RU2752719C1 - Method for manufacturing disc knife - Google Patents

Method for manufacturing disc knife Download PDF

Info

Publication number
RU2752719C1
RU2752719C1 RU2020142298A RU2020142298A RU2752719C1 RU 2752719 C1 RU2752719 C1 RU 2752719C1 RU 2020142298 A RU2020142298 A RU 2020142298A RU 2020142298 A RU2020142298 A RU 2020142298A RU 2752719 C1 RU2752719 C1 RU 2752719C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
package
surfacing
cutting
blanks
carried out
Prior art date
Application number
RU2020142298A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Даниил Дмитриевич Какорин
Алексей Юрьевич Лаврентьев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет"
Priority to RU2020142298A priority Critical patent/RU2752719C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2752719C1 publication Critical patent/RU2752719C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/28—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools
    • B23P15/40—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools shearing tools

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

FIELD: cutting tool production.SUBSTANCE: method includes surfacing the cutting edges of workpieces made of 30HGSA structural steel with R2M8 alloy, followed by heat treatment, cooling and polishing. The blanks of disc knives before surfacing are collected in a package of at least 3 pieces, separating washers with a thickness of 0.5 to 1.5 mm are installed between the blanks, surfacing is carried out on the cylindrical surface of the package of disc knives with a thickness of 2 to 4 mm without pre-cutting the edges in a plane perpendicular to the axis of the workpiece, followed by heat treatment by triple tempering at a temperature of 525-550°C for 45-60 minutes. Then, polishing is carried out along the cylindrical surface of the package of blanks and the separation of the package of blanks by laser cutting. In this case, the final grinding of the knife is carried out on the side surface until the working shape of the cutting edge is formed.EFFECT: increased efficiency and productivity are achieved through the use of a package of blanks and the possibility of producing at least three disc knives with the use of surfacing cutting parts in one cycle of operations, reducing the complexity of manufacturing by reducing the auxiliary time for installing and removing the workpiece.1 cl, 6 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области инструментального производства для изготовления режущего инструмента, а именно к разработке способа изготовления дискового ножа с применением наплавки режущих частей.The invention relates to the field of tool production for the manufacture of cutting tools, and in particular to the development of a method for manufacturing a circular knife using surfacing of cutting parts.

Известен способ изготовления дискового ножа, состоящего из корпуса и рабочего кольца, выполненного из быстрорежущей или полутеплостойкой стали с твердостью 60-62 HRC. Рабочее кольцо дискового ножа выполнено с возможностью замены, напрессовано на корпус и закреплено на нем с помощью равномерно расположенных по окружности точек сварки в количестве 12-48, а торец рабочего кольца смещен в осевом направлении относительно корпуса на 1-3 мм (RU №2627528, B26D 1/14, B23D 35/00, опубл. 08.08.2017).A known method of manufacturing a circular knife, consisting of a body and a working ring made of high-speed or semi-heat-resistant steel with a hardness of 60-62 HRC. The working ring of the circular knife is replaceable, pressed onto the body and fixed on it using 12-48 welding points evenly spaced around the circumference, and the end of the working ring is displaced in the axial direction relative to the body by 1-3 mm (RU # 2627528, B26D 1/14, B23D 35/00, publ. 08.08.2017).

Однако для данного способа характерны трудоемкость изготовления рабочего кольца и сложность соединения кольца с корпусом, так как твердость рабочего кольца достигает 62 HRC.However, this method is characterized by the laboriousness of manufacturing the working ring and the difficulty of connecting the ring to the body, since the hardness of the working ring reaches 62 HRC.

