RU1776511C - Method for production of point tools - Google Patents

Abstract

Использование: изготовлени  инструмента наплавкой. Сущность изобретени , на заготовку из конструкционной стали производ т наплавку инструментального материала . Наплавку осуществл ют с использованием кристаллизатора. Заготовку из конструкционной стали располагают в кристаллизаторе вертикально рабочим торцом вверх. Заготовку в процессе наплавки перемещают вниз. 1 ил.Usage: surfacing tool manufacturing. SUMMARY OF THE INVENTION Tool steel is deposited onto a structural steel billet. Surfacing is carried out using a mold. A billet of structural steel is placed vertically in the mold with the working end up. The workpiece in the surfacing process is moved down. 1 ill.

Description

Изобретение относитс  к машиностроении а именно к наплавке инструмента, и может найти применение в производстве мелкоразмерного концевого инструмента, например фрез, метчиков, разверток и т.п.The invention relates to mechanical engineering, namely to tool surfacing, and may find application in the production of small-sized end tools, for example milling cutters, taps, reamers, and the like.

Известен процесс непрерывного получени  слитков или заготовок, основанный на равномерном перемещении металла относительно зоны заливки и кристаллизации. Этот способ не примен ют дл  изготовлени  мелкоразмерного биметаллического инструмента , так как технически сложно оперировать малыми количествами расплавленного металла и обеспечить надежную сварку его с затравкойA process for the continuous production of ingots or billets is known, based on the uniform movement of the metal relative to the casting and crystallization zone. This method is not used for the manufacture of small-sized bimetallic tools, since it is technically difficult to operate with small amounts of molten metal and to ensure reliable welding with seed

Прототипом предлагаемого изобретени   вл етс  способ плазменной наплавки заготовок концевых фрез диаметром 40 мм, при котором инструментальный материал наплавл ют на боковые поверхности горизонтально расположенной заготовки из конструкционной сталиA prototype of the present invention is a method for plasma surfacing of end mill blanks with a diameter of 40 mm, in which the tool material is deposited on the side surfaces of a horizontally positioned blank of structural steel

Изготовление мелкоразмерного инструмента таким способом нецелесообразно, так как получаемый таким способом инструмент не может работать торцом как, например , сверла или шпоночные фрезы (ГОСТ 9140-78), а наплавка на пруток малого диаметра очень затруднительна в св зи с его быстрым перегревом.The manufacture of a small-sized tool in this way is impractical, since the tool obtained in this way cannot end face such as drills or key mills (GOST 9140-78), and surfacing on a small-diameter bar is very difficult due to its rapid overheating.

Целью изобретени   вл етс  экономи  инструментального материала и расширение номенклатуры инструментаThe aim of the invention is to save tool material and expand the range of tools

При этом также достигаетс  снижение трудоемкости за счет исключени  использовани  проката инструментальных сталей и операций сварки и фрезеровани  зубьев. Возможно также и повышение качества инструмента за счет применени  материалов, не поддающихс  лезвийной обработке.At the same time, a reduction in labor intensity is also achieved by eliminating the use of rolled tool steels and welding and milling operations. It is also possible to improve the quality of the tool through the use of materials that are not amenable to blade processing.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе изготовлени  концевого инструмента , при котором инструментальный материал наплавл ют на заготовку из конструкционной стали, наплавку осуществл ют с использованием кристаллизатора, заготовку из конструкционной стали располагают в кристаллизаторе вертикально торцом вверх, а заготовку в процессе наплавки перемещают внизThis goal is achieved by the fact that in the method of manufacturing the end tool, in which the tool material is deposited on a workpiece made of structural steel, surfacing is carried out using a mold, the workpiece made of structural steel is placed vertically upside down in the mold, and the workpiece is moved down during the welding process

Наплавка только на торце заготовки, вертикальное ее расположение и использоVI VISurfacing only at the end face of the workpiece, its vertical location and use VI VI

