Виды режущего инструмента для металлообработки

ТД «Квалитет»

Новосибирск

О видах металлорежущих инструментов простым языком

Навигация по записям

Далеко не всегда приобретением инструмента для предприятий занимаются те, кто непосредственно его использует в работе. Естественно, чтобы купить качественные изделия, не обязательно самому быть докой: как правило у вас есть список с наименованиями, ГОСТами, размерами и т.д, вам всегда окажут помощь специалисты Торгового дома «Квалитет». Но немного ориентироваться будет не лишним. Это ваш случай, и вы согласны, что неплохо бы чуть разобраться в деталях? Тогда этот текст о видах металлорежущего инструмента – то, что вам нужно.

Металлорежущим называют инструмент, предназначенный для обработки металлических или композитных заготовок методом резания. Слои материала под воздействием специальных инструментов один за другим отделяются, переходя в отходы — стружку. В результате мы будем иметь полуфабрикат или изделие таким, каким оно было задумано. Используется металлорежущий инструмент главным образом при обработке деталей различных машин, устройств, приборов.

Большая часть современных металлорежущих инструментов предназначена для оснащения станков (так называемый станочный инструмент, а есть ещё ручной). Существует довольно много классификаций режущих инструментов. Например, по принципу взаимодействия с обрабатываемым материалом они подразделяются на обычные и ротационные. По цельности – на цельные (с неподвижным присоединением пластинок) и составные (с механическим креплением), по виду соединения со станками – на призматические, насадные и хвостовые. Но основными всё же можно назвать две классификации: по конструкции и по выполняемым задачам (видам обрабатываемых поверхностей).

Классификация металлорежущего инструмента по конструкции (основные категории)

1. Резцы(фасонные и общего назначения). Эти инструменты легко отличить по призматической или дисковой форме. Используются они для работ на токарных, строгальных, расточных, долбёжных и других станках.
2. Свёрла. Сверло представляет собой одно- или двухлезвийный режущий инструмент, назначение которого – получение отверстий в сплошном материале, а также дальнейшее рассверливание отверстий.
3. Зенкеры. Это инструменты с двумя-восемью лезвиями, предназначенные для увеличения отверстий, а также для получения фасонных отверстий.
4. Фрезы специальные(борфрезы, гравировальные, червячные и др.)и общего назначения. Большинство фрез имеют вид тел вращения с множеством зубьев на торцевой и образующей поверхностях. Предназначены фрезы для оснащения фрезерных станков.
5. Развёртки. Так называют инструменты с большим количеством режущих кромок, используемые исключительно для чистовой обработки отверстий.
6. Прошивки и протяжки. Это инструменты с множеством лезвий, по форме напоминающие стержень или плиту с поперечными зубьями (при этом размеры зубьев увеличиваются по мере приближения к заднему хвостовику). Назначение прошивок и протяжек – обработка внутренних и наружных поверхностей разной формы.
7. Метчики. Инструменты, представляющие собой винты, вдоль которых идут лыски и канавки, образующие режущие лезвия. Назначение метчиков – получение резьбы в отверстиях.
8. Плашки. Эти инструменты имеют вид небольших прокаленных гаек с осевыми отверстиями, образующими кромки. Дополнительно плашки оснащаются стружечными отводами. Назначение плашек – нарезание и накатывание наружной резьбы.
9. Шеверы. Режущие инструменты по виду напоминающие колесо и предназначенные для чистовой обработки методом скобления колес малых модулей.
10. Комбинированные инструменты. В эту категорию включают приспособления, сочетающие в себе нескольких однотипных или разнотипных инструментов.
11. В отдельную категорию принято выделять инструменты для станков с ЧПУ и для автоматизированного оборудования. В неё входят режущие, быстросменные, бесподналадочные инструменты и приспособления для контроля работы и настройки режущих инструментов.

Классификация металлорежущего инструмента по задачам

Что нужно знать о режущих инструментах для станков с ЧПУ

Режущий инструмент станков с ЧПУ составляет часть автоматизированных конструкций для обрабатывания различного вида деталей. О типах этих приспособлений, их характеристиках, требованиях к ним.

Дабы добиться отличной производительности, прекрасного качества обрабатывания деталей, каждый режущий инструмент для станков с ЧПУ обязательно должен соответствовать определенным требованиям. Тщательный отбор, подготовка необходимых инструментов, обеспечивающая техническую надежность, автоматизацию рабочего процесса станка с ЧПУ, включает соответствие высокого уровня прочности таких приспособлений с их универсальностью.