Близким по технической сущности заявленному изобретению является способ изготовления дискового ножа, состоящего из основы и двух режущих кромок. Основа изготовлена из конструкционной стали и имеет с двух сторон пазы под режущие кромки, которые наплавляются сплавом 110Х5М8В2С2ТЮ (RU №2297902, B23D 35/00, В26В 9/02, B23K 9/04, опубл. 27.04.2007).Close to the technical essence of the claimed invention is a method of manufacturing a circular knife, consisting of a base and two cutting edges. The base is made of structural steel and has grooves on both sides for cutting edges, which are welded with 110Kh5M8V2S2TYu alloy (RU No. 2297902, B23D 35/00, V26V 9/02, B23K 9/04, publ. 04/27/2007).

Однако для данного способа изготовления дисковых ножей характерны низкая производительность и увеличенная трудоемкость обработки, требующая снятие припуска по цилиндрической поверхности и двум торцам.However, this method of manufacturing circular knives is characterized by low productivity and increased labor intensity of processing, which requires removal of the allowance along the cylindrical surface and two ends.

Технической проблемой, на решение которой направлено настоящее изобретение, является разработка высокоэффективного и экономичного способа изготовления дискового ножа с наплавленной рабочей частью.The technical problem to be solved by the present invention is the development of a highly efficient and economical method of manufacturing a circular knife with a hardfaced working part.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и производительности за счет использования пакета заготовок и возможности производства не менее трех дисковых ножей с применением наплавки режущих частей за один цикл производимых операций.The technical result of the invention is to increase efficiency and productivity through the use of a package of blanks and the possibility of producing at least three circular knives using surfacing of cutting parts in one cycle of operations performed.

Техническая проблема решается и технический результат достигается за счет того, что в способе изготовления дискового ножа, включающем наплавку режущих кромок заготовки из конструкционной стали 30ХГСА сплавом Р2М8 с последующей термообработкой, охлаждением и шлифовкой, заготовки дисковых ножей перед наплавкой собирают в пакет не менее 3 штук, устанавливают между каждой заготовкой разделительную шайбу толщиной от 0,5 до 1,5 мм, проводят наплавку по цилиндрической поверхности пакета дисковых ножей толщиной от 2 до 4 мм без предварительной разделки кромок в плоскости перпендикулярной оси заготовки с последующим трехкратным отпуском при температуре 525-550°С в течение 45-60 минут, проводят шлифовку по цилиндрической поверхности пакета заготовок и разделение заготовок лазерной резкой, при этом окончательную шлифовку ножа осуществляют по боковой поверхности до формирования рабочей формы.The technical problem is solved and the technical result is achieved due to the fact that in the method of manufacturing a circular knife, including surfacing of the cutting edges of a workpiece made of structural steel 30HGSA with alloy P2M8, followed by heat treatment, cooling and grinding, before surfacing, the workpiece of circular knives is assembled into a package of at least 3 pieces, a separating washer with a thickness of 0.5 to 1.5 mm is installed between each workpiece, surfacing is carried out on the cylindrical surface of a package of circular knives with a thickness of 2 to 4 mm without preliminary cutting of the edges in the plane perpendicular to the workpiece axis, followed by three-time tempering at a temperature of 525-550 ° With within 45-60 minutes, grinding is carried out along the cylindrical surface of the package of blanks and the separation of blanks by laser cutting, while the final grinding of the knife is carried out along the lateral surface until the working shape is formed.

Предварительную сборку заготовок дисковых ножей в пакет от 3 штук проводят с целью экономии времени изготовления, повышения эффективности и производительности операции наплавки, термической обработки и предварительного шлифования.Pre-assembly of blanks of circular knives into a package of 3 pieces or more is carried out in order to save production time, increase the efficiency and productivity of surfacing, heat treatment and preliminary grinding.