О СПAbout joint venture

вание части издели  в качестве затравки ранее не встречались, поэтому указанные признаки  вл ютс  новыми. Применение указанной совокупности признаков обеспечивает получение положительного эффекта, выражающего в экономии инструментального материала и расширении номенклатуры инструмента, изготавливаемого с помощью наплавки, что указывает на существенность этих признаков. Совмещение в одном способе признаков, присущих наплавке и непрерывной разливке, обеспечивает получение сверхсуммарного эффекта, не достигаемого ни при одном из указанных способов, а именно: возможности изготовлени  биметаллического мелкоразмерного инструмента из любых материалов с минимальным их расходом.Part of the product was not previously used as a seed; therefore, these features are new. The use of this set of features provides a positive effect, which expresses in saving tool material and expanding the range of tools manufactured using surfacing, which indicates the significance of these signs. The combination in one method of the inherent features of surfacing and continuous casting provides a super-cumulative effect that is not achieved with any of these methods, namely: the possibility of manufacturing a bimetallic small-sized tool from any materials with a minimum consumption.

Следовательно, предложенное техническое решение обладает существенной новизнойTherefore, the proposed technical solution has a significant novelty.

Сущность предлагаемого способа по сн етс  чертежом, где 1 - хвостова  часть инструмента, 2 - зажимной патрон, 3 - кристаллизатор , 4 - наплавочна  горелка, 5 - наплавленный металл. Стрелкой показано направление перемещени  заготовки относительно кристаллизатораThe essence of the proposed method is illustrated by the drawing, where 1 is the tail part of the tool, 2 is a chuck, 3 is a mold, 4 is a welding torch, 5 is a weld metal. The arrow shows the direction of movement of the workpiece relative to the mold

Способ заключаетс  в следующем. Хвостовую часть инструмента 1, изготовленную из конструкционной стали, вставл ют вертикально одним концом в патрон 2, а другим - в кристаллизатор 3 торцом вверх. Внутреннее отверстие кристаллизатора имеет конфигурацию, близкую к конфигурации режущей части готового инструмента. После того, как горелка 4 начнет наплавл ть инструментальный материал на торец хвостовика , служащего затравкой, последний начинают, посредством патрона 2 опуска сь вниз, выт гива  по мере наплавки наплавленную рабочую часть инструмента, имеющую сечение отверсти  кристаллизатора , т.е. близкое к сечению готового инструмента . При изготовлении спирального инструмента, например фрез, патрон поворачиваетс  относительно кристаллизатора вместе с заготовкой. По достижении наплавленной рабочей частью необходимой длины, котора  ограничена только возможност ми примен емого оборудовани , процесс прекращают, а наплавленный инструмент извлекают из кристаллизатора и патрона, После термообработки и заточки такой инструмент можно использовать. В случае вращени  патрона и кристаллизатора , куда вход т концы заготовки, качество инструмента улучшаетс , так как наплавл емый металл под действием центробежных сил лучше заполн ет переферийные зоны отверсти  кристаллизатора, а карбиды вольфрама и молибдена, содержащиес  в наплавленном металле (например, быстрорежуща  сталь или карбидосталь), как более т желые фракции расплава, концентрируютс  на режущих кромках инструмента , что повышает его стойкость.The method is as follows. The tail part of the tool 1, made of structural steel, is inserted vertically at one end into the chuck 2, and the other into the mold 3 end up. The inner hole of the mold has a configuration close to the configuration of the cutting part of the finished tool. After the burner 4 begins to deposit the tool material onto the end of the shank serving as a seed, the latter begins, by lowering down with the cartridge 2, drawing out the deposited working part of the tool having a section of the mold opening, i.e. close to the section of the finished tool. In the manufacture of a spiral tool, such as a milling cutter, the chuck is rotated relative to the mold with the workpiece. When the deposited working part reaches the required length, which is limited only by the capabilities of the equipment used, the process is stopped, and the deposited tool is removed from the mold and the cartridge. After heat treatment and sharpening, such a tool can be used. In the case of rotation of the chuck and the mold, where the ends of the workpiece enter, the quality of the tool improves, since the deposited metal under the action of centrifugal forces better fills the peripheral zones of the mold opening, and the tungsten and molybdenum carbides contained in the deposited metal (for example, high-speed steel or carbidostal), as the heavier fractions of the melt, are concentrated on the cutting edges of the tool, which increases its durability.

