[实用新型]切削工具磁力强化机

说明书

本实用新型属于用物理方法改进合金性能的一种处理设备，特别是用于改进切削工具的耐磨度提高其使用寿命的装置。

在各类机加工中要消耗大量合金工具钢。对于机械加工厂来讲在符合切削工艺要求的前提下提高切削工具的寿命历来倍受重视。目前国内外所采取的技术中包括常规热处理，激光渗氮化硼（美国），离子喷涂镀膜（英国）以及电火花强化等，我国则较多应用多元共渗等处理方法。其目的均是要改善切削工具的物理性能并延长其使用寿命。在众多的技术之中，其操作技术往往要求较高，设备昂贵，而且处理效果往往随着切削工具磨损而降低，因而在具体应用中十分不便。尤其是对于设备能力和技术水平较差的中小型工具处理就更显得突出。

本实用新型的目的是提供一种新式的切削工具处理装置，即通过强化磁场的作用达到改变合金工具钢物理性能提高其耐磨程度。同时要实现设备成本低，操作简便，强化效果显著和持久。

本实用新型的基本构思是建立在强化磁场对金属结构作用的理论上。实验证明，在中等强度的脉冲磁场中、合金工具钢受磁场的螺旋压缩。在强化磁场的作用下使金属的晶格结构受到有规律的压缩，紧密和排列，最终降低了工具在热处理过程中形成的残途不均匀应力，调整了整体结构上的不对称性或不均匀性。在全局及局部消除了集中点。合金工具钢在适当强度磁场力的作用下在全部范围内磁化，并避免过饱合脉冲磁场促进金属组织中的相过渡，改变了等温转变速度，因而在高速切削中具有相当重要的作用。所以，本实用新型的基本构思也就是设计一个适用于工具强化处理的磁场发生装置3，以为达到强化目的而必需的辅助配置，包括一个脉动直流电源1以保证形成脉冲磁场，以及为满足实际操作所设计的控制电路2。主要是用来变化强化磁场强度和控制强化时间以适应各种不同切削工具的强化处理。

做为本实用新型的关键是强化磁场的设计，其具体形式可以采用螺线管磁场，具体结构保包括一个非导磁材料制成的空心骨架4，其骨架上绕有螺线线包5。骨架中空尺寸架上绕有螺线线处理的切削工具而设计，一般通用切削工具如钻头、铣刀、车刀等普通机加工刀具可采用中空直径为60－95mm，长度为200－300mm，圆管状，在绕制时在骨架两端可以设置有挡线板6，非导磁材料可以采用黄铜。线圈的具体参数设置主要考虑到在骨架空腔中应当形成一个20000－36000A／m的均匀可调磁场。

下面结合附图进一步说明本实用新型的基本构思。

图1是本实用新型电原理图，其中7为定时器来调节磁场强度与强化控制时间的控制电路2以及螺旋管式磁场发生器3，以达到强化目的而必需的配置中还具有一个脉动直流电源1。

其控制电路中包括控制强化磁场开断时间的定时器7和实现线圈组配调整强化磁场强度的组合波段开关8。9为桥式整流器以供给线圈脉动直流电，8为一波段组合开关，以组合线圈的联接形式形成不同强度的磁场强度；L1、L2、L3、L4为四组分层迭绕在骨架上的激磁线圈。

图2即是线圈不同的组合形式示意图，通过波段开关8实现其连接形式。

图3即是强化螺线管磁场的具体结构示意图。

具体结构中包括一个非导磁材料例如铜制骨架4，绕在骨架上的高强漆包线圈5及两边的挡线板6，线圈留有八个插头可采用多种组配方法20000－36000安培／米的磁场。        其例举一具体实例参数如下：采用φ1.185高强漆包线分四个线圈绕制，L1绕在φ70mm黄铜管最内层，共绕7层，直流电组4.2Ω，线圈L2绕6层，电阻4.4Ω，L3绕5层电阻4.2Ω，L4绕5层4.7Ω。最终总圈数2898匝，串联总电阻17.5Ω。采用桥式整流平均电压198V。

按以上实施例中的线圈绕制方式，留有八个插头以组成线圈不同的组配方式。设计形成的螺线管磁场可以实现20000～43000安培／米磁场，对于一般切削工具的磁力强化已足够了，其总功率消耗低于9千瓦。

应用时将待处理的切削工具置入螺线管黄铜骨架内，调整强化时间和磁场强度调节开关，一般时间经过15－30秒钟的磁化处理后即可完成。

实验证明本实用新型具有极简单的结构和操作，经过磁场强化处理后的切削工具的耐磨寿命可提高一倍以上，而且切削工具磨钝后如再磨刃不需再行处理仍可保持原强化处理的效果，因而使用非常方便而其代来的增值效益则十分明显。