Способ обработки поверхности режущего инструмента Советский патент 1993 года по МПК B23B51/02 B23H9/00 

Изобретение относится к электрофизическим методам обработки, в частности, к электроэрозионному легированию поверхности режущего инструмента для обработки титана и его сплавов.

Целью изобретения является повышение стойкости инструмента при обработке титана и его сплавов путем формирования покрытий с различными коэффициентами трения на передней и задней поверхностях инструмента.

Покрытие формируют с большим коэффициентом трения на передней поверхности и меньшим - на задней. Для создания покрытия с разными коэффициентами трения покрытие наносят электродом из Сг-Мо композиций при наложении на электрод ультразвуковых колебаний и подаче в зону обработки asota, количество которого при

нанесении покрытий на переднюю поверхность поддерживают не более 30% от количества, подаваемого в зону обработки при нанесении покрытий на заднюю поверхность.

В качестве электродного материала используют соединения хрома с молибденом при следующем их соотношении (в мас.%) 10-95 и 5-90 соответственно.

Оптимальное сочетание нанесения покрытия, уменьшающего коэффициент трения на задней поверхности и увеличивающего коэффициент трения на передней поверхности обеспечивает условия для повышения стойкости инструмента при обработке металлов. Использование ультразвука позволит интенсифицировать процесс.

Прим е р..В качестве объекта испытаний брали сверла из Р6М5. Легирующий

00

ю о о

электрод, спеченный из порошка Сг и Мо, взятых в соотношении 70 мас,% и 30 мас.% закреплен на концентраторе ультразвуковых колебаний. Колебания задавали с частотой 22000 Гц и амплитудой 6-8 мкм, инструмент (сверло) подключали к отрицательному потенциалу источника с напряжением 60 В, емкостью конденсаторов 1 мкФ, частотой следования импульсов 44 кГц, Фаза сдвига импульсов относительно разрыва контактов 108°. При электрическом разряде между электродом и обрабатываемой поверхностью в межэлектродный промежуток подавали азот через сопла диаметром 0,6 мм. Энергия ультразвуковых колебаний анода при соударениях передается катоду и активирует обе поверхности через рост числа дислокаций в приповерхностном слое. Азот при нанесении покрытия на переднюю поверхность подают в количестве не более 30% от объема, подаваемого при нанесении покрытия на заднюю поверхность, что в данном случае составило 3 л/мин от 9 л/мин. Обработанные таким образом поверхности сверла при резании титаново- гб сплава ВТ20 позволили повысить стойкость инструмента на 110-115%. Для резания титановых сплавов более вязких, например ЗМ, обработку сверла вели при покрытии передней поверхности, уменьшая подачу азота до полного прекращения.

В результате на задней поверхности образуется покрытие из нитрида хромо-мо- либдена поверх азотированного на глубину

до 20 мкм основного металла. А на передней поверхности образуется слой, легированный хромом и молибденом и покрытие из оксидов хрома и молибдена. Коэффициент трения в этом случае возрастает, сле- довательно увеличивается нарост, который активно увеличивает площадь стружко-инструментального контакта, разгружая при этом прикромочную область,

смещая пик нормальных усилий и область интенсивного нагрева к более толстой, значит более прочной и теплопроводной части инструмента.

Формула изобретения

Способ обработки поверхности режущего инструмента, включающий возбуждение электрического разряда между эл ектродом-инструментом и обрабатываемым инструментом в газовой среде, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости инструмента при обработке титана и его сплавов, покрытие наносят электродом из Cr-Мо композиции при содержании компонентов, мас.%:

Хром10-95

Молибден5-90

при этом электроду задают ультразвуковые колебания, а в зону обработки подают азот, количество которого при нанесении покрытия на переднюю поверхность поддерживают не более 30% от количества, подаваемого в зону обработки при нанесении покрытия на заднюю поверхность.

Использование: упрочнение поверхности режущего инструмента для обработки титана и его сплавов. Сущность изобретения: на переднюю и заднюю поверхности режущего инструмента наносят покрытия с различными коэффициентами трения. На передней поверхности формируют покрытие с большим коэффициентом трения, чем на задней. Покрытие наносят электродом из Cr-Мо композиции при содержании компонентов, мас.%, Сг 10-95; Мо 5-90. Электроду задают ультразвуковые колебания с частотой, например, 22 кГц и амплитудой 6-8 мкм. В зону обработки подают азот, количество которого при нанесении покрытия на переднюю поверхность поддерживают не более 30% от количества, подаваемого в зону обработки при нанесении покрытия на заднюю поверхность.