Розробка технології зміцнення різця відрізного

Технологічний процес виготовлення і зміцнення відрізного різця може бути поділений на ряд стадій: одержання заготовки, обробка шляхом механічної обробки для надання інструменту заданих геометричних розмірів і форми, термічна обробка, заточування і доводка. Для відрізного різця марки М2130-0003 дана технологія зберігається, але додатково буде проведена фінішна операція по зміцненню поверхні методом іонно-плазмового напилення.

Вихідними заготовками для різців є прутки відповідних розмірів із швидкорізальної сталі. Окремі заготовки одержують шляхом розрізання прутків дисковою пилою на відрізному верстаті. Відрізні різці марки М2130-0003 виготовляються однорідними.

На стадії механічної обробки заготовкам надають відповідних геометричних розмірів і форми. Для цього здійснюють фрезерування і шліфування опорних і робочих поверхонь інструменту. Фрезерування проводять на вертикально-фрезерних верстатах торцевими фрезами. Для підвищення продуктивності обладнання передбачається одночасна обробка десяти різців у спеціальному поворотному приспосібленні (рисунок 2.12)[14].

Рисунок 2.12 – Поворотне приспосіблення для різців [14]:

1 – корпус; 2 – змінний клин; 3 – болти; 4 – планка

Торцеве фрезерування забезпечує шорсткість 5-го класу і високу продуктивність. Шліфування опорних поверхонь здійснюється на плоскошліфувальних верстатах. Таким чином отримуємо поверхні з малою шорсткістю.

Стадія термічної обробки включає в себе термообробку (гартування і відпуск) для підвищення фізико-механічних властивостей, відповідно надання більшої зносостійкості і теплостійкості різальному інструменту. Термічну обробку дрібнорозмірного інструменту можна проводити в камерних печах, в соляних ваннах, на установках СВЧ. В даному випадку гартування і відпуск різців буде проводитись в хлоро-барієвих ваннах, оскільки цей спосіб має ряд суттєвих переваг: рівномірність нагрівання, можливість місцевого нагрівання, захист від окислення при нагріванні. Для одержання високолегованого і стійкого мартенситу швидкорізальну сталь необхідно гартувати при високих температурах. Інструмент із швидкоріжучої сталі підлягає ступеневому нагріванні до 400-500, 780-840 і до 1220-1240°С.

Охолодження сталі при гартуванні до температури мартенситного перетворення повинно бути швидким, щоб аустеніт не встиг перетворитись в проміжні структури. Швидкорізальна сталь одержує добру теплостійкість при пришвидшеному охолодженні в області температур 900-950°С і в області перлітного перетворення 400-500°С, так як повільне охолодження сприяє виділенню карбідів із аустеніту. Структура швидкорізальної сталі після гартування містить мартенсит, залишковий аустеніт і карбіди. Тому, для повного перетворення залишкового аустеніту, відпуску первинного і вторинного мартенситу і зняття залишкових напружень проводять трьохкратний відпуск.

Заточування різців може виконуватись у дві операції. Попереднє і остаточне заточування проводиться по задній і передній поверхнях. Операції здійснюються на універсально-заточувальних верстатах. Попереднє заточування – абразивними кругами ЭБ, кінцеве – алмазними кругами АЧК. Шорсткість шліфованих опорних поверхонь різця не більше R_a=2,50 мкм, заточених поверхонь 0,63 мкм.

Операція іонно-плазмового зміцнення є завершальною, оскільки її результат не має негативного впливу на розміри,форму чи механічні властивості інструменту. Для реалізації процесу буде використано установку для іонно-плазмового напилення типу „Булат” марки ННВ6.6-И1.