Для производства режущего инструментария употребляют:

• твердые сплавы;
• металлокерамику;
• сталь быстрорежущую;
• синтетические материалы.

Причем твердые сплавы в свою очередь также подразделяются на несколько групп, различающихся по своим эксплуатационным, физическим, химическим свойствам:

• титано-тантало-вольфрамовые;
• без вольфрамовые;
• вольфрамовые;
• тантало-вольфрамовые.

Об основных требованиях для режущих инструментов

Производственные станки с программным управлением, как правило, должны использовать такие режущие приспособления, что удовлетворяют ряду условий, таких как:

• стабильность режущих свойств;
• правильное формирование, выполнение отвода стружек;
• универсальность использования для обработки разного вида деталей на разнотипных станках;
• быструю их сменяемость для переналадки, обработки других деталей или же смены затупившегося инструмента;
• обеспечение необходимой точности обрабатывания деталей.

Внимание. В некоторых случаях, указанные выше требования к режущим инструментам, могут не позволить применять на устройствах с ЧПУ те, которые успешно применяются на обычных станках. Для таких современных станков сейчас выделяются специальные группы режущих, стандартизованных приспособлений.

Об инструментах, применяемых на токарных станках

Для обрабатывания деталей на токарных устройствах обычно используют:

Об особенностях использования резцов

Чаще всего в обычном токарном станке применяются в качестве особого режущего инструмента специальные резцы, имеющие типовые конструкции установленного типа. Обычно они бывают сборного вида, оснащены многогранными специальными пластинами из твердых металлов, различных сверхтвердых материалов (СМП).

К таким резцам предъявляются определенные требования:

• использование по максимуму пластин, которые механическим способом закрепляются на их корпусе для обеспечения постоянных, геометрических, конструктивных свойств;
• применение пластин наиболее оптимальных форм, которые обеспечат универсальную работу инструментов;
• возможность предусмотреть все действия этих приспособлений в прямом или перевернутом положении;
• допустить возможность работы резца левого исполнения;
• гарантирование высокой надежности резцовых вставок;
• правильное формирование стружек для отведения их по специальным бороздкам, сделанным на передних сторонах используемых пластин.

О видах резцов

Обычно комплект режущих приспособлений, используемых таким станком с ЧПУ, содержит типовые резцы такого вида:

• проходные, согнутые с правой стороны на 45°, чтобы обеспечить снятие фасок, наружную обточку торцовых сторон;
• резцы контурного вида с пластинами в виде параллелограмма, позволяющими выполнять обточку цилиндрических, контурных деталей, обтачивать конусные детали до 30°;
• контурные, со специальными пластинами в форме параллелограмма для возможности обрабатывать поверхности полусферического вида и конусов до 57°;
• резьбовые, имеющие ромбические пластины, которые закрепляются сверху, давая возможность нарезать резьбу, с расстоянием шага от 2 до 6мм.

О сменных многогранных пластинках (СМП)

Резцы сборные с пластинами СМП приобрели наибольшую популярность, широкое распространение применения их на станках, имеющих ЧПУ, благодаря таким факторам как:

• экономный расход резательных дефицитных резцов;
• сокращение времени для наладки инструментов, при которой смена СМП может производиться без снимания корпуса резца;
• хорошее качество дробления стружек;
• не нужно постоянно затачивать сам резец.

Зависимость производительности режущего инструмента от методов закрепления пластинок

В приспособлениях сборного типа производительность, равно как и надежность, выносливость, долговечность их эксплуатации, зависит от способов закрепления многогранных пластин. Эти крепежи должны обеспечить:

• надежность (без возможных микроскопических смещений во время движения, производимого режущими инструментами);
• плотность контакта поверхностей между опорными пластинами и пазами;
• точное позиционирование и возможность взаимной замены рабочих кромок;
• поддержку геометрической стабильности;
• раздробление и надежное отведение стружек;
• наименьшее время, допущенное на смену лезвий.

Об инструментах, применяемых для фрезерных станков

Для фрезерования используются в качестве режущих приспособлений фрезы, которые бывают различных конструкций, и имеют специальные зубья для обрабатывания поверхности деталей.

Все фрезерные инструменты различаются между собой по:

• форме и внешнему виду зубьев;
• их направлению и исполнению;
• их применению и креплению.

Чтобы в патроне фрезерного станка хорошо укрепить фрезу, используют ее хвостовик, который крепят к зубьям методом сварки или разными крепежными элементами, например:

• болтами;
• специальными клиньями;
• винтами.

