Способ изготовления тонкостенных трубчатых сверл

/О 51)4 В 2 ЕТЕЛЬСТ величениятрубчатой ренней ужности вые в шахматжиостиССР т, то риал поего осуй загоной в по- обжимом В.А. Инструриалов и его р 1984,щи(57) Изобрестроению, вготовленияретения явл НИЯ ТОНКОСТЕН.п, ф-л еталлом,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ИСАНИЕ ИЗОБР А ВТОРСКОМУ(71) Институт проблем нади долговечности машин АН(56) Гургаль В.Н . Манжармент из сверхтвердых матприменение, Львов; Камеис. 152-154,ИЗГОТОВЛЕТЫХ СВЕРЛтение относится к машиночастности к способам изинструмента, Целью изобяется повышение долговечости инструмента за счет удлины его рабочей частиНа аготовке на внешней и внут сторонах равномерно по ок полняют пазы, расположенны ном порядке. Абразивный м мещают в пазы, а закрепле щестнляют радиальной разд тонки, беззазорно установл лости матрицы, с последую на оправку, диаметр котор ствует номинальному внутр метру сверла. Пазы выполи превьшающей половину толщи заготовки. Раздачу и обжи осуществляют путем воздей импульсного магнитного по ность пазов плакируют лег и соответннему диают глубиной ны стенки заготовки твия на нее -. я. Поверх- оплавкнм35 40 45 50 55 Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам изготовления инструмента.Целью изобретения является повьшение долговечности инструмента за счет увеличения длины его рабочей части.На фиг. 1 изображено положение заготовки и матрицы; на фиг. 2 - положение заготовки в матрице после раздачи; на фиг. 3 - положение заготовки до обжига на оправку; на фиг. 4 то же, после обжига на оправку.Способ осуществляют следующим обр,азом.На внутренней и внешней поверхност 1 ях тонкостенной металлической загот 1 овки 1 выполняют равномерно расположенные в шахматном порядке пазы, т 1 осле чего в последние помещают (например, с помощью пластификатора) абразивный материал 2. Пазы могутбыть выполнены продольными, спираль - ными и другого вида, при этом их длина вдоль оси соответствует длине рабочей части инструмента, а глубина превышает половину толщины стенки исходной заготовки.Заготовку 1 с абразивным порошком помещают беззазорно в полость твердосплавной матрицы,3, после чего осуществляют радиальную раздачу заготовки. Раздача обеспечивается, например протягиванием через полость заготовки пуансона-прошивки, магнитно- импульсным, электрогидравлическим и другими методами. При этом целесообразно производить высокоскоростное деформирование с целью максимального снижения в металле заготовки упругих остаточных деформаций. Раздача заготовки приводит к формоизменению профиля пазов и защемлению абразивного материала, находящегося во внешних пазах. Далее заготовку 1 извлекают из матрицы 3, в полость устанавливают твердосплавную оправку 4, после чего производят обжим на последнюю заготовки. В результате происходит закрепление абразивного материала, находящегося в объемах внутренних пазов. После обжига оправку извлекают, Таким образом, обеспечивается изготовление тонкостенного трубчатого сверла, внутренний диаметр которого соответствует диаметру оправки, а толщина - толщине стенки исходной заготовки, Глубина пазов превышает 5 О 15 20 25 30 половину толщины стенки заготовки Это позволяет при работе сверла использовать всю ее торцовую поверхность вследствие перекрытия внешних и внутренних пазов. Количество пазов выбирают из условия обеспечения механической прочности инструмента. Экспериментально установлено, что общая площадь сечения всех пазов не должна превышать 55-607 площади торцовой поверхности заготовки. В противном случае инструмент теряет необходимые прочностные свойства.С целью максимально полного использования эффекта защемпения абразивного порошка при обжиме заготовки исключают увеличение ее осевых размеров. Это достигается, например, использованием жестко связанных с заго-. товкой и оправкой торцовых крышек (не показаны).