Технология производства режущего инструмента

Специальные операции в производстве биметаллических и сборных инструментов

Биметаллическими инструментами называются инструменты, изготовленные из двух металлов: инструментальной и конструкционной стали. Соединение этих двух металлов в биметаллических инструментах осуществляется с помощью стыковой контактной сварки, напайки или наплавки.

Наибольшее распространение в производстве режущего инструмента имеет стыковая сварка (рис. 158, а), в процессе которой цилиндрические или призматические заготовки из быстрорежущих и конструкционных сталей, совмещаясь торцами, свариваются на специальных электрических сварочных машинах. Сварка достигается совместным действием высокой температуры, доводящей торцы заготовок до оплавления, и давления, доходящего до 5 кг/см2. Оплавление и осадка, неизбежные при сварке, требуют увеличения длины свариваемых заготовок. Сваренные заготовки немедленно подвергаются отжигу по режиму, установленному для быстрорежущих сталей.

Фиг. 158. Схема стыковой (а) и контактно-прессовой (б) сварки:
1 — заготовка; 2 — пуансон; 3 — привариваемая часть; 4 — асбестовые прокладки.

Контактной или контактно-прессовой сваркой пользуются для сварки заготовок из различных металлов, имеющих самые разнообразные форму и сечения. Она ведется на таких же стыковых сварочных машинах, но оснащенные специальным «нажимным устройством (фиг. 158, б). При этом направление нажимного усилия перпендикулярно пути прохождения электрического тока. Разогрев свариваемых поверхностей до температуры 1300° достигается периодическим включением тока. После этого при выключенном токе производится осадка заготовки из быстрорежущей стали, и сваренный инструмент направляется на отжиг.

Такая сварка широко применяется в производстве резцов, пластинчатого инструмента, зубострогальных резцов, зуборезных гребенок и других подобных им инструментов.

В производстве биметаллических инструментов не менее широко распространен процесс напайки. Особенно велико его распространение в производстве твердосплавных инструментов.

Напайка пластинок из быстрорежущей стали осуществляется с помощью специальных порошков — припоев. Пластинки из стали Р18 напаиваются припоем, состоящим из 80% ферромарганца и 20% буры; для напайки пластинок из стали Р9 применяется порошок, состоящий из 60% ферромарганца, 20% меди и 20% буры. Пластинки твердых сплавов припаиваются медноникелевыми припоями или красной медью с использованием в качестве флюса борной кислоты.

Напайка многолезвийных быстрорежущих инструментов выполняется универсальными припоями типа ГФК, в состав которых, кроме меди и железа, входят никель, марганец и цинк. Последние три элемента растворяют металл корпуса и пластшки инструмента, образуют с ними твердые растворы и создают, таким образом,, чрезвычайно прочные соединения. Как правило, процесс напайки совмещается с термической обработкой режущего инструмента.

Напайку осуществляют в напайных печах с регулированием температуры в пределах от 800 до 1260° или на высокочастотных установках с нагревом инструмента специальными индукторами (фиг. 159). Печная напайка ведется с предварительным подогревом при температуре 800—900°.

Фиг. 159. Индукционная напайка

Для твердосплавных инструментов применяется преимущественно высокочастотная напайка. Напаянный инструмент помещается в подогретый песок, где медленно охлаждается, или выдерживается некоторое время в нагретой печи при температуре 400—450°. Применение при напайке твердых сплавов активных калиевофтористых флюсов значительно повышает прочность припайки пластинок.

Керамические пластинки большей частью используются в сборных инструментах с механическим креплением.

Процесс напайки сопряжен с рядом трудностей. Перед напайкой их необходимо подвергнуть металлизации в специальных вакуумных установках. Металлизированные пластинки прочно соединяются с корпусом инструмента при помощи тугоплавких припоев, применяемых при пайке обычных металлических пластинок.

Технология изготовления наплавного инструмента состоит следующем.

В профрезерованные канавки корпуса, изготовленного из стали марок 50 и 40Х, с помощью специальных электродов наплавляется быстрорежущая сталь. Наплавка может вестись либо полуавтоматически, либо вручную. Электроды для наплавки представляют собой стержни из стали Р18, покрытые обмазкой. Обмазка состоит из мела или мрамора, плавикового шпата, ферромарганца, ферросилиция, ферротитана и графита.

Наплавленные заготовки либо отжигаются, обрабатываются, и затем закаливаются, либо закалка совмещается с наплавкой, после чего инструмент подвергается многократному отпуску, шлифованию и заточке.

В производстве сборных инструментов, помимо операций, общих для всех видов инструмента, находят применение и специальные операции. К их числу относится рифление опорных поверхностей на ножах и в пазах, служащих для закрепления быстрорежущих и твердосплавных ножей.

Рифления на поверхности ножей наносятся на горизонтальнофрезерных станках или с помощью абразивных кругов. Более производительны методы образования рифленых поверхностей плоскими протяжками и круглыми накатными роликами. Рифление опорных поверхностей в корпусах сборных инструментов несколько сложнее. Перед рифлением пазы корпуса подвергаются слесарной обработке по гладкому калибру. Процесс рифления, в зависимости от направления рифов, может вестись на протяжных, долбежных, или поперечнострогальных станках. Для обработки изделие устанавливается в приспособлении. При этом плоскость паза, подлежащая рифлению, должна совпадать с плоскостью движения рифленой поверхности инструмента.

Другие операции в производстве сборных и биметаллических инструментов, по существу, ничем не отличаются от аналогичных операций по изготовлению цельных инструментов. Однако для производства сборных и биметаллических инструментов характерно наличие ряда дополнительных слесар.ных операций, описание которых дано ниже.

Рейтинг@Mail.ru