Иногда фреза может быть представлена единым целым со своей режущей частью. Так ее обычно и называют – цельной фрезой.

Важно. Некоторые современные станки с ЧПУ употребляют только цельные специальные концевые фрезы, имеющие хвостовики цилиндрического, а также конического вида для более прочного, скорого закрепления их в патроне фрезерных станков.

При производстве фрезерных инструментов чаще всего используются следующие материалы:

• металлокерамика;
• быстро-режущие стали;
• твердые сплавы, имеющие специальные алмазные напыления для усиления твердости.

О принципах обрабатывания фрезой

При фрезеровании с помощью зубьев фрезы снимается стружка со шлифуемых ими поверхностей, при этом она из зоны резания отводится специальными бороздками вдоль самой фрезы. Поэтому особое значение имеет расположение зубьев относительно друг друга. Правильное геометрическое взаимное расположение влияет на:

• быстроту резания;
• качество обрабатываемых поверхностей;
• износостойкость фрезы;
• экономию энергетических затрат;
• цену готовых изделий.

Внимание. Каждый тип предполагаемых заготовок, будь то дерево, камень, металл, оргстекло, например, требует определенного вида фрезерных приспособлений.

О видах фрез

Эти инструменты бывают разнообразного типа, которые обычно классифицируют по определенным группам, объединенным общим признаком. К таким признакам можно отнести, например:

• конструктивные особенности;
• геометрические формы;
• виды обрабатываемых деталей.

К конструктивным особенностям относят фрезы:

• цельные, сделанные из одного вида материала как неделимое целое со своей режущей стороной;
• составные фрезы, отличающиеся зубчатой частью, сделанной из прочной стали, припаянной или приваренной к хвостовику;
• сборные, у которых зубчатая часть прикрепляется к хвостовику простым механическим способом (при помощи болтов или винтов).

По геометрическому типу к таким режущим приспособлениям относятся фрезы:

• торцевые;
• цилиндрического типа;
• концевые;
• конического вида.

Операция фрезерования связана с режущими действиями, производимыми на поверхностях разных деталей, к примеру:

• шлифовальная обработка плоскостей;
• прорезывание пазов;
• нарезание разного вида резьбы;
• простое разрезание металла.

Бывают еще типизированные режущие инструменты, зависящие от вида отделываемых заготовок, к примеру, фрезы для обработки:

• меди, алюминия и других пластичных металлов;
• камня;
• дерева;
• оргстекла;
• стали.

В подобных случаях материал самих режущих частей на фрезах зависит от жесткости обрабатываемой заготовки и соответственно от конструкции специальных бороздок для отведения стружек, которые могут быть:

Об особенностях подбора режущих инструментов

Сейчас сложно представить фрезерный современный станок с ЧПУ без соответственно подходящих специальных фрезерных инструментов, без наличия которых нельзя достичь значительной производительности. Точность обрабатывания деталей, удобство эксплуатации – вот главные критерии предъявляемых к ним строгих требований.

На таких станках резательным инструментом часто являются фрезы концевого цилиндрического вида из твердосплавных или алмазных материалов. К их достоинствам относятся:

• обладание высокой износостойкостью;
• способность противостоять вибрации во время вращательного движения;
• повышенная жесткость;
• большая скорость резания;
• очень высокая точность обработки.

Все станки современного типа с числовым программным управлением могут выполнять самые сложные технологические действия, автоматически производя необходимую обработку деталей. Причем детали могут быть из чугуна, сплавов легких металлов, стали. Все действия таких устройств запрограммированы еще до начала рабочего процесса. И потому так важно правильно подобрать режущие инструменты, соответствующие всем необходимым требованиям и параметрам.

Инструменты для обработки металла. Виды и обзор лучших

Даже элементарную работу по металлу невозможно проводить без использования инструмента. Они могут быть различной конфигурации и для самых разных работ. Все виды инструментов такого типа называют металлорежущими.

Они могут быть ручными и автоматизированными. Но в любом случае обработка такого материала без него невозможна.

Техника изготовления инструментов для работы с металлом

Инструмент в первую очередь должен отвечать высоким требованиям, которые позволяют работать с крепким и прочным материалом. Инструменты для обработки металла изготавливают следующими методами:

• обжигание;
• закаливание;
• ковка с использованием пресса;
• шлифовка;
• горячая штамповка стальной закалки;
• индукционное закаливание;
• металлизация.

Такие методы необходимы, чтобы придать рабочей поверхности инструмента дополнительную прочность. Полученное оборудование должно иметь отменные режущие свойства, а также повышенную прочность.

