CS249902B1

CS249902B1 - Method of cutting tool production

Info

Publication number: CS249902B1
Application number: CS824489A
Authority: CS
Inventors: Albert Kosecek; Dusan Motus; Mikulas Szegheoe; Jozef Jenicek; Ladislav Bobcik; Jiri Andrlik
Original assignee: Albert Kosecek; Dusan Motus; Mikulas Szegheoe; Jozef Jenicek; Ladislav Bobcik; Jiri Andrlik
Priority date: 1982-06-17
Filing date: 1982-06-17
Publication date: 1987-04-16
Also published as: CS448982A1

Abstract

Riešenie sa týká sposobu výroby režného nástroja na vřtanie alebo opracovávanie kovových alebo iných tvrdých nekovových materiálov. Podstata sposobu spočívá v tom, že režný nástroj, ktorý pozostáva zo základného telesa a reznej časti zo spekaného karbidu alebo vysokovýkonnej rýchloreznej ocele alebo iného· materiálu, pričom režná časť sa vloží do vopred zhotovenej drážky na čelnej straně základného telesa a privarí sa súvislým alebo přerušovaným zvarom elektronovým alebo laserovým lúčom. Zvarený režný nástroj po zvarení je výhodné povrchové tepelne spracovať rozmietaním elektrónového alebo laserového lúča.The solution relates to a process for producing gray a drilling or working tool metallic or other hard non-metallic materials. The essence of the method is that it is gray instrument that consists of a basic one body and cutting part made of sintered carbide or high - speed high speed steel; \ tor. \ t another material, while the gray part does insert into the pre-formed groove on the front the base body and weld continuous or intermittent electron beam welding or laser beam. welded Gray tool after welding is advantageous surface heat treated electronically or laser beam.

Description

Vynález sa týká sposobu výroby režného nástroja na vřtanie alebo opracovávanie kovových alebo iných tvrdých nekovových materiálov.The invention relates to a method for producing a cutting tool for drilling or machining metal or other hard non-metallic materials.

Doteraz známe nástroje na vřtanie alebo opracovávanie kovov pozostávajúce zo základného telesa a neoddelitetnej reznej časti zo spekaného karbidu alebo z iného řezného materiálu, pripojenej k základnému telesu mosadznou alebo inou spájkou, připadne lepením, majú spoločný nedostatok charakterizovaný obmedzeným režným výkonom, daným tepelnomechanickými vlastnosťami použitého spojovacieho materiálu. Navýše tieto vlastnosti spojovacieho materiálu neumožňujú v plnej miere využiť výhodné tepelné spracovanie telies nástrojov, čo má negativny vplyv na trvalú přesnost nástrojov, ako aj na ich životnost. Telesá takýchto nástrojov sa musia volit z kvalitnějších, pevnějších materiálov. Uvedené sposoby spájania sú náročné na chemicko-fyzikálnu úpravu spájaných častí, na spotřebu energie a spojovacieho materiálu. Spojovací materiál a příslušné přídavné zváracie alebo spájkovacie materiály sú drahé a pri výrobě nepriaznivo vplývajú na hygienu pracovného prostredia.The prior art tools for drilling or working metal, consisting of a base body and an inseparable cutting part of sintered carbide or other cutting material attached to the base body by brass or other solder or gluing, have a common drawback characterized by limited thermal power due to the thermo-mechanical properties of the connection material. Moreover, these properties of the fastening material do not fully exploit the advantageous heat treatment of the tool bodies, which has a negative effect on the durability of the tools as well as on their service life. The bodies of such tools must be chosen from higher quality, stronger materials. Said joining methods are demanding on the chemical-physical treatment of the joining parts, on the consumption of energy and fasteners. Fasteners and associated welding or soldering consumables are expensive and adversely affect the hygiene of the work environment during manufacture.

Súčasný vývoj frézovacích nástrojov s priamou, či rožne tvarovanou řeznou častou, například na výrobu ozubenia, je riešený dvomi sposobmi. V prvom případe sa jedná o monolitické prevedenie, v druhom případe o skládané frézy so vsadenými nerozoberatelnými alebo vyměnitelnými řeznými časťami. Monolitně frézy sú vytvořené z jedného kusá materiálu z vysoko výkonnej rýchloreznej ocele. Ich výroba je poměrně jednoduchá a nevyžaduje ani zvláštně nároky na potřebu strojných zariadeni, pomocok a podobné. Frézy sú vysokej přesnosti, tuhosti a dosahujú vysokých obrábacích výkonov. Pri všetkých týchto priaznivých vlastnostiach je tento typ fréz velmi nehospodárny, lebo pri výrobě sa spotřebuje velké množstvo' materiálu.The current development of milling tools with a straight or spit-shaped cutting part, for example for the production of gearing, is solved in two ways. The first case is a monolithic design, the second case is a plunger cutter with inserts that cannot be disassembled or exchangeable. Monolithic milling cutters are made of a single piece of high-performance high-speed steel. Their manufacture is relatively simple and does not require any special demands on the need of machinery, aids or the like. The milling cutters are of high precision, rigidity and achieve high machining performance. With all these beneficial properties, this type of milling cutters is very uneconomical, as a large amount of material is consumed in the production.

