Что нужно знать о режущих инструментах для станков с чпу

Как происходит размерный износ режущих инструментов по металлу

Износ режущих инструментов по металлу приводит к изменению геометрических параметров рабочих поверхностей. Деформации происходят:

1. преимущественно по передним поверхностям;

2. преимущественно по задним поверхностям;

3. по передней и задней поверхностям одновременно.

Износ режущих инструментов преимущественно по передним поверхностям

Преобладает, когда с заготовок снимаются широкие слои материалов на высокой скорости. При таком режиме температура на передней поверхности режущего инструмента гораздо выше, чем на задней. В чрезмерно нагретой зоне существенно повышается пластичность верхних слоев материала.

При длительной работе летящая стружка формирует на передней поверхности лунку. Ее глубина равна рабочей длине режущей кромки.

Изображение №4. Износ по передней поверхности

Износ режущих инструментов преимущественно по задним поверхностям

Здесь — все наоборот. Толщина снимаемого слоя — менее 0,1 мм, скорость резания — низкая. При обработке хрупких материалов скорости разрушения задних поверхностей становятся максимальными.

Нагрузки приводят к образованию на инструменте фаски износа. В ее форме можно заметить сходство с поверхностью резания.

Изображение №5. Износ по задней поверхности

Износ режущего инструмента по передней и задней поверхностям

Наблюдается при средних параметрах резания. Лунки и фаски образуются одновременно, но скорости, естественно, могут варьироваться. Деформации происходят по-разному в зависимости от твердости оснастки.

Для инструментов из быстрорежущих сталей характерно преобладание износа по задней поверхности. Режущие клинья при этом деформируются следующим образом.

Изображение №6. На стадиях приработки и нормального износа лунки и фаски не соединяются (формируется перемычка C)

Так происходит до определенного момента. Если значение прочности падает ниже критической отметки, перемычка прорывается. Наступает фаза катастрофического износа, при котором происходит сверхбыстрое разрушение задней поверхности.

Рабочие части твердосплавных инструментов деформируются иначе.

Изображение №7. При износе твердосплавных инструментов лунки и фаски сливаются

Для твердых сплавов характерен относительно равномерный износ. Твердосплавные режущие инструменты обладают отличной стойкостью.

Маркировка токарных резцов, значения цифр и символов

По стандарту маркировка токарных резцов может включать в себя 9 или 10 символов.

1. Первый — способ крепления режущей пластины.

2. Второй — ее форма.

3. Третий — тип резца.

4. Четвертый — задний угол режущей пластины.

5. Пятый — направление резания.

Изображение №6: возможные значения параметров 1–5

1. Шестой — высота державки.

2. Седьмой — ширина ее хвостовой части.

3. Восьмой — общая длина резца.

4. Девятый — размер режущей пластины.

Изображение №7: возможные значения параметров 6–9

1. Десятый указывается при необходимости. Обозначает точность некоторых параметров резцов.

Изображение №8: возможные значения параметра 10

Советы по выбору режущих инструментов по металлу

При выборе режущих инструментов по металлу учитывайте следующие рекомендации.

Лучшим выбором всегда станет инструмент, который предназначен для конкретных операций над заготовками из определенных материалов. Списки подходящих приспособлений вы найдете в описаниях технологических процессов.

Также учтите, что многие операции выполняются с применением нескольких инструментов — для черновой, получистовой и чистовой обработки. Отличный пример — нарезание внешних и внутренних резьб.

Второй фактор, который также оказывает сильное влияние на выбор режущего инструмента по металлу — тип применяемого оборудования. Приобретайте приспособления с подходящими креплениями. Такие инструменты фиксируются максимально надежно. Биение сводится к минимуму. При этом значительно повышается качество обработки заготовок и изделий.

Изучайте технологические карты, в которых указывают основные параметры резания. Это поможет подобрать инструменты, рабочие и основные части которых изготовлены из подходящих сплавов
К примеру, для операций над заготовками из труднообрабатываемых материалов используют твердосплавные режущие инструменты по металлу.