Основные разновидности инструментов

Все оборудование для обработки металла разделяется на несколько основных групп, по методу воздействия:

1. Труборезы. Это группа оборудования, которая предназначена для разрезания труб самой разной толщины и диаметра.
2. Крейцмесель — необходим для создания канавок в металлических заготовках.
3. Сверлильная стойка. В ней расположена дрель и есть возможность зафиксировать заготовку.
4. Для нарезания наружной резьбы используется плашка. К ним изготавливается плашкодержатель.
5. Угломер. Это измерительный прибор, аналог всем известного транспортира.
6. Паяльник служит для соединения металлических деталей.
7. Ручная ножовка по металлу. Предназначена для резки металла, как листового, так и небольших труб.
8. Ножницы по металлу. Предназначены для резки не слишком прочных листов.
9. Тиски — необходимы для фиксации заготовки.
10. Фрезы. Выполняют работу с разными поверхностями и могут быть цилиндрическими, торцовыми, дисковыми, концевыми, а также коническими.

В промышленности и в бытовых условиях применяются все инструменты. Многие из них используются в комплексе.

Где используют такое оборудование?

Инструменты по обработке металла используются в самых разных сферах. В бытовых условиях такой инструмент чаще всего нужен во время ремонта. Многие работы выполняются именно с участием дрели, тисков и других инструментов.

Небольшие мастерские и предприятия, которые занимаются изготовлением небольших деталей и их ремонтом, также не могут обойтись без металлорежущего оборудования. Наибольшей популярностью такие модели пользуются на СТО. Здесь без профессионального оборудования по обработке металла просто не обойтись.

Ну и конечно все виды инструментов, причем в большинстве своем в автоматизированном виде можно встретить в промышленности. Это и самолетостроение, и автомобилестроения, а также самые разные виды производств.

Материалы, для режущих деталей

При изготовлении режущей части инструментов по обработке металла используют наиболее стойкие варианты материалов. К ним относятся:

1. Твердые сплавы с высоким уровнем износостойкости. Такое оборудование режет в несколько раз больше, чем классическая инструментальная сталь.
2. Инструментальная сталь. Чаще всего подходит для резки несложных и не особо прочных деталей. Может не подойти для обработки жаропрочных деталей.
3. Часто режущую часть покрывают минералокерамическими пластинами. Они имеют особый уровень прочности.

Последний материал, несмотря на прочность, отличается низкими показателями по пластичности. Поэтому его используют не так часто.

Производители инструментов оп обработке металла

Есть производители, которые делают уже несколько десятилетий качественное оборудование для металлических заготовок. При этом представлены как отечественные, так и импортные компании.

Отечественные

Наиболее распространено в России оборудование ЗАО «НИР». Для производства оборудования компания применяет сплавы особой твердости. Основные преимущества их продукции:

• высокая износостойкость;
• есть возможность быстро сменить инструмент;
• имеется нанопокрытие;
• низкие затраты на заточку.

Не отстает по показателям и «Московский инструментальный завод». Изделия уже несколько десятилетий основаны на мировых стандартах. С использованием такого оборудования можно без проблем создать самую нестандартную резьбу, обработать на токарном станке муфту, трубу и любую другую деталь.

Импортные

Зарубежные заводы выпускают качественные инструменты, которые используются по всему миру. Одним из лидеров является израильская компания ISCAR, которая выпускает инструменты для точения, сверления, фрезерования.

Для обработки титана, алюминия, нержавеющий стали, чугуна можно использовать крепкий и надежный немецкий инструмент фирмы АРНО.

В пятерку лидеров входит и японская фирма SUMITOMO. Свое оборудование они производят из твердых сплавов, алмазов и с применением CBN. Продукцию используют для токарной и фрезеровальной работы разных уровней сложности.

Различия по размерам

При выборе любого инструмента важно обратить внимание на его размеры. Напильники бывают 6 классов, которые различаются по точности обработки.

Полезно знать. Токарных резцов существует более 20 видов. Они подразделяются на левосторонние и правосторонние.

Плашки или лерки, которыми нарезают резьбу отличаются по системе измерений. Она может быть в миллиметрах или в дюймах.

Заключение

Обработка металла — сложный и многогранный процесс. Он включает в себя: точение, сверление, фрезерование, нарезание резьбы, а также строгание и шлифовку. Но все это невозможно выполнить без определенных инструментов. Они подразделяются на ручные и машинные, в зависимости от типа управления.

