Устройство для термообработки лезвийного деревообрабатывающего инструмента Советский патент 1993 года по МПК C21D9/24 C21D1/04 

Фиг.1

Изобретение относится к устройствам для термообработки лезвийного деревообрабатывающего инструмента и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности при обработке древесины и древесных материалов.

Известно устройство для термомеханической обработки изделий по а.с. СССР Nb 580236, содержащее станину, нагреватель, узел деформации, спрейер и механизм пе- ремещения. Недостатками известного устройства являются сложность и громоздкость конструкции, длительность процесса термомеханической обработки, отсутствие положительного влияния посто- янного магнитного поля, невозможность непрерывного охлаждения заготовки ножей до температур ниже комнатной, нагрев всей режущей кромки ножа, раздельность в данной конструкции процессов-нагрева, пла- стинеской деформации и охлаждения и в результате всего этого невысокое качество термообработкй йнструмента.

Известно устройство для термомагнит- ной обработки деталей по а.с. ;СССР Nfe 644847, содержащее индуктор, электромагнит, полюсный наконечник кольцевой формы, на внутренней поверхности которого .размещен спрейер, сердечники. Недостатками известного устройства являются воз- можность термомагнитной обработки деталей только кольцевой формы, невозможность получения поверхностного упрочненного слоя инструментазаданной толщины, сложное по конструкции устрой- ство нагрева деталей, необходимость перемещения деталей с позиции нагрева на позицию: охлаждения, контакт детали с охлаждающей жидкостью, невысокое качество термообработки.

Целью изобретения является повышение качества термообработки путем снятия напряжения во время нагрева.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено электромагнитом по- стоянного тока в виде С-образнргр магнито- провода с установленными на его параллельных сторонах катушками, соединенными с источником тока. Причем механизм перемещения выполнен в виде опорной плиты с возможностью горизонтального перемещения, механизм же фиксации инструмента выполнен в виде закрепленной на плите и размещённой между катушками электромагнита подстав- ки из немагнитного материала с прорезью на торцепой поверхности для обрабатываемого инструмента и с диаметрально размещенными в ней концами магнитопровода, а нягрег лтель и устройстро деформации вы-

полнены в виде закрепленного над подставкой с возможностью вертикального перемещения и вращения относительно нее диска с ободом из немагнитного материала, при этом подставка соединена с системой охлаждения. Также при этом расстояние между торцевой поверхностью диска и торцевой поверхностью одного из концов магнитопровода равно не более 5 мм.

В технике известны устройства для термомагнитной обработки деталей кольцеврй формы. Однако остается неизвестным снабжение устройства электромагнитом постоянного в виде С-образнбго магнитопровода с установленными на его параллельных сторонах катушками, соединенными с источниками тока. . . .; .

Ранее не йспользоваяось выполнение механизма фиксации инструмента в виде, закрепленной на плите и размещенной между катушками электромагнита подставки из немагнитного материала с прорезью на торцевой поверхности,. :. .

Неизвестным является также выполнение расстояния между торцё вб й поверхностью диска иторцевой поверхностью одного из концов магнитопровода равным не более 5 мм..:..-. :

На фиг, 1 показано предлагаемое устройство; на фиг. 2 - технологические параметры упрочняемого инструмента.

На столе станка расположена опорная плита 1 (например, из текстолита); которая с помощью резьбового соединения крепится в станочном пазу. На опорной плите 1 размещен С-обрэзный магнитопровод 2 (например, сталь электротехническая марки 3413), который с обеих сторон охватывают катушки электромагнита постоянного тока 3 и 4. Намотка катушек 3 и 4 производится непосредственно на магнитопроводе 2 мед- ным.иголированным проводом. Питание катушек 3 и 4 осуществляется от промышленной сети (частота 50 Гц, номи- нальное напряжение 220-250 В) через выпрямитель постоянного тока.

