на фиг. 2 - приспособление для наплавки; на фиг. 3 схема ограничения паза под наплавку; на фиг. 4 рабочие части отрезных резцов, соединенные наплавленной быстрорежущей сталью; на фиг. 5 схема разделения рабочих частей отрезных резцов.

Способ осуществляется следующим образом.

Из полосы конструкционной стали шириной 25 мм и толщиной 5 мм (ГОСТ 188874-73 допускает толщину рабочей части от 3 до 5 мм) изготавливают рабочую часть 1 отрезного резца (фиг. 1) с пазом под наплавку 2.

Рабочие части резцов наплавляют в приспособлении (фиг. 2). Приспособление состоит из кронштейна 3 с закрепленной на нем неподвижной водоохлаждаемой формирующей пластиной 4. По наплавляющим 5 кронштейна 3 перемещается подвижная подпружиненная губка 6 с установленной на ней водоохлаждаемой формирующей пластиной 7. На кронштейне 3 также установлены опорная токоподводящая площадка 8, подпружиненный выбрасыватель 9, эксцентрик 10 с толкателем 11, который перемещает подвижную губку 6. Рабочие части отрезных резцов наплавляют попарно следующим образом. Нажимают на ручку эксцентрика 10, при этом толкатель 11 отодвигает подвижную губку 6 вместе с формирующей пластиной 7. Между формирующими пластинами 4 и 7 на опорную площадку 8 устанавливают вместе две рабочие части отрезных резцов 1 пазами 2 навстречу друг другу. Отпускают ручку эксцентрика 10, и рабочие части отрезных резцов 1 сжимаются формирующими пластинами 4 и 7. При этом образуется общий паз 12 под наплавку (фиг. 3), который ограничен с одной стороны идентичной основной дополнительной рабочей частью отрезного резца, а с боковых сторон формирующими пластинами 4 и 7. Устанавливают наплавочную горелку 13 между формирующими пластинами 4 и 7, подводят ее к началу общего паза 12 и наплавляют две рабочие части. После окончания наплавки нажимают ручку эксцентрика 10, при этом раздвигаются формующие пластины 4 и 7, и выбрасывателем 9 сталкивают наплавленные рабочие части с опорной площадки 8 в сборник 14. После наплавки две рабочие части резца соединены наплавленным металлом 15 (фиг. 4). 0твердость наплавленной быстрорежущей стали 15 находится в пределах 59.61 HRC. Проводят термическую обработку наплавленной быстрорежущей стали, которая заключается в трехкратном отпуске при температуре 560^oC и охлаждении на воздухе. При этом твердость наплавленного металла повышается до 66.68 HRC, т. е он становится более твердым и хрупким. Далее разделяют рабочие части резцов путем простого удара. Для этого устанавливают рабочие части резца в приспособление (фиг. 5) на опоры 16 и ударяют по центральной части.

Достоинство такой схемы наплавки состоит в том, что начало автоматической наплавки и конец (где возможно появление дефектов наплавки) расположены на краях общего паза, а между ними процесс горения дуги стабильный, и поэтому качество наплавленного металла выше. При такой схеме наплавки нет жестких требований по заварке кратера в конце процесса наплавки, что в процессах наплавки и сварки представляет определенные трудности, т.к. после заточки рабочих частей (создание главного переднего угла) этот наплавленный металл в процессе резания не участвует.

Способ изготовления резца, позволяющий экономить быстрорежущую сталь, а следовательно, менее дорогостоящий, может применяться на любом машиностроительном заводе. Для реализации способа требуется минимальное количество оборудования, а именно: установка для наплавки (которая одновременно используется и для сварки), фрезерный станок, электропечь и заточной станок. Вышеперечисленное оборудование занимает небольшую площадь, оно есть в любом инструментальном цехе. Таким образом, способ не требует дополнительных капитальных вложений.

Предлагаемым способом, который заключается в изготовлении рабочей части резца отдельно от державки, можно изготавливать и восстанавливать большинство видов токарных резцов.

Использование: способы изготовления режущего инструмента, в частности, наплавкой. Сущность изобретения: способ предлагает наплавку быстрорежущей стали в паз рабочей части резца, изготовленной из конструкционной стали, заключающийся в том, что перед наплавкой быстрорежущей стали паз в рабочей части резца ограничивают с помощью идентичной дополнительной рабочей части, причем упомянутые рабочие части размещают пазами навстречу друг другу и с помощью формирующих пластин закрывают указанный паз рабочей части резца с боковых сторон. Далее по способу проводят термическую обработку наплавленного металла. Рабочие части резцов разделяют ударным нагружением по центру их стыка. 3 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Способ изготовления резца, при котором наплавляют быстрорежущую сталь в паз рабочей части резца, изготовленной из конструкционной стали, затем размещают резец в охлаждающей среде, после чего производят термическую обработку и заточку, отличающийся тем, что перед наплавкой быстрорежущей стали паз в рабочей части резца ограничивают с помощью идентичной основной дополнительной рабочей части, причем упомянутые рабочие части размещают пазами навстречу друг другу и с помощью формирующих пластин, которыми закрывают указанный паз рабочей части резца с боковых сторон. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что разделение двух наплавленных рабочих частей резца осуществляют ударным нагружением по центру их стыка. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что формирующие пластины выполняют подвижными. 4. Способ по пп. 1 3, отличающийся тем, что формирующие пластины выполнены охлаждаемыми.