Установка разделительной шайбы толщиной от 0,5 до 1,5 мм между каждой заготовкой позволяет облегчить последующее разделение заготовок дисковых ножей. При увеличении толщины шайбы выше 1,5 мм возрастает расход дорогостоящего материала и трудоемкость изготовления за счет большего припуска на последующее шлифование, а при уменьшении толщины разделительной шайбы менее 0,5 мм оказывается невозможным разделение заготовок с помощью лазерной резки.Installing a spacer washer with a thickness of 0.5 to 1.5 mm between each workpiece makes it easier to later separate the workpieces of the circular knives. With an increase in the thickness of the washer above 1.5 mm, the consumption of expensive material and labor intensity of manufacturing increase due to a larger allowance for subsequent grinding, and with a decrease in the thickness of the spacer washer less than 0.5 mm, it is impossible to separate the workpieces using laser cutting.

Последующая наплавка режущих кромок по цилиндрической поверхности пакета заготовок без разделки кромок в плоскости, перпендикулярной оси заготовки, ускоряет процесс нанесения износостойкого покрытия и способствует равномерному распределению наплавляемого материала по поверхности заготовки. Толщина наплавляемого слоя составляет от 2 до 4 мм. Уменьшение толщины наплавки менее 2 мм не обеспечивает необходимую твердость и прочность режущей части дискового ножа. При увеличении толщины более 4 мм растет расход наплавочного материала.Subsequent surfacing of cutting edges on the cylindrical surface of the workpiece package without cutting edges in a plane perpendicular to the workpiece axis accelerates the process of applying a wear-resistant coating and contributes to the uniform distribution of the material to be welded over the workpiece surface. The thickness of the deposited layer is from 2 to 4 mm. A decrease in the thickness of the overlaying less than 2 mm does not provide the required hardness and strength of the cutting part of the circular knife. With an increase in thickness over 4 mm, the consumption of surfacing material increases.

Пакетная термическая обработка, включающая трехкратный отпуск при температуре 525-550°С в течение 45-60 минут, позволяют полностью устранить остаточные напряжения, возникшие в процессе наплавки заготовок дисковых ножей. Изменение параметров термической обработки приводит к потере прочностных свойств наплавленного металла, а именно к изменению твердости рабочей поверхности.Batch heat treatment, including triple tempering at a temperature of 525-550 ° C for 45-60 minutes, allows you to completely eliminate the residual stresses arising in the process of surfacing the blanks of circular knives. Changing the parameters of heat treatment leads to a loss of strength properties of the deposited metal, namely, to a change in the hardness of the working surface.

Предварительное шлифование пакета заготовок по цилиндрической поверхности является высокопроизводительным процессом механической обработки и позволяет значительно уменьшить трудоемкость предварительной поверхностной обработки дискового ножа за счет сокращения вспомогательного времени на установку и снятие заготовки.Preliminary grinding of a stack of blanks on a cylindrical surface is a high-performance machining process and can significantly reduce the labor intensity of preliminary surface treatment of a circular knife by reducing the auxiliary time for installing and removing the blank.

Разделение пакета заготовок лазерной резкой обеспечивает высокое качество поверхности заготовки после разделения без значительного термического воздействия на материал.The separation of a batch of blanks by laser cutting ensures a high quality of the blank surface after separation without significant thermal effects on the material.

Окончательное шлифование дискового ножа по боковой поверхности производят для формирования рабочей формы режущих кромок.The final grinding of the disc knife on the side surface is performed to form the working shape of the cutting edges.

Изобретение поясняется следующими чертежами, где на фиг. 1 изображена заготовка дискового ножа, вид сбоку; на фиг. 2 представлен общий вид пакета заготовок дисковых ножей; на фиг. 3 представлена операция наплавки пакета заготовок дисковых ножей; на фиг. 4 представлена операция предварительного шлифования пакета заготовок дисковых ножей; на фиг. 5 представлена операция лазерного разделения пакета заготовок дисковых ножей; на фиг. 6 изображен дисковый нож.The invention is illustrated by the following drawings, where FIG. 1 shows a blank circular knife, side view; in fig. 2 shows a general view of a package of blanks for circular knives; in fig. 3 shows the operation of surfacing a package of blanks for circular knives; in fig. 4 shows the operation of preliminary grinding of a package of blanks of circular knives; in fig. 5 shows the operation of laser separation of a package of blanks of circular knives; in fig. 6 shows a circular cutter.

