RU2718791C2 - Knife edge forming device - Google Patents
Knife edge forming device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2718791C2 RU2718791C2 RU2017138321A RU2017138321A RU2718791C2 RU 2718791 C2 RU2718791 C2 RU 2718791C2 RU 2017138321 A RU2017138321 A RU 2017138321A RU 2017138321 A RU2017138321 A RU 2017138321A RU 2718791 C2 RU2718791 C2 RU 2718791C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- knife
- guide
- edge
- housing
- base
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/04—Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
- Knives (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам нанесения покрытий на металлические поверхности способом электродуговой наплавки и может быть использовано для обработки металлических поверхностей режущей части инструмента, в частности формирования режущей поверхности ножей.The invention relates to devices for coating metal surfaces by the method of electric arc welding and can be used to process metal surfaces of the cutting part of the tool, in particular the formation of the cutting surface of knives.
Известны устройства формирования кромки ножей (патенты № CN 104185536 2014-12-03 В24В 3/54, № US 2015147945 - 2015-05-28 В24В 23/40, № JP 2017507796 (A) - 2017-03-23 В24В 3/36). Устройства обеспечивают формирование кромки ножа путем снятия части материала ножа абразивным способом. Недостатком устройств является изменение геометрии ножа (его режущей кромки) вследствие абразивного износа от инструмента и эксплуатации и увеличение времени последующего формирования кромки ножа.Knife edge forming devices are known (Patents No. CN 104185536 2014-12-03
Наиболее близким к заявляемому является устройство формирования кромки ножа путем электродуговой наплавки поверхностей кромок деталей машин, в том числе ножей, подверженных абразивному износу, описанное в АС 556909 В23К 9/04, содержащее два электрода - анода и катод, подключенные к цепям питания, фильеру для принудительного формирования поверхностей кромки, которое позволяет уменьшить количество расплавляемого основного металла, повысить качество наплавленного слоя и увеличить износостойкость деталей.Closest to the claimed is a device for forming the edge of a knife by electric arc surfacing of the surfaces of the edges of machine parts, including knives subject to abrasive wear, described in AC 556909 V23K 9/04, containing two electrodes - an anode and a cathode connected to power circuits, a die for forced formation of edge surfaces, which allows to reduce the amount of molten base metal, improve the quality of the deposited layer and increase the wear resistance of parts.
Недостатком известного устройства является применение жестких графитовых электродов и их расположение на одной поверхности кромки, что не позволяет получить требуемое формообразование поверхности покрытия изделия, например, кромки ножа.A disadvantage of the known device is the use of hard graphite electrodes and their location on one edge surface, which does not allow to obtain the required shaping of the coating surface of the product, for example, the edge of the knife.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является упрощение технологии нанесения покрытия на металлические поверхности режущей части инструмента и получение требуемого формообразования поверхности покрытия на изделии, например, кромки ножа с сохранением геометрии его режущей кромки в процессе эксплуатации.The problem to which the present invention is directed, is to simplify the technology of coating on the metal surface of the cutting part of the tool and obtain the required shaping of the coating surface on the product, for example, the edge of the knife while maintaining the geometry of its cutting edge during operation.
Технический результат достигается тем, что в устройстве формирования кромки ножа, содержащим два электрода - анода и катод, подключенным к цепям питания, фильеру, а также основание, в отличие от известного, катод выполнен в форме направляющей в виде конуса, а фильера выполнена V-образная, при этом электроды - аноды выполнены в виде проволоки из высоко электропроводного материала, намотанной на одни катушки, расположенные по обеим сторонам от направляющей с возможностью их вращения и поступательного перемещения и подключены посредством подпружиненных токоподводов к цепи питания постоянного тока, а присадочный материал в виде проволоки намотан на другие катушки, также расположенные по обеим сторонам от направляющей с возможностью их вращения и поступательного перемещения, при этом и катушки и направляющая размещены на основании, закрепленном в корпусе на одном его торце, при том корпус выполнен из электро и теплоизоляционного материала с трубчатым формообразованием переменного сечения в виде рукоятки, на поверхности которой у места крепления основания размещена и выступает за поверхность корпуса подпружиненная кнопка подачи напряжения, а внутри корпуса размещен импульсный трансформатор, подключенный к сети питания переменного тока посредством вилки и проводов через гибкий ввод в другом торце корпуса, на основании параллельно торцу корпуса размещен катод, подключенный к цепи питания постоянного тока импульсного трансформатора, а зона наплавки размещена между направляющей и V-образной фильерой из сверхтвердого материала.The technical result is achieved by the fact that in the device for forming the edge of the knife, containing two electrodes - an anode and a cathode connected to power circuits, a die, and also the base, in contrast to the known one, the cathode is made in the form of a guide in the form of a cone, and the die is made of V- shaped, while the electrodes - anodes are made in the form of a wire of highly conductive material wound on one coil located on both sides of the guide with the possibility of rotation and translational movement and are connected by spring-loaded current leads to the DC power circuit, and filler material in the form of a wire is wound on other coils, also located on both sides of the guide with the possibility of their rotation and translational movement, while the coils and the guide are placed on a base fixed in one case the end, while the body is made of electrical and heat-insulating material with a tubular shaping of variable cross section in the form of a handle, on the surface of which at the attachment point of the base there is also a protrusion A spring-loaded voltage supply button is behind the housing surface, and inside the housing there is a pulse transformer connected to the AC power supply via plugs and wires through a flexible input in the other end of the housing; on the base parallel to the housing end is a cathode connected to the DC power circuit of the pulse transformer and the surfacing zone is located between the guide and the V-shaped die made of superhard material.