0 Хвостовик из стали 40Х вставили верхним концом в медный водоохлаждаемый кристаллизатор, внутреннее отверстие которого имело конфигурацию рабочей части метчика М 8. Нижний конец этого хвостови5 ка зажали в патроне, закрепленном на столе фрезерного станка модели 6Р82. Наплавку осуществл ли плазмотроном дл  ллазмен- но-порошковой наплавки порошком стали 10Р6М5 на следующих режимах: ток наплав0 ки 180 А, напр жение 30-32 В, расход порошка 70 г/мин, расход аргона: плазмообразующего 3 л/мин; транспортирующего 4 л/мин, защитного 17л/мин. Врем  наплавки режущей части длиной 20 мм0 A 40X steel shank was inserted with its upper end into a water-cooled copper mold, the inner hole of which had the configuration of the working part of the M 8 tap. The lower end of this shank was clamped in a chuck mounted on the table of the 6P82 model milling machine. Surfacing was carried out by a plasma torch for plasma-powder surfacing with 10P6M5 steel powder in the following modes: surfacing current 180 A, voltage 30-32 V, powder flow rate 70 g / min, argon flow rate: plasma forming 3 l / min; transporting 4 l / min, protective 17 l / min. Deposition time of the cutting part 20 mm long

5 около 5 с. Заготовку опускали вручную. Изготовленные таким образом метчики были подвергнуты термической и абразивной обработке по традиционным режимам, после чего испытаны при нарезании резьбы в де0 тал х из стали 45. Испытани  показали, что стойкость метчиков, изготовленных предложенным способом, не уступает стойкости стандартных -метчиков из проката стали Р6М5.5 about 5 s. The workpiece was lowered manually. The taps made in this way were subjected to heat and abrasive processing according to the traditional conditions, and then they were tested when cutting threads in steel from steel 45. Tests showed that the resistance of taps made by the proposed method is not inferior to the resistance of standard taps made of rolled P6M5 steel.

5 Внедрение предлагаемого изобретени  позволит снизить расход быстрорежущих сталей в 2-3 раза и трудоемкость на 20- 30%, а также исключить применение проката из быстрорежущей стали. Предложенный5 The implementation of the invention will reduce the consumption of high-speed steels by 2–3 times and labor intensity by 20–30%, as well as eliminate the use of rolled steel from high-speed steel. Proposed

0 способ позвол ет примен ть инструментальные материалы, не поддающиес  лезвийной обработки, такие как, например, карбидостали, и увеличить за счет этой стойкость инструмента.The method allows the use of tool materials that are not amenable to blade cutting, such as, for example, carbide steels, and thereby increase the tool life.

55

Claims (1)

Формула изобретени  Способ изготовлени  концевого инструмента , при котором инструментальный материал наплавл ют на заготовку изSUMMARY OF THE INVENTION A method for manufacturing an end tool in which tool material is deposited onto a workpiece from 0 конструкционной стали, отличающий- с   тем, что, с целью экономии инструментального материала и расширени  номенклатуры инструмента при его изготовлении, наплавку осуществл ют с использованием0 structural steel, characterized in that, in order to save tool material and expand the range of tools in its manufacture, surfacing is carried out using 5 кристаллизатора, заготовку из конструкционной стали располагают в кристаллизаторе вертикально торцом вверх, а заготовку в процессе наплавки перемещают вниз.5 of the mold, the blank of structural steel is placed vertically upward in the mold, and the blank is moved down during the surfacing process. 22