Принимайте во внимание производительность. На нее сильно влияет износостойкость и качество инструментов
Для обработки заготовок и изделий в домашних условиях лучше всего подходят приспособления низкого ценового сегмента. На предприятиях, специализирующихся на серийном и массовом производстве, на качестве режущих инструментов для металлообработки обычно не экономят

Это особенно важно при изготовлении сложных и высокоточных деталей и изделий.

Приобретайте приспособления подходящей конструкции. Максимальные производительность и экономия достигаются при использовании сборных режущих инструментов

Параметры их рабочих частей можно оперативно изменять.

Добивайтесь высокой эффективности. Приспособления и оборудование должны использовать максимальное количество располагаемой мощности без снижения качества металлообработки и производительности.

Заточка и доводка резцов

Внешние видеофайлы

Износ резцов по времени можно разделить на три периода. В первый период наблюдается усиленный износ — это приработка, стирание микронеровностей на поверхности режущей части, оставшихся после предыдущей заточки инструмента. Во второй период наблюдается нормальный износ — это большая часть времени работы резца. В третьем периоде наступает катастрофический износ. Для рационального использования инструмента необходимо в конце второго периода произвести его переточку.

Эффективная заточка и доводка резцов достигается правильным выбором абразивного материала, уровнем технологии и контроля. Чтобы заточить резец необходим материал более твёрдый чем материал инструмента. Таким материалом является абразив — зёрна твердых минералов. Шлифовальные круги состоят из абразивов скреплённых специальной связкой и могут иметь различную структуру. Она определяется процентным соотношением и взаимным расположением зёрен, связки и пор в массе круга. При заточке резцов применяют круги со средней (номера 6-10) или открытой (номера 11-18) структурой. Для заточки твёрдосплавных резцов применяют алмазные круги. Заточка и доводка резцов осуществляется на различных типах заточных станков.

Заточной станок.

При заточке новых резцов, как правило, сначала затачивают задние поверхности, а затем передние. Передние поверхности обрабатывают в две операции: 1) предварительная заточка по всей поверхности под углом напайки пластины на державку 2) окончательная заточка по ограниченному участку передней грани под углом γ (заточка фаски). Форма передней поверхности резцов зависит от обрабатываемого материала, режимов резания и материала режущей части. Заточка фаски (0,2…0,3 мм) вдоль главной режущей кромки усиливает её. Криволинейная заточка по радиусу вдоль главной режущей кромки облегчает деформацию и отвод стружки. Радиусные канавки на передней поверхности вытачивают для обламывания или завивания стружки. Заточка задней вспомогательной поверхности производится в три операции: 1) 12° 2) 10° 3) 8°. В завершении производят заточку вершины резца по радиусу.

Для повышения стойкости режущих инструментов, после заточки производят их доводку. Она улучшает чистоту заточенной поверхности, удаляет слой с дефектами, образовавшийся при заточке.

Углы заточки резцов для дерева и металла отличаются

Особенности термической обработки быстрорежущих сталей

Для увеличения эксплуатационных качеств быстрорежущей стали могут применяться стандартные методы обработки. Однако при этом учитывается состав металла. Примером назовем то, что процесс закалки предусматривает нагрев среды до температуры, которая позволяет обеспечить условия для растворения различных примесей и добавок.

Для уменьшения показателя аустенита в структуре могут применяться две технологии:

1. Для повышения качества термической обработки нагрев проводится в несколько этапов. При этом выдержка проводится при определенной температуре, а также проводится многократный отпуск.
2. Отпуск подразумевает охлаждение заготовки до низкой температуры, которая часто составляет — 800 градусов Цельсия.
3. Закалка должна проводится при достаточно высокой температуре, так как только в этом случае происходит полное перестроение кристаллической решетки.
4. Для охлаждения используется самая различная среда. Примером назовем применение масла иди соляных ванн. Обычная вода становится причиной появления самых различных дефектов, к примеру, трещин или окалин. После этого приходится выполнять дополнительную обработку для удаления дефектов.