Способ изготовления дискового ножа осуществляют следующим образом.The method of manufacturing a circular knife is as follows.

Из листа конструкционной стали изготавливают заготовку дискового ножа 1 диаметром D1 (фиг. 1). Заготовки дисковых ножей не менее 3 штук собирают на вал 2, диаметр которого соответствует диаметру посадочного отверстия заготовки d и устанавливают между каждой заготовкой разделительную шайбу 3 толщиной от 0,5 до 1,5 мм, формируя тем самым пакет заготовок (фиг. 2).A blank of a circular knife 1 with a diameter D1 is made from a sheet of structural steel (Fig. 1). Blanks of circular knives at least 3 pieces are assembled on a shaft 2, the diameter of which corresponds to the diameter of the bore of the blank d and a spacer washer 3 with a thickness of 0.5 to 1.5 mm is installed between each blank, thereby forming a package of blanks (Fig. 2).

Наплавку износостойкого слоя 4 осуществляют по цилиндрической поверхности пакета заготовок 5 порошковой проволокой Р2М8 в среде защитного газа - аргона (фиг. 3). Толщина наплавляемого слоя S составляет от 2 до 4 мм.The surfacing of the wear-resistant layer 4 is carried out on the cylindrical surface of the package of workpieces 5 with flux-cored wire P2M8 in a protective gas - argon (Fig. 3). The thickness of the deposited layer S is from 2 to 4 mm.

После окончания наплавки проводят термическую обработку, а именно трехкратный отпуск при температуре 525-550°C с выдержкой в течение 45-60 минут.After the end of surfacing, heat treatment is carried out, namely three-time tempering at a temperature of 525-550 ° C with holding for 45-60 minutes.

Далее осуществляют шлифовку рабочей поверхности пакета заготовок по цилиндрической поверхности (фиг. 4).Then carry out grinding of the working surface of the package of workpieces on the cylindrical surface (Fig. 4).

Разделение пакета заготовок дисковых ножей проводят лазерной резкой 6 с последующей шлифовкой рабочих поверхностей 7 до формирования рабочей формы (фиг. 5). Режим лазерной резки: Р=1500-2000 Вт, f=1300-1500 Гц, VP=1-2 м/мин.Separation of the package of blanks of circular knives is carried out by laser cutting 6, followed by grinding of the working surfaces 7 to form a working shape (Fig. 5). Laser cutting mode: P = 1500-2000 W, f = 1300-1500 Hz, V P = 1-2 m / min.

В результате получают дисковый нож с наплавленной режущей частью (фиг. 6).The result is a circular knife with a welded cutting part (Fig. 6).

Изобретение описывается следующими примерами. The invention is described by the following examples.

Пример 1.Example 1.

Дисковые ножи для резки абразивной ленты изготавливают следующим образом. Заготовки с осевым посадочным отверстием получают из листа 1,2×1000×2000 стали 30ХГСА. Заготовки собирают в пакет, надевая на вал диаметром 40 мм, и фиксируют при помощи шпоночного соединения, устанавливают при этом между каждой заготовкой разделительную шайбу толщиной 1 мм.Circular knives for cutting an abrasive belt are made as follows. Billets with an axial bore are prepared from a sheet of 1.2 × 1000 × 2000 steel 30HGSA. The workpieces are collected in a package, putting them on a shaft with a diameter of 40 mm, and fixed with a keyed connection, while a spacer washer 1 mm thick is installed between each workpiece.

Наплавку осуществляют по цилиндрической поверхности пакета заготовок порошковой проволокой Р2М8 в среде защитного газа - аргона. Режим наплавки I=200 A, U=20 В и Vh=15 м/час. Толщина наплавленного слоя 2 мм.Surfacing is carried out on the cylindrical surface of a package of blanks with flux-cored wire P2M8 in a protective gas environment - argon. Cladding mode I = 200 A, U = 20 V and V h = 15 m / h. The thickness of the deposited layer is 2 mm.

