Способ термической обработки инструмента

(51) Ц1ТЕНИ АВТО нергии с5-22 костью вассы инс табл. уме ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЭ МУ СВИДЕТЕЛЬСТ(72) А.А,Коляда, П.И.Давидчук, А.М.Захарова и Г,Ф.Иванчикова (53) 621,785,616 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР485161, кл, С 21 О 9/22, 1975.Авторское свидетельство СССР954450, кл, С 21 О 9/22, 1978. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИНСТРУМЕНТА(57) Изобретение относится к металлургии, конкретнееметаллов, к обрабо к термообработкетке в глубоком холоде режущего инструмента. Цель изобретения - снижение длительности обработки инструмента в жидких газах исмесях, расхода охлаждающей среды приодновременном достижении повышенияизносостойкости инструмента, Способтермообработки представляет собой обработку в глубоком холоде инструментапутем ударного погружения его в жидкую среду с одновременным воздействием на жидкую среду ультразвуковойэ диапазоном частот колебаний1 Гц и удельной их интенсивн пределах 0,9 - 1,3 кВт/кгИзобретение относится к металлургии, а именно к термообработке в глубоком холоде режущего инструмента, н частности к методам его охлаждения при ударном погружении в жидкий хлад- агентБель изобретения - снижение длительности процесса и расхода охлаждающей среды,. 10Для оценки воздействия частоты, интенсивности иобьекта наложенияультразнуконых колебанийна производительность и стоимость с,т.е.продолжительность обработкии расходхладагента) 5 предлагаемого способа термообработки режущего инструмента сопостансстельным испытаниям подвергают партии сверл и фрез из сталей разных, марок.При этом инструмент партии 1 обра батынают путем ударного погружения с температуры 20 - 500 С н жидкий хлад- агент (азот, гелий и их смеси) с наложением на него ультразвука с частотой 15 - 22 кГц и интенсивностью 25 д,9 - 1,3 кВт на каждый килограмм веса инструмента, Инструмент партии 2 обрабатывают в тех же условиях при наложении ультразвука на инструмент. Инструмент партии 3 обрабатывают со гласно известному способу, В процессе проведения опытов расход хладагента оценивают путем измерения его объе ма, а продолжительность охлаждения устанавливают по моменту прекращени 35 интенсивного кипения. Испытания стойкости обработанного инструмента всех партий осуществляют на стандартном оборудовании и при одинаковых режимах резания. 40 Влияние способа обработки на показатели процесса приведены в таблице.Проведенными опытами установлен эффект, заключающийся в дискретном 45 (скачкообразном) изменении продолжительности процесса и расходе хладагента в условиях обработки режущего инструмента холодом с одновременным наложением ультразвука, что резко повышает производительность термообработки и снижает ее стойкость. Приэтом отмеченный эффект проявляетсялишь н определечном диапазоне частоти интенсивности ультразвука, а такжеусловий его наложения. Так как отсутствуют исследования в этом направлении, то можно заключить, что этотэффект связан с благоприятным ноздействием ультразвуковых колебанийна процесс разрушения паровой рубашкиво время протекания пузырьковогокипения, характерного для условийрезкого охлаждения. При этом указанный процесс разрушения "паровой рубашки" интенсифицируется (в скачкообразной форме) вследствие резкогоизменения энергии поверхностного натяжения на границе хладагент-металл,что имеет место при наложении на среду ультразвука определенной частотыи интенсивности.Наложение ультразвука на инструмент (партии 2) не дает положительного эффекта,Предлагаемый способ в отличие отизвестного. позволяет в 2 - 4 разасократить продолжительность обработки и расход хладагента, обеспечив приэтом приемлемую стойкость инструмента,чем и достигается повышение производительности и снижение стоимости обработки.Формула изобретенияСпособ термической обработки инструмента, включающий обработку холодом ударным погружением в охлаждающую среду с одновременным воздействием ультразвука, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения длительности процесса и расхода охлаждающей среды, обработку холодом осуществляют с наложением на среду ультразвука с частотой колебаний 15 - 22 кГц и их интенсивностью 0,9 - 1,3 кВт на каждый килограмм веса обрабатываемого инструмента.1379323 Показатели (средние) Условия обработки инструмента Удельная Удельный Время обработки, мин, при,С Стойкость ЧастотаУЗК,кГц Хладагент Объект наложения УЗК интенсивинструмента, балл расход хладагента, л/кг,о при, СностьУЗК,кВткг 20 500 20 500 23 1,2 1,2 3,9 120,8 2,1 8 0,7 Жидкий На среду 15 азот или (партия 1) 15 1,2 12 0,9 0,5 1,7 6 гелий 1,2 20 1,2 0,4 1,2 5 0,6 1,6 6 2,0 6,0 20 1,9 5,7 19 1,8 5,1 19 2,0 5,4 20 2,0 5,2 19 22 1,3 1,2 10 0,9 22 1,2 39 0,9 На инстру То же 38 1,3 15 мент(партия 2) 22 1,2 1,2 39 1,2 38 0,9 22 1,2 1,3 39 22 1,2 14 0,5 1,1 8 0,9 На среду 15 (партия 1) 15 Смесь 1,2 16 0,4 1,0 9 0,5 1,1 7 0,6 1, 6 0,6 1,0 5 2,2 7,9 25 1,3 жидкого 1,2 12 1,2 20 азота с 1,2 0,9 22 гелием 1,2 1,3 22 48 1,2 Жидкий Партия 3 азот или гелийСмесь жид- Партия 3кого азотас гелием 1,2 48 2 в 714 23 ВНИИПИ Заказ 943/27 ТиРаж 545Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 П р и м е ч а н и е Баллу "1" соответствует стойкость инструмента без обработки