Микроструктура быстрорежущей стали Р6М5: а) литое состояние; б) после ковки и отжига; в) после закалки; г) после отпуска

Кроме этого улучшение характеристик проводится следующим образом:

1. Проводится насыщение поверхностного слоя цинком. Для того чтобы оказать требуемое воздействие на поверхность подобная операция предусматривает нагрев поверхности до 5600 градусов Цельсия. Выдержка может проходить в течение от 5 до 30 минут.
2. Также может происходить насыщение поверхности азотом. Чаще всего подобная процедура проводится в газовой среде. Выдерживается заготовка или деталь в течении 10-40 минут, температура нагрева варьирует в пределе 550-6600 градусов Цельсия.
3. В некоторых случаях химический состав металла изменяется путем сульфидирования поверхности. Подобным образом можно повысить твердость и прочность поверхности.
4. В качестве дополнительной обработки на поверхность напыляется различный материал. За счет этого существенно изменяются эксплуатационные качества инструмента или детали.

Сегодня часто встречается ситуация, когда поверхность обрабатывается паром, что позволяет существенно повысить характеристики поверхностного слоя. Зачастую дополнительная обработка проводится в случае, когда режущая кромка была полностью подготовлена.

Виды резцов для токарного станка

Изображение № 2: разновидности токарных резцов по металлу (схема)

Виды резцов для токарного станка прописаны в ГОСТе. По документу изделия относятся к одной из следующих категорий:

• цельнопаяные из легированной/инструментальной стали;
• с напаянной пластиной;
• со съемной пластиной.

По направлению рабочего движения классифицируют токарные инструменты левого и правого типов.

Твердосплавные пластины режущих кромок изготавливаются из стали марок ВК8, Т5К10, Т15К6, Т30К4 и др.

Виды фасонных резцов

Фасонные токарные резцы используют для вытачивания деталей сложных форм, а также вырезания фасок. Часто подобные изделия изготавливают на заказ (под конкретные детали), что оправдано только для серийных производств. Есть несколько типовых разновидностей инструмента.

Фотография № 1: процесс обработки заготовки фасонных резцом

• Стержневые — подходят для обработки коротких поверхностей. Имеют небольшую высоту рабочей части.
• Призматические — предназначены для работы со сложными поверхностями. Крепятся на держателях типа «ласточкин хвост».
• Круглые — адаптированы для обработки наружных и внутренних частей деталей. Для крепления предусмотрены специальные держатели.

Виды проходных резцов

Проходного типа резцы привлекают для обработки торцов заготовок и снятия фасок. Изделия бывают двух основных разновидностей: прямые и отогнутые. Также выделяют проходные упорные изделия отогнутого типа. Их используют для работы с цилиндрическими заготовками. За один цикл инструмент снимает с материала значительный объем лишнего металла.

Фотография № 2: процесс обработки заготовки фасонных резцом

Фотография № 3: отогнутый проходной резец

Фотография № 4: отогнутый упорный проходной резец

Виды отрезных резцов

Отрезные резцы получили наиболее широкое распространение. Изделия используют для нарезания заготовок под углом 90 градусов и выполнения канавок разной глубины. Визуально отличить этот вид инструмента можно по тонкому основанию с напаянной на него твердосплавной пластиной. Основные виды резцов отрезного типа: право- и левосторонние.

Фотография № 5: отрезные резцы

Виды резьбонарезных резцов

Изделия предназначены для нарезания наружной и внутренней резьбы. Первые имеют режущую пластину в форме копья. Вторые внешне похожи на расточной инструмент и комплектуются державками квадратного сечения. Изделия подходят для выполнения резьбы только в крупных отверстиях.