Обжим и раздачу заготовки целесообразно осуществлять магнитно-импульсным методом. Это обусловлено возможностью реализовать в процессе высокоскоростной деформации дополнительно нагрев заготовки за счет протекания по,ней электрического тока и облегчить тем самым условия для плас- тического перераспределения металла в зоне пазов.В случае использования магнитноимпульсного метода в пазы может предварительно помещаться легкоплавкий металлический порошок, расплавляемый при деформации заготовки и способствующий прочному удержанию абразивных зерен. С этой же целью поверхности пазов могут быть плакированы слоем легкоплавкого металла, например олова. Объемное количество легкоплавкого компонента в объеме пазов не должно превышать 307 объема абразивного порошка. В противном случае резко ухудшаются эксплуатационные характеристики инструмента за счет снижения доли абразивных частиц. 11 р и м е р, Изготавливали полые тонкостенные сверла с размерами: толщина стенки 0,45, внутренний диаметр 4,5, длина 40, длина режущей части 20 мм. В качестве исходных заготовок использовали латунные отожжен . ные трубки с внутренним диаметром 4,5, толщиной стенки 0,45 и длиной 40 мм, 1430191На внешней и внутренней поверхностях заготовки предварительно выполняли по четыре продольных паза глубиной 0,30 - 0,31, длиной 20 и шириной1,2 мм. В пазы помещали абраэивномасляную смесь с алмазным порошкомАСК 200/250. Заготовку устанавливалив полость твердосплавной матрицы(диаметр полосэи 5,4 мм) и осуществляли рапиа.ьную раздачу заготовки пу тем протягивания через нее пуансонадиаметром рабочей части 4,62 мм. Врезультате обеспечивалось закрепление алмазных частиц на внешней поверхности заготовки.Далее в полость заготовки устанавливали твердосплавную полированнуюоправку диаметром 4,5 и длиной 60 мм,торцовые поверхности заготовки зажимали стальными крышками после чеговсю сборку вносили в индуктор магнитно-импульсной установки "Импульс-А".На индуктор разряжали в "оковольтный емкостный накопитель ус ановки.Энергия разряда 8,6 кДж. В результате пондеромоторного эффекта происходил обжим заготовки на оправку изакрепление во внутренних полостяхалмазного порошка,Изготовленные сверла испытывалисьпри сверлении ситалла С 0115 М и следующих режимах: частота вращения4200 об/мин, осевая подача 11 мм/мин,давление.СОЖ 0,18 мПа.Испытания показали, что износ инструмента (удельный) составил 8 -6 мкм/м при полном отсутствии царапини прижогов на поверхности сверления.Сверла, изготовленные методом гальваностегии, обнаруживают размерный1 иэнос 9 - 10 мкм/м, Ухудшение данного йоказателя обьясняется более слабым удержанием абразивных зерен, а также более широкой поверхностью резания.В случае использования предлагаемого способа долговечность инструмента возрастает практически во столькораэ, во сколько длина рабочей частиинструмента превышает толщину алмазного слоя, осажденного (гальвани ческим методом) на торцовой поверхности заготовки.Формула изобретения15 1. Способ изготовления тонкостен"ных трубчатых сверл, включающий закрепление абразивного материала навнешней и внутренней поверхностяхтрубчатой заготовки, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения долговечности сверл, на заготовке равномерно по окружности выполняют пазы, расположенные на внешней ивнутренней поверхностях в шахматном 25 порядке, абразивный материал помещают в пазы, а закрепление его осуществляют радиальной раздачей заготовки, беэзазорно установленной в по-.лости матрицы, с последующим обжимом 30 на оправку, диаметр которой соответ"ствует номинальному внутреннему диаметру сверла,2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что пазы выполняютглубиной, превышающей половину толщины стенки заготовки.3. Способ по п, 1 о т л и ч а ющ и й с я тем, что раздачу и обжимзаготовки осуществляют путем воздействия на нее импульсного магнитногополя.4. Способ по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что поверхность пазовплакируют легкоплавким металлом.