Таблиця 2.4 – Технічні характеристики установки ННВ6.6-И1 [10]

Найменування характеристик	Норма характеристик
Розміри робочої камери, мм Діаметр Висота	600^+30 600^+20
Кількість електродів
Максимальне навантаження на вал, кг
Максимально допустиме навантаження на вісь планетарного механізму, кг
Швидкість осадження покриття, мкм/год	13-40
Тривалість циклу зміцнення, год	Від 2,0 до 2,5
Номінальна сила струму блока живлення, А
Споживча потужність, кВт	50^+5
Залишковий тиск в камері, Па	Від 6,65·10^-3 до 6,65·10^-1
Розхід води, м^3/год
Маса установки, т	3,1

Весь технологічний цикл зміцнення відрізних різців з нанесенням покриття TiN полягатиме в наступних операціях:

- підготовка інструменту (час на завантаження 15-20 хвилин);

- забезпечення вакууму в камері (30- 45 хвилин);

- іонне бомбардування і осадження TiN покриття (35-40 хвилин);

- охолодження інструменту (25- 45 хвилин);

- підйом камери, видалення металічної пилу, відвантаження інструментів, установка наступної партії інструментів (7-10 хвилин).

Загалом технологічний процес зміцнення різця відрізного марки М2130-0003 можна представити у вигляді таблиці х.х

Таблиця 2.5 – Технологічний процес зміцнення різця відрізного марки М2130-0003

№ п\п	Назва операції	Обладнання, різальний інструмент	Зміст операції, режими, вимірювальний інструмент
	Заготівельна	Верстат відрізний 8А240 N = 10 кВт Пила Ø 400 мм ГОСТ 4047-82	Розрізати прутки на заготовки в розмір. V= 15 м/хв, S= 2 мм/об. Лінійка масштабна.
	Фрезерна	Верстат вертикально-фрезерний 6М12П N = 7 кВт Фреза торцева Ø 63 мм ГОСТ 22085-76	Фрезерувати опорні поверхні витримуючи розміри. V= 200 м/хв, S= 500 мм/хв. Штангенциркуль.
	Фрезерна	Верстат вертикально-фрезерний 6М12П N = 7 кВт Фреза торцева Ø 63 мм ГОСТ 22085-76	Фрезерувати під кутом 15 °С витримуючи розміри. V= 180 м/хв, S= 350 мм/хв. Шаблон.
	Шліфувальна	Верстат плоскошліфувальний 3Е710А N = 4 кВт Круг абразивний ПП250*75*50 СМ2-1,6 ГОСТ 2424 – 83	Шліфувати заготовки витримуючи розміри. V= 30 м/с, Sо= 32 мм/хід, Sв= 0,015 мм/хід. Зразки шорсткості ГОСТ 9378-75
	Термічна	Електрованна соляна СВС 60/13 N = 60 кВт	Загартувати. Відпустити. Гартування в розчині солі BaCl при температурі 1220-1230°С. Відпуск при температурі 540-580°С.
	Заточувальна	Верстат універсально-заточувальний 3Б641 N = 0,7 кВт Круг абразивний ЧК 250*75*50 ЭБ16-25С2К ГОСТ 2424 – 83	Заточити попередньо передню і задню поверхні під кутами 5°±30′ і 10°. V= 30 м/с, Sпоп= 0,5 мм/п.хід, Sпов= 2,0 мм/п.хід. Шаблон.
	Заточувальна	Верстат універсально-заточувальний 3Б641 N = 0,7 кВт Круг алмазний АЧК 125*5*3 ГОСТ 24747-81	Заточити кінцево передню і задню поверхні під кутами 5°±30′ і 10°. V= 40 м/с, Sпоп= 0,03 мм/п.хід, Sпов= 1,5 мм/п.хід. Шаблон.
	Клеймильна	Верстат клеймильний МФ-16 Клейма машинні твердосплавні ВК20	Маркувати М2130-0003. V= 28 хід/хв.
	Напилення	ННВ 6.6-И1 N = 30 кВт Мікротвердомір.	Нанесення зносостійкого покриття ТіN. I=120 A, U= 150 В, P= 0,7 Па.
	Контрольна	Стіл для вихідного контролю. Мікротвердомір ПМТ-3.	Штангенциркуль, шаблон,

Дата добавления: 2015-08-31