Фотография № 6: резцы для внутренней резьбы

Фотография № 7: резцы для наружной резьбы

Виды расточных резцов

Изделия для оформления глухих отверстий комплектуются режущей пластиной треугольной формы. Рабочая часть имеет изгиб.

Фотография № 8: расточные резцы для глухих отверстий

Инструмент для сквозных отверстий подходит для расточки ранее просверленных углублений. При этом глубина отверстия определяется длиной державки. Снимаемый слой металл примерно равен отгибу рабочей части резца.

Фотография № 9: расточные резцы для сквозных отверстий

Сборные резцы по металлу

Классификация видов токарных резцов будет неполной без упоминания инструмента сборной конструкции. Подобные изделия считают универсальными, поскольку они могут комплектоваться режущими пластинами различного назначения. Обычно подобные изделия устанавливают на станки с программным управлением и предназначают для контурного точения, выполнения глухих и сквозных отверстий и других специализированных работ по металлу.

Фотография № 10: сборные резцы по металлу

Техника безопасности

Токарные работы требуют кроме всего прочего подготовки в технике безопасности на токарном станке. Первое с чего начинается обучение — это базовые понятия техники безопасности, при их нарушении есть риск получить травмы рук, глаз, а в самых печальных случаях пренебрежение техникой безопасности грозит смертельным исходом

• спецодежда должна плотно прилегать к телу, работать необходимо в защитных очках и рабочих ботинках с металлическим подноском;
• в зоне работы не должно быть посторонних предметов, нельзя загромождать рабочее место;
• необходимо контролировать надежное крепление заготовки в фиксаторе;
• строго запрещено передавать что-либо над работающим станком, удалять стружку руками, а не сметкой, останавливать патрон во время движения, отходить от работающего станка;
• после завершения рабочего дня, токарь приводит в порядок рабочее место, очистить его от металлических отходов и обрезков протереть и разложить инструмент и оснастку в шкафы для инструмента;
• мастер постоянно контролирует уровень смазочно-охлаждающей жидкости, целостность электропроводки, отсутствие повреждений корпуса.

Техника безопасности на токарном производстве

Токарное дело интересное, но сложное занятие, требующее постоянного обучения, осваивать которое увлекательное занятие. Привлекательность этого мастерства не только в получении профессии или подсобном использовании, но и в оригинальном хобби. Вытачивание на станке оригинальных поделок доставляет удовольствие точно не меньшее, чем собирание марок или вязание, а оригинальные стальные сувениры смогут по-настоящему удивить друзей. А ценность настоящих профессионалов токарного дела на рынке труда обеспечит постоянную занятость.

Сферы использования

Сфера применения режущего инструмента весьма обширна. Большая часть изделий встречается в машиностроении, так как заготовки представлены различными сплавами. Рассматривая сферу применения отметим следующие моменты:

1. Большая часть изделий может резать по металлу только при условии передачи большого усилия при жестком закреплении заготовки. Именно поэтому они изготавливаются таким образом, чтобы могли устанавливаться в станках и другом подобном оборудовании. Область применения – промышленность с различным показателем производительности труда. Отличительной особенностью подобной группы можно назвать длительный эксплуатационный срок и устойчивость к износу.
2. Также обработка заготовок может проводится в домашней мастерской. Для подобного случая подходят варианты исполнения, которые применяются при ручной обработке или применении настольного оборудования. Специалисты рекомендуют выбирать для домашней мастерской варианты исполнения из низкой ценовой категории. Это связано с тем, что они отлично подходят для обработки при небольшой подаче и скорости резания. Режущие инструменты для промышленных станков обходятся намного дороже и требуют профессиональной периодической заточки.

В целом можно сказать, что область применения режущего инструмента весьма обширна. Механическое резание может проводится только при наличии режущей кромки.

Ассортимент режущего инструмента для станков с ЧПУ

Мы предлагаем следующие виды режущего инструмента для станков с числовым программным управлением:

• метчики для обработки глухих отверстий;
• метчики для обработки сквозных отверстий;
• раскатники;
• сверла;
• фрезы;
• инструмент со сменными пластинами

Каждая из приведенных категорий включает инструмент имеющий конкретное назначение, состав и конфигурацию. Подробная информация о том или ином инструменте представлена в описании соответствующей позиции каталога.