При этом, электроды - аноды предлагается выполнить в виде высоко электропроводного углеродного волокна из углеродных нанотрубок.At the same time, it is proposed to perform electrodes - anodes in the form of a highly conductive carbon fiber from carbon nanotubes.
При этом, присадочный материал предлагается выполнить в виде витой пары - высоко электропроводного углеродного волокна из углеродных нанотрубок и присадочной проволоки.At the same time, filler material is proposed to be made in the form of a twisted pair - a highly conductive carbon fiber from carbon nanotubes and filler wire.
Предлагаемым устройством обеспечивается возможность решения поставленной задачи, при конструктивной несложности устройства, не требующим больших затрат для его реализации, что поясняетсяThe proposed device provides the ability to solve the problem, with the constructive simplicity of the device, not requiring large costs for its implementation, which is explained
фиг. 1, на которой изображено устройство формирования кромки ножа;FIG. 1, which shows a knife edge forming apparatus;
фиг. 2, на которой изображена схема импульсного трансформатора;FIG. 2, which shows a diagram of a pulse transformer;
фиг. 3, сечение А-А на фиг. 1, на которой изображена фильера формирования кромки ножа.FIG. 3, section AA in FIG. 1, which shows a knife edge forming die.
Устройство состоит из корпуса 1, выполненного из электро и теплоизоляционного материала с трубчатым формообразованием переменного сечения в виде рукоятки, на поверхности которой, расположена и выступает за поверхность корпуса подпружиненная кнопка включения (подачи напряжения) 2, замыкающая цепь схемы импульсного трансформатора 3, который размещен в виде электрорадиоэлементов - диодов 4 и дросселя 5 внутри корпуса - рукоятки. Импульсный трансформатор подключен к сети питания переменного тока 220 В посредством вилки 6 и проводов 7 через гибкий ввод 8 в торце корпуса. На другом торце корпуса расположено основание 9, на котором параллельно торцу корпуса размещен катод 10 в форме направляющей в виде конуса, за которой расположена зона сварки (наплавки) 11. По двум сторонам от направляющей расположены катушки 12 с намотанной на них присадочной проволокой 13 (стальной высоколегированной) и катушки 14 с намотанными на них электродами - анодами 15 подключенными к цепи питания постоянного (сварочного) тока посредством подпружиненных токоподводов 16. За зоной наплавки расположена V-образная фильера 17 из сверхтвердого материала (алмаза).The device consists of a housing 1 made of electrical and heat-insulating material with a tubular shaping of variable cross section in the form of a handle, on the surface of which, a spring-loaded on / off
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Нож, подлежащий формированию кромки, устанавливается частью кромки, примыкающей к его ручке в направляющую (катод) в виде конуса 10, с легким нажатием кромки на направляющую. При этом (положение ON) осуществляется контакт поверхностей кромки ножа с электродами - анодами 14 подключенными посредством подпружиненных токоподводов 16 к цепи питания постоянного тока, а стенок ножа с торцами катушек 12 с присадочной проволокой 13. При подаче напряжения переменного тока (замыкании цепи вручную кнопкой 2) 220 В, импульсный трансформатор 3 формирует постоянный (сварочный) ток (при отсутствии трансформатора образуется ток короткого замыкания - КЗ), осуществляя зажигание дуги и процесс наплавки. Одновременно с подачей напряжения и началом процесса наплавки кромка ножа под воздействием руки на ручку ножа перемещается в V-образной фильере 17, при этом наплавляемый материал из зоны наплавки 11 попадает в фильеру, которая формирует кромку ножа. Подача присадочной проволоки в зону наплавки выполняется синхронно (разматыванием с катушек) с перемещением ножа. После выхода ножа из зоны наплавки и фильеры 17 цепь размыкается и размыкание цепи дублируется вручную размыканием кнопки 2, а токоподводы и катушки возвращаются в первоначальное (раскрытое) положение OFF.The knife to be formed by the edge is installed by the part of the edge adjacent to its handle in the guide (cathode) in the form of a
Предлагаемое устройство формирования кромки ножа учитывает следующие конструктивно-технологические факторы:The proposed device for forming the edge of the knife takes into account the following structural and technological factors:
- количество (объем) наплавляемого материала соответствует необходимому объему формируемой кромки (выполняется соответствием площади диаметров присадочной проволоки площади сечения формируемой кромки);- the amount (volume) of the deposited material corresponds to the required volume of the formed edge (performed by the correspondence of the diameter area of the filler wire to the cross-sectional area of the formed edge);
- обеспечивается быстрое нагревание поверхностной области подложки (материала ножа) модифицируя ее металлургическую структуру, без существенного нагрева нижележащей основной массы подложки, за которым следует быстрое охлаждение, благодаря чему подавляются зарождение и рост кристаллов и не происходит фазовой сегрегации и сепарации добавок или составляющих подложки;- provides rapid heating of the surface region of the substrate (knife material) by modifying its metallurgical structure, without significant heating of the underlying bulk of the substrate, followed by rapid cooling, thereby suppressing the nucleation and growth of crystals and does not phase segregation and separation of additives or components of the substrate;
- стабильность горения дуги и процесса наплавления обеспечивается выполнением принципа устройства дуговых автоматов для подачи электрода или присадочного материала с постоянной скоростью не зависящей от напряжения дуги или от каких-либо других факторов и выполняется путем синхронизации подачи материала в зону наплавления и перемещения ножа, вращающего торцы катушек с присадочной проволокой, при плотности тока 70-85 а/мм2 и скорости подачи 5 см/сек, что обуславливает полное расплавление присадочного материала и способствует процессу саморегулирования дуги при форме внешней характеристики источника питания близкой к жесткой ВАХ в оптимальном режиме работы;- the stability of the arc burning and the deposition process is ensured by the implementation of the principle of the arrangement of arc machines for feeding the electrode or filler material at a constant speed independent of the arc voltage or any other factors and is performed by synchronizing the supply of material to the fusion zone and moving the knife rotating the ends of the coils with filler wire, at a current density of 70-85 a / mm 2 and a feed speed of 5 cm / sec, which leads to a complete melting of the filler material and contributes to the process itself arc regulation in the form of an external characteristic of a power source close to a rigid I – V characteristic in an optimal mode of operation;
- потребляемая в течение 2-3 сек (время прохождения кромки ножа через зону наплавления) мощность с учетом требуемого сечения электрода не превышает 0,6-0,75 кВт;- power consumed for 2-3 seconds (the time the knife edge passes through the deposition zone), taking into account the required electrode section, does not exceed 0.6-0.75 kW;
- схема импульсного трансформатора и соответствующий ей состав электрорадиоэлементов определяют минимально необходимую комплектацию с учетом возможности размещения в объеме корпуса - рукоятки.- the pulse transformer circuit and the corresponding composition of electric radio elements determine the minimum necessary equipment, taking into account the possibility of placement in the volume of the body - the handle.
Устройство и процесс наплавления могут быть модифицированы, с учетом назначения и размеров инструмента, например, для формирования кромки топора требуются соответствующие параметры сварки, соответствующие диаметры электродов, присадочной проволоки и соответствующее сечение фильеры с углом β, которое должно соответствовать форме заточки инструмента в зависимости от назначения инструмента.The device and the deposition process can be modified, taking into account the purpose and size of the tool, for example, to form the edge of the ax, the corresponding welding parameters, the corresponding diameters of the electrodes, filler wire and the corresponding die section with an angle β, which must correspond to the shape of the tool sharpening depending on the purpose tool.
При прохождении фильеры из высоко теплопроводного материала (алмаза) наплавленный (углеродный) материал начинает охлаждаться, стенки фильеры, отполированные до шероховатости поверхности 1-2 мкм, формируют поверхность с аналогичной шероховатостью, что обеспечивает малое сопротивление трения и, соответственно, легкое разрезание обрабатываемого материала.When a die passes through a highly heat-conducting material (diamond), the deposited (carbon) material begins to cool, the die walls, polished to a surface roughness of 1-2 μm, form a surface with a similar roughness, which provides low friction resistance and, accordingly, easy cutting of the processed material.