После наплавки проводят термическую обработку трехкратным отпуском пакета заготовок дисковых ножей при температуре 525-550°С в течение 45 минут и осуществляют шлифовку по цилиндрической поверхности. Твердость стали после термообработки составляет 65 HRC.After surfacing, heat treatment is carried out by triple tempering of a package of blanks of circular knives at a temperature of 525-550 ° C for 45 minutes and grinding is carried out on a cylindrical surface. The hardness of the steel after heat treatment is 65 HRC.

Разделение заготовок производят с помощи лазерной резки на следующем режиме: Р=2000 Вт; f=1500 Гц и VP=1 м/мин. После разделения заготовок проводят заточку рабочей поверхности до придания требуемой формы.The workpieces are separated by laser cutting in the following mode: P = 2000 W; f = 1500 Hz and V P = 1 m / min. After separating the workpieces, the working surface is sharpened to the required shape.

Примеры 2-3 осуществляются аналогичным образом.Examples 2-3 are carried out in a similar manner.

Параметры способа изготовления дискового ножа с наплавкой режущих кромок по примерам 1-3 приведены в таблице 1.The parameters of the method for manufacturing a circular knife with surfacing of cutting edges according to examples 1-3 are shown in Table 1.

Изобретение позволяет повысить эффективность и производительность за счет использования пакета заготовок и возможности производства не менее трех дисковых ножей с применением наплавки режущих частей за один цикл производимых операций, снизить трудоемкость изготовления дискового ножа за счет сокращения вспомогательного времени на установку и снятие заготовки.The invention improves the efficiency and productivity due to the use of a package of blanks and the possibility of producing at least three circular knives using surfacing of cutting parts in one cycle of operations performed, to reduce the labor intensity of manufacturing a circular knife by reducing the auxiliary time for installing and removing the blank.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (1)

Способ изготовления дискового ножа, включающий наплавку режущих кромок заготовки из конструкционной стали 30ХГСА сплавом Р2М8 с последующей термообработкой, охлаждением и шлифованием, отличающийся тем, что заготовки дисковых ножей перед наплавкой собирают в пакет не менее 3 штук, устанавливают между заготовками разделительные шайбы толщиной от 0,5 до 1,5 мм, проводят наплавку по цилиндрической поверхности пакета дисковых ножей толщиной от 2 до 4 мм без предварительной разделки кромок в плоскости, перпендикулярной оси заготовки, с последующей термообработкой путем трехкратного отпуска при температуре 525-550°С в течение 45-60 минут, проводят шлифование по цилиндрической поверхности пакета заготовок и разделение пакета заготовок лазерной резкой, при этом окончательное шлифование ножа осуществляют по боковой поверхности до формирования рабочей формы режущей кромки.A method of manufacturing a circular knife, including surfacing the cutting edges of a workpiece made of structural steel 30HGSA with alloy P2M8, followed by heat treatment, cooling and grinding, characterized in that the workpieces of circular knives before surfacing are collected in a package of at least 3 pieces, spacer washers are installed between the workpieces with a thickness of from 0, 5 to 1.5 mm, surfacing is carried out on the cylindrical surface of a package of circular knives with a thickness of 2 to 4 mm without preliminary cutting of the edges in a plane perpendicular to the axis of the workpiece, followed by heat treatment by triple tempering at a temperature of 525-550 ° C for 45-60 minutes, grinding is carried out on the cylindrical surface of the package of workpieces and separation of the package of workpieces by laser cutting, while the final grinding of the knife is carried out along the lateral surface until the working shape of the cutting edge is formed.
RU2020142298A 2020-12-21 2020-12-21 Method for manufacturing disc knife RU2752719C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020142298A RU2752719C1 (en) 2020-12-21 2020-12-21 Method for manufacturing disc knife