Метчики для обработки глухих отверстий

Назначение этой категории режущего инструмента для станков с ЧПУ — нарезание глухой резьбы в заготовках или готовых изделиях из различных металлов по заранее введенной программе. Вы можете приобрести метчики для обработки изделий из углеродистой, легированной, инструментальной, высокопрочной и закаленной стали, а также цветных металлов, чугуна и других сплавов.

Метчики для обработки сквозных отверстий

Категория режущего инструмента для станков с ЧПУ, на которых нарезаются резьбы в сквозных отверстиях. В каталоге представлены метчики для обработки всех типов стали, цветных металлов и сплавов в различных комбинациях. Инструмент различается по нескольким характеристикам, в том числе по диаметру, длине, основному материалу и покрытию.

Раскатники

Раскатники являются подкатегорией метчиков, предназначенной для изготовления резьбы методом пластического деформирования, то есть без резки металла. Основное отличие этого инструмента от традиционных метчиков — отсутствие профильных канавок для отвода стружки. Вы можете заказать раскатники для обработки стали, чугуна и цветных металлов.

Сверла

Категория режущего инструмента для станков, применяемых для сверления глухих или сквозных отверстий в металлических заготовках. В каталоге представлены сверла центровочные, сверхкороткие, короткие, длинные и сверхдлинные. Каждая из категорий включает инструмент, рассчитанный на обработку того или иного металла или их комбинированных сплавов.

Фрезы

Концевые и торцевые фрезы относятся к категории режущего инструмента для станков с ЧПУ, предназначенных для выполнения канавок, пазов и других технологических углублений в металлических изделиях. Мы предлагаем фрезы для обработки алюминия и композитных материалов, а также для резки углублений в графите, нержавейке, титановых изделиях, в заготовках из закаленной стали.

Эксплуатация измерительного инструмента

В нашей стране действует Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Среди множества задач, которые она призвана решать можно выделить следующие:

1. Государственный метрологический контроль, включающий в себя поверку средств измерений; утверждение типов средств измерения; выдача лицензий на производство и ремонт средств измерений.
2. Метрологический контроль над производством использованием средств измерения, эталонов величин измерения, методиками проведения измерений и другими вопросами, относящимися к средствам и методам измерений.

Структурно ГСИ входит в ФА Росстандарт и соответственно все вопросы с поверкой и аттестацией измерительных приборов необходимо обращаться в региональные отделения федерального агентства.Для обеспечения качества продукции, выпускаемой продукции необходим постоянный контроль над размерами, допусками, посадками. Для проведения этой работы на предприятии должен эксплуатироваться только качественный инструмент. Практически все измерительные приборы должны проходить процедуру поверки. Поверка (не путать с проверкой) мерительного инструмента представляет собой набор определенных мероприятий, проводимых для подтверждения соответствия измерительных приборов требованиям метрологии. Поверка инструмента должна проводиться в специально аттестованных лабораториях.

Какие бывают инструменты для металлообработки

Инструменты для металлообработки бывают следующих видов:

1. Режущие, предназначенные для разделения металлических листов или любых других заготовок на части. Изготавливаются из закалённой или легированной стали, а также сплавов на их основе, твёрдость которых превышает прочность обрабатываемого материала.
2. Абразивные, используются для черновой или финишной обработки заготовок: полировки, шлифовки, зачистки с целью достижения нужного уровня шероховатости. В отличие от режущих инструментов могут быть гибкими, пластичными. Изготавливаются из различных материалов, стойких к трению и обладающих высокой прочностью.

Режущие инструменты бывают только металлическими, твёрдыми, сохраняющими свою форму и геометрические размеры во время обработки и после её завершения. Режущая часть имеет клиновидную форму, которая позволяет легко проникать в слои материала и под механическим воздействием снимать часть металла.