Skládané frézy sú oproti monolitným frézám z hladiaska spotřeby materiálu hospodárnejšie, pretože základné teleso je z bežnej nástrojovej ocele a len výměnné řezné časti z vysoko výkonnej rýchloreznej ocele. Výrobna technológia vyžaduje rad špeciálnych pomocok a zariadeni a okrem toho je až desaťnásobne prácnejšia. Pri týchto vysokých požiadavkách ani nedosahujú voči monolitným frézám přesnosti a tuhosti zodpovedajúcich hodnot.Composite milling cutters are more economical than monolithic milling cutters in terms of material consumption because the base body is made of conventional tool steel and only the exchangeable cutting parts are made of high-performance high-speed steel. Manufacturing technology requires a range of special aids and equipment, and is up to ten times more laborious. At these high requirements, the monolithic milling cutters do not achieve the accuracy and rigidity of the corresponding values.

Tieto nevýhody do značnej miery odstraňuje spósob výroby řezného nástroja na vřtanie alebo opracovávanie tvrdých materiálov, pozostávajúceho zo základného telesa a reznej časti zo spekaného karbidu alebo vysokovýkonnej rýchloreznej ocele alebo iného materiálu, keď režná časť sa umiestni na základné teleso a privarí sa súvislým alebo přerušovaným zvarom, pričom řezná časť sa k základnému telesu privarí elektronovým alebo laserovým lúčom s měrným príkonom 100 až 6 000 J. cm'⁴.To a large extent these disadvantages are overcome by the method of manufacturing a cutting tool for drilling or machining hard materials consisting of a base body and a cutting part of sintered carbide or high-performance high-speed steel or other material when the gray portion is placed on the base body and welded with continuous or intermittent welding wherein the cutting portion was welded to the carrier electron or laser beam having a specific power input from 100 to 6000 J ^cm-fourth

Výhoda spósobu výroby režného nástroja na vřtanie alebo opracovávanie podlá vynálezu, predovšetkým spočívá v úspoře vysokovýkonné] rýchloreznej ocele, použitej len na režných častiach, zatial' čo základné teleso je zhotovené z bežnej konštrukčnej ocele. Například u fréz s modulom m = 2 — 3, představuje táto úspora v porovnaní s doteraz používanými monolitnými frézami rovnakých kvalit až 50 °/o. Je výhodná tá skutočnosť, že pri realizácii tohto spósobu sa uplatnia doterajšie běžné a vhodné technologie s běžnými pomóckami a výrobnými zariadeniami.The advantage of the method of manufacturing a cutting tool for drilling or machining according to the invention is, in particular, the saving of high performance high speed steel used only on the gray parts, while the base body is made of conventional structural steel. For example, in milling cutters with module m = 2 - 3, this savings is up to 50 ° / o compared to previously used monolithic cutters of the same quality. It is advantageous that in the implementation of this method, conventional and suitable technologies with conventional aids and production equipment are used.

Na přiložených obrázkoch sú znázorněné příklady vyhotovenia režného nástroja podl'a vynálezu, kde na obr. 1 je příklad priváránia reznej časti k telesu nástroja, na obr. 2 je příklad válcového telesa nástroja s vybráním pre reznú časť, na obr. 3 je vyznačený pódorys válcového telesa režného nástroja s vybráním pre reznú časť, na obr. 4 je prierez nástroja s viacerými zvarmi pre prichytenie reznej časti nástroja k telesu nástroja, na obr. 5, 6, 7 sú znázorněné pohl'ady na režný nástroj s možnosťou jedného zvaru a na obr. 8 a 9 sú znázorněné ďalšie možnosti použitia přerušovaného zvaru na prichytenie reznej časti k telesu režného nástroja.The accompanying drawings show exemplary embodiments of a cutting tool according to the invention. 1 is an example of welding the cutting portion to the tool body; FIG. 2 is an example of a cylindrical tool body with a recess for the cutting portion; FIG. 3 is a plan view of a cylindrical body of a cutting tool with a recess for the cutting portion; FIG. 4 is a cross-sectional view of a multi-weld tool for attaching the cutting portion of the tool to the tool body; FIG. 5, 6, 7 are views of a single-welded cutting tool and FIG. 8 and 9 show further possibilities of using the intermittent weld to attach the cutting portion to the cutting tool body.