К оборудованию, которое может выполнять такие работы, предъявляются особые стандарты. Это должен быть особо прочный материал, способный выдерживать определенную температуру.

Классификация режущих инструментов

Металлорежущее оборудование, которое в наши дни используется в самых разных отраслях промышленности, а также в быту, допускает использование различных видов режущего инструмента. Перечень этих видов весьма обширен, благодаря чему существует возможность подобрать металлорежущий инструмент, наилучшим образом соответствующий особенностям выполняемых операций.

Критерии классификации описываемого инструмента весьма многочисленны, их рассмотрению посвящена настоящая статья.

Одним из основных классификационных критериев является особенность конструкции режущего инструмента. По нему выделяют такие виды, как:

• Резцы: инструмент однолезвийного типа, позволяющий выполнять металлообработку с возможностью разнонаправленного движения подачи;
• Фрезы: инструмент, при использовании которого обработка выполняется вращательным движением с траекторией, имеющей неизменный радиус, и движением подачи, которое по направлению не совпадает с осью вращения;
• Сверла: режущий инструмент осевого типа, который используется для создания отверстий в материале или увеличении диаметра уже имеющихся отверстий. Обработка сверлами осуществляется вращательным движением, дополненным движением подачи, направление которого совпадает с осью вращения;
• Зенкеры: инструмент осевого типа, с помощью которого корректируются размеры и форма имеющихся отверстий, а также увеличивается их диаметр;
• Развертки: осевой инструмент, который применяется для чистовой обработки стенок отверстий (уменьшения их шероховатости);
• Цековки: металлорежущий инструмент, также относящийся к категории осевых и используемый для обработки торцовых или цилиндрических участков отверстий;
• Плашки: используются для нарезания наружной резьбы на заготовках;
• Метчики: также применяются для нарезания резьбы – но, в отличие от плашек, не на цилиндрических заготовках, а внутри отверстий;
• Ножовочные полотна: инструмент многолезвийного типа, имеющий форму металлической полосы с множеством зубьев, высота которых одинакова. Ножовочные полотна используются для отрезания части заготовки или создания в ней пазов, при этом главное движение резания является поступательным;
• Долбяки: применяются для зуботочения или зубодолбления шлицев валов, зубчатых колес, других деталей;
• Шеверы: инструмент, название которого происходит от английского слова «shaver» (в переводе – «бритва»). Он предназначен для чистовой обработки зубчатых колес, которая выполняется методом «скобления»;
• Абразивный инструмент: бруски, круги, кристаллы, крупные зерна или порошок абразивного материала. Инструмент, входящий в данную группу, применяется для чистовой обработки различных деталей.

Следующим классификационным критерием является вид поверхности, обработка которой осуществляется с помощью металлорежущего инструмента. По нему выделяют следующие инструменты:

• Применяемые для обработки тел вращения, наружных фасонных, а также плоских поверхностей: в данную группу включаются описанные выше резцы и фрезы, абразивные круги и некоторые другие изделия;
• Используемые для обработки отверстий: речь идет о зенкерах и сверлах, расточных резцах и протяжках;
• Инструменты, с помощью которых выполняется нарезка резьбы: в эту группу входят плашки, метчики, накатные ролики, ряд других изделий;
• Применяемые для обработки поверхностей звездочек, шлицевых валов, зубьев колес: эти операции выполняются с помощью пальцевых и дисковых фрез, обкаточных резцов и долбяков, шлифовальных кругов и шеверов. Нельзя не упомянуть протяжки, сдвоенные головки-фрезы и зубострогальные резцы (они предназначены для нарезания прямозубых колес конического типа), а также конические фрезы червячного типа и зубострогальные головки (с помощью этих инструментов нарезаются колеса конического типа со спиральными зубьями).

Еще одним критерием классификации металлорежущего инструмента является принцип его взаимодействия с материалом. По нему выделяют такие инструменты, как:

• Обычные;
• Ротационные, круговое лезвие которых непрерывно обновляется.

Кроме того, специалисты указывают на такой классификационный критерий, как тип изготовления, выделяя при этом:

• Цельный режущий инструмент;
• Составной инструмент, конструкция которого представляет собой неразъемное соединение нескольких элементов;
• Сборный инструмент, отличающийся разъемным характером соединения элементов, которые его образуют.

По способу соединения со станком выделяют насадной, хвостовый и призматический инструмент.

Наконец, по такому критерию, как способ применения, выделяют ручной, машинный, а также машинно-ручной металлорежущий инструмент.