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020142298A RU2752719C1 (en) 2020-12-21 2020-12-21 Method for manufacturing disc knife

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2752719C1 true RU2752719C1 (en) 2021-07-30

Family

ID=77226223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020142298A RU2752719C1 (en) 2020-12-21 2020-12-21 Method for manufacturing disc knife

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2752719C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2228838C2 (en) * 2001-07-05 2004-05-20 Богокин Леонид Андреевич Single-cutter and double-cuter shaft for wood-working machines and method for formation and sharpening of cutting members
RU2297902C1 (en) * 2005-09-07 2007-04-27 Липецкий Государственный Технический Университет (Лгту) Disk cutter
CN102218567A (en) * 2011-05-30 2011-10-19 襄樊博亚精工机器有限公司 Improved-alloy compound cutting disc blade
JP2017115529A (en) * 2015-12-25 2017-06-29 株式会社Ｌｉｘｉｌ Wall structure
RU2627528C2 (en) * 2016-01-18 2017-08-08 Иосиф Исаакович Фейман Shear disk for cutting sheet materials

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2228838C2 (en) * 2001-07-05 2004-05-20 Богокин Леонид Андреевич Single-cutter and double-cuter shaft for wood-working machines and method for formation and sharpening of cutting members
RU2297902C1 (en) * 2005-09-07 2007-04-27 Липецкий Государственный Технический Университет (Лгту) Disk cutter
CN102218567A (en) * 2011-05-30 2011-10-19 襄樊博亚精工机器有限公司 Improved-alloy compound cutting disc blade
JP2017115529A (en) * 2015-12-25 2017-06-29 株式会社Ｌｉｘｉｌ Wall structure
RU2627528C2 (en) * 2016-01-18 2017-08-08 Иосиф Исаакович Фейман Shear disk for cutting sheet materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105665805B (en) One kind is hardened the special indexable hat rose cutter of steel mold
JP2000280201A (en) Band saw web equipped with set of saw teeth and its manufacture
CN103962643A (en) Blade structure of metal cutting circular sawing machine and machining technology
RU2752719C1 (en) Method for manufacturing disc knife
CN109877551B (en) PCD step chamfering tool machining process
RU2367555C1 (en) Method to recover cut-off blade
CN116021091A (en) Machining method of hard alloy tooth circular saw blade
CN209849900U (en) PCBN blade and plane bulb grooving PCBN cutter
CN110712016B (en) Milling cutter machining process
CN105234752B (en) A kind of cotter mill cutter reuse method
CN104057501B (en) A kind of manufacture method of processing the suit milling cutter of cabinet doorframe
CN110845131B (en) Glass plate cutting method and glass plate
CN111607756A (en) Plasma coating process for cutting edge of cutter
CN209647691U (en) Multifunctional milling cutter
DK2868428T3 (en) Process for making cutting knives
CN204052956U (en) A kind of automobile shock ring removes casting dead head and overlap Special compound tool
RU2750071C1 (en) Method for thermofriction cutting with a circular saw of heated rolled pipes with a diameter of 40-120 mm made of austenitic chromium-nickel steel
CN206305483U (en) A kind of lathe tool
CN111267189A (en) Woodworking milling cutter and machining method thereof
RU2749964C1 (en) The method of thermo-friction cutting with a circular saw of heated pipes with a diameter of 40-120 mm from low-alloy steel
JPH10151509A (en) Burr removing method
CN104625641A (en) Helicopter middle-sized beam machining method
RU2750061C1 (en) Method for thermofriction cutting with a circular saw of heated rolled pipes with a diameter of 40-120 mm made of low-carbon steel
CN110039101B (en) V-shaped groove planing and back-etching combined machining method
JP2002166329A (en) Broach for internal machining and manufacturing method of the same