Опорная плита 1 служит базой также для немагнитной подставки 5(например, латунь марки Л63), которая с помощью текстолитового удлинителя 6 установлена в зазоре С-образного магнитопровода 2. Немагнитная подставка 5 охлаждается жидким азотом, который с помощью резинового рукава 7 и штуцера 8 подается в сквозной канал (не показано) немагнитной подставки 5, размещенной по длине режущей кромки инструмента 9, В верхней части немагнитной подставки 5 выполнена прорезь для обрабатываемого инструмента 9..

Упрочнение режущей кромки инструмента 9 осуществляется в постоянном магнитном поле высокоскоростным трением немагнитным ободом 10 (например, титановый сплав марки ВТ1-0), который с помощью штифта 11 крепится на вращающемся диске 12. Вращательное движение диску 12 с немагнитным ободом 10 передается от электромеханического привода (не показан).

Устройство работает следующим образом.

Диск 12 с немагнитным ободом 10, получая вращательное движение от электромеханического, привода, высокоскоростным трением в постоянном магнитном поле при поступательном продольном перемещении опорной плиты 1, размещенной на столе, вместе с электромагнитом постоянного тока упрочняет поверхность режущей кромки инструмента 9. Инструмент 9 закреплен по толщине силой магнитного притяжения электромагнита, охлаждается после его нагрева до температуры закалки отводом тепла вглубь немагнитной подставки 5. Немагнитная подставка 5 в то же время интенсивно охлаждается с помощь ю жидко- го азота, подаваемого из системы охлаждения в ее сквозной канал (не показан). Выступ немагнитной подставки 5 шириной до 5 мм позволяет достигнуть в зазоре маг- нитопровода 2 постоянное магнитное поле максимальной напряженности. Ширина обода 10 вращающегося диска 12 соответствует ширине поверхностного упрочненного слоя инструмента 9 и равна 1,0-3,0 его толщины с учетом угла заострения а .

Повышение стойкости инструмента, обработанного на данном, устройстве, достигается за счет улучшения во время термообработки таких характеристик, как микротвердость упрочненной зоны, количество остаточного аустенита и остаточные напряжения. При этом толщина упрочненной зоны инструмента равна 0,5-0,6 от его толщины, что является оптимальным для инст- 5 румента при обработке древесины; Формул а изобретения

1. Устройство для термообработки лезвийного деревообрабатывающего инструмента, содержащее станину, нагреватель,

0 источник тока, устройство деформации инструмента, систему охлаждения, механизмы перемещения и фиксации инструмента, о т- л и ч а ю щ ее с й тем, что, с целью повышения качества термообработки путем снятия

5 напряжения во время нагрева, оно снабжено электромагнитом постоянного тока в виде С-образногр магнитопровода с установленными на его параллельных сторонах катушками, соединенными с источнй0 ком тока, механизм перемещения выполнен в виде опорной плиты с возможностью горизонтального перемещения, а механизм фиксации инстру лента выполнён в виде закрепленной на плите и размещенной

5 между катушками электромагнита подставки из немагнитного материала- с прорезью на торцевой поверхности Для обрабатываемого инструмента и с диаметрально разме- а1енными в ней .концами магнитопровода и нагреватель и устройство деформации выполнены в виде закрепленного над подставкой с возможностью вертикального перемещенил и вращения относительно нее

5 диска с ободом из немагнитного материала, при этом подставка соединена с системой .охлаждения/

2. Устройство по п. 1. отличаю щее- с я тем, что расстояние между торцевой 0 поверхностью диска и торцевой повёрхно- стью одного из концов магнитопровода равно не более 5 мм.

ФиеЈ

Сущность изобретения: инструмент устанавливают на немагнитной подставке 5 flpuSod Лрще- /fusr & между катушками С-образного магнито- провода 2, которая выполнена с системой охлаждения. Нагрев инструмента проводят одновременно с его Деформацией при помощи нагревателя, выполненного в виде диска с нём яйт1й|ым оВодом 10, закрепленным над подставкой 5 с возможностыд вертикального Не ёмещё1 ния и вращения. Устройство ббеспечивает снятие напряжения в процессе тёрмдобра- ботки, что повышает качество обработки инструмента. 2 ил.