Устройство и разработанные на его основе устройства, например, переносные с применением аккумулятора, могут применяться для формирования режущей кромки инструментов различного назначения, а заявляемое устройство по достоинству оценит любая домохозяйка.The device and devices developed on its basis, for example, portable using a battery, can be used to form the cutting edge of tools for various purposes, and any housewife will appreciate the claimed device.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017138321A RU2718791C2 (en) | 2017-11-03 | 2017-11-03 | Knife edge forming device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017138321A RU2718791C2 (en) | 2017-11-03 | 2017-11-03 | Knife edge forming device |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017138321A RU2017138321A (en) | 2019-05-06 |
RU2017138321A3 RU2017138321A3 (en) | 2020-02-28 |
RU2718791C2 true RU2718791C2 (en) | 2020-04-14 |
Family
ID=66430178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017138321A RU2718791C2 (en) | 2017-11-03 | 2017-11-03 | Knife edge forming device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2718791C2 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU556909A1 (en) * | 1974-04-02 | 1977-05-05 | Брянский Филиал Всесоюзного Проектно-Технологического Института Строительного И Дорожного Машиностроения | The method of electric arc surfacing of the edges |
SU729012A1 (en) * | 1977-08-05 | 1980-04-25 | Кишиневский Сельскохозяйственный Институт Им.М.В.Фрунзе | Automatic building-up apparatus |
US6399912B1 (en) * | 2000-04-25 | 2002-06-04 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for submerged arc welding |
RU2293629C1 (en) * | 2005-05-30 | 2007-02-20 | Липецкий Государственный Технический Университет (Лгту) | Rolled piece edge disintegration cutter |
RU72165U1 (en) * | 2007-12-03 | 2008-04-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет-УПИ" | DEVICE FOR ELECTROEROSION ALLOYING |
RU2518856C2 (en) * | 2010-01-20 | 2014-06-10 | АйЭйчАй КОРПОРЕЙШН | Cutting tool coating composed by cutting edge and cutting tool including such coating |
CN104842045A (en) * | 2015-02-27 | 2015-08-19 | 溧阳市基恩机械有限公司 | Machining method for welding special material to cutter cutting edge |
-
2017
- 2017-11-03 RU RU2017138321A patent/RU2718791C2/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU556909A1 (en) * | 1974-04-02 | 1977-05-05 | Брянский Филиал Всесоюзного Проектно-Технологического Института Строительного И Дорожного Машиностроения | The method of electric arc surfacing of the edges |
SU729012A1 (en) * | 1977-08-05 | 1980-04-25 | Кишиневский Сельскохозяйственный Институт Им.М.В.Фрунзе | Automatic building-up apparatus |
US6399912B1 (en) * | 2000-04-25 | 2002-06-04 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for submerged arc welding |
RU2293629C1 (en) * | 2005-05-30 | 2007-02-20 | Липецкий Государственный Технический Университет (Лгту) | Rolled piece edge disintegration cutter |
RU72165U1 (en) * | 2007-12-03 | 2008-04-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет-УПИ" | DEVICE FOR ELECTROEROSION ALLOYING |
RU2518856C2 (en) * | 2010-01-20 | 2014-06-10 | АйЭйчАй КОРПОРЕЙШН | Cutting tool coating composed by cutting edge and cutting tool including such coating |
CN104842045A (en) * | 2015-02-27 | 2015-08-19 | 溧阳市基恩机械有限公司 | Machining method for welding special material to cutter cutting edge |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2017138321A (en) | 2019-05-06 |
RU2017138321A3 (en) | 2020-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3098150A (en) | Spark discharge metal depositing apparatus | |
US11666981B2 (en) | Welding method and apparatus therefor | |
US4236985A (en) | Method for machining works of current-conducting material with current-conducting abrasive tools | |
US3122629A (en) | Consumable electrode arcless electric working | |
CN206578445U (en) | A kind of pair of thermal source hybrid welding torch and double thermal source composite welding systems | |
US2489002A (en) | Method of electric arc welding | |
US4487671A (en) | Methods and apparatus for the electrical machining of a workpiece | |
US2796509A (en) | Means for electro-erosion | |
RU2718791C2 (en) | Knife edge forming device | |
US2679571A (en) | Tip welder tool | |
TWI571339B (en) | The methodology of cutting semi/non-conductive material using wedm | |
CN110977109A (en) | GTAW welding system and method suitable for ultra-narrow gap | |
GB1159092A (en) | Improvements in Electrolytic Material Removal Method. | |
US9364909B2 (en) | Wire electric discharge machine and wire electric discharge machining method | |
US3610877A (en) | Flexible electrode structure | |
US11446756B2 (en) | Systems and methods for wire surface oxidation removal and/or wire preheating using a tungsten arc | |
CN203901020U (en) | Polishing and machining device for metal surfaces | |
US2936364A (en) | Metal arc working process and apparatus | |
US20110049108A1 (en) | Electro-Erosion Edge Honing of Cutting Tools | |
CN116587009A (en) | Conductive vibration composite cutting processing method for metal material | |
JP2015009346A (en) | Electrolytic dressing method and electrolytic dressing device | |
US6281462B1 (en) | Burr processing apparatus | |
EP3799987B1 (en) | Apparatus and system for wire preheating using polyphase electric arc preheating | |
JPH01143776A (en) | Plasma torch | |
RU2763912C1 (en) | Method for plasma surfacing and welding by combination of arcs |