Režný nástroj sa podlá vynálezu vyrobí tak, že teleso nástroja 10 má vybranie 11 pre reznú časť 20. Vybranie 11 je vyhotovené v tolerancii, ktorá zabezpečuje stálu polohu reznej časti 20 voči telesu nástroja 10 po jeho zasunutí do vybrania 11. Technológiou s vysokokoncentrovaným zdrojom tepla, ako je elektronový alebo laserový lúč, sa režná časť 20 privarí súvislým zvarom 30 alebo přerušovaným zvarom k telesu nástroja 10. Zvary 30 sa robia s ohladom na závislosti, ako namáhanie, životnost, ale aj technologické podmienky zvárania. Aby sa dosiahlo zvarového spoja vyhovujúcej kvality, ale aj tvaru, je potřebné kombinovat parametre zvárania, a to napatle zváracieho oblúka, zvárací prúd a zváraciu rýchlosť. Pre tepelný příkon (Qp) do miesta zvaru 30 platí rovnicaThe cutting tool according to the invention is manufactured in such a way that the tool body 10 has a recess 11 for the cutting portion 20. The recess 11 is made in a tolerance that ensures a stable position of the cutting portion 20 relative to the tool body 10 after insertion into the recess 11. such as an electron beam or a laser beam, the cutting portion 20 is welded by a continuous weld 30 or by intermittent weld to the tool body 10. The welds 30 are made in dependence on stress, durability, but also welding technological conditions. In order to achieve a weld joint of satisfactory quality but also of shape, it is necessary to combine the welding parameters, namely the arc welding arc, the welding current and the welding speed. The equation applies to the heat input (Qp) to the weld point 30

Pri zváraní režného nástroja 10 s 0 8 mm bola použitá měrná energia zvárania 1i50 J. . cm’¹, v dalšom případe pri zváraní řezného nástroja 10 0 25 mm sa zváralo měrnou energiou 500 J. cm^-1, v případe zvárania režného nástroja 10 0 60 mm sa použiala měrná energia zvárania 3 000 J. cm^-1. Pri zváraní režných častí 20 k základnému telesu řezného nástroja 10, ako je napr. fréza, sa použila měrná energia zvárania od 100 do 6 000 J. cnr¹.When welding the cutting tool 10 with 0 8 mm, a specific welding energy of 1 150 J was used. cm ^-1 , in another case, when welding a cutting tool 10 0 25 mm, a specific energy of 500 J cm ^-1 was welded, in the case of welding a cutting tool 10 0 60 mm, a specific welding energy of 3000 J cm ^{-1 was used} . When welding the cutting portions 20 to the base body of the cutting tool 10, e.g. milling, the specific energy used welding 100-6000 cm @ J. ^first

Vo všetkých prípadoch zvárania sa dosiahli vyhovujúce technologické zvary 30 bez vád.In all welding cases, satisfactory defect-free technological welds 30 were achieved.

Reznú časť 20 nástroja 10 možno privariť spůsobom podta vynálezu k telesu nástroja 10, ktoré je už vopred tepelne spracované alebo sa tepelne spracuje spolu s režnou častou 20 známým sposobom alebo rozmietaním elektronového alebo laserového lúča po povrchu nástroja 10.The cutting portion 20 of the tool 10 can be welded in accordance with the invention to a tool body 10 which is already heat treated or heat treated together with the cutting portion 20 in a known manner or by sweeping an electron or laser beam over the surface of the tool 10.

Po přivaření reznej časti 20 k telesu nástroja 10 je možné reznú hranu 21 vytvořit' běžným trieskovým obrábaním alebo elektronovým alebo laserovým lúčom.After welding the cutting portion 20 to the tool body 10, the cutting edge 21 may be formed by conventional chip machining or by electron or laser beam.

Vynález je možné využiť v strojárskom priemysle pri výrobě režných nástrojov na vřtanie, pri výrobě rotačných obrábacích nástrojov, najmá frézovacích.The invention can be used in the mechanical engineering industry for the production of cutting tools for drilling, for the production of rotary cutting tools, especially milling tools.

Vynález je možné využiť v strojárenskom priemysle pri výrobě režných nástrojov na vřtanie, pri výrobě rotačných obrábacích nástrojov, najmá frézovacích.The invention can be used in the engineering industry in the production of cutting tools for drilling, in the production of rotary cutting tools, in particular milling.

Claims

SUBJECT

Method of manufacturing a cutting tool for drilling or machining hard materials consisting of a base body and a cutting portion of sintered carbide or high-performance high-speed steel or other weldable material, when the cutting portion is placed on the base body and welded with continuous or intermittent welds, 2. The method according to claim 1, wherein the cutting portion (20) is welded to the base body of the tool (10) by electron beam or laser beam with a specific power input of 100 to 6,000 J cm @ ^-1 .