Абразивное оборудование бывает жёстким (круги) или гибким (ленты, наждачные бумаги, ткани). Общее сходство заключается в наличии на их рабочей поверхности абразивного слоя, который может обрабатывать наружные слои материала в зависимости от прилагаемого усилия. Гибкие абразивы позволяют зачищать нелинейные поверхности.

По способу механизации инструменты бывают следующих типов:

1. Механические предназначены для ручной обработки. Применяются для разового или постоянного частного или промышленного использования. Отличаются простотой конструкции, низкой производительностью и себестоимостью обработки.
2. Автоматические используются для серийного производства деталей. Обеспечивают высокую производительность обработки, функциональностью, точностью резки, минимизируют трудозатраты. Имеют сложную конструкцию, требуют периодических обслуживаний, отличаются от ручных низкой вероятностью изготовления бракованных деталей.

Процесс снятия стружки всеми способами имеет одинаковый принцип. Режущая часть под действием приложенной силы воздействует на обрабатываемую поверхность, врезается в неё, углубляется и происходит скалывание или снятие стружки.

Абразивный инструмент для обработки

Назначение и сфера применения

Токарные резцы принадлежат к основному виду инструментов металло- и деревообрабатывающих установок, работающих на высокой скорости, в том числе ЧПУ, ГПС, ГПМ, (даже на токарных станках с ручным управлением).

Заготовки приобретают необходимую форму, размер, контактируя с деталью. Классифицируются согласно типу обработки, способу присоединения, направлению подающего движения, назначения.

По сравнению с цельными вариантами, сменная пластинка, расположенная на режущей кромке, подлежит замене в случае износа или необходимости проведения другого типа работ. Это позволяет существенно ускорить производственный процесс, расширить диапазон взаимодействия с рабочими поверхностями.

Твердосплавными элементами проводятся следующие операции:

• обработка поверхности заготовки;
• нарезка резьбы;
• расточка внутренней поверхности;
• развертка;
• раскрой стекла, гетинакса, цветного металла;
• выборка канавок, выемок, пазов.

Как установить отрезной резец

Чтобы правильно выполнить отрезание без повышенного износа режущей пластины, а также обеспечить требуемое качество торца после отрезки, необходимо выставить резец строго перпендикулярно к детали. Кроме того, он должен быть установлен напротив оси вращения с отклонением по вертикали не более ± 0,1 мм. Размещение кромки лезвия даже на несколько десятых миллиметра выше может привести к поломке режущего лезвия, а при установке ниже уровня на заготовке может остаться непрорезанная ступенька. Отрезку необходимо производить максимально близко к кулачкам патрона, используя резец с минимальным вылетом.

Классификация резцов для токарной обработки

Классификация токарных резцов регламентируется требованиями соответствующего ГОСТ. Согласно положениям данного документа, резцы причисляется к одной из следующих категорий:

• цельный инструмент, полностью изготовленный из . Существуют также резцы, которые изготавливаются целиком из , но используются они крайне редко;
• резцы, на рабочую часть которых напаивается пластина, выполненная из твердого сплава. Инструменты данного типа получили наибольшее распространение;
• резцы со сьемными твердосплавными пластинами, которые крепятся к их рабочей головке при помощи специальных винтов или прижимов. Используются резцы данного типа значительно реже по сравнению с инструментами других категорий.

Основные понятия, касающиеся работы токарного резца, и его главные углы
(нажмите, чтобы увеличить)

Различаются резцы и по направлению, в котором совершается подающее движение. Так, бывают:

1. токарные инструменты левого типа — в процессе обработки они подаются слева направо. Если положить сверху на такой резец левую руку, то его режущая кромка будет располагаться со стороны отогнутого большого пальца;
2. правые резцы — тип инструмента, получившего наибольшее распространение, подача которого осуществляется справа налево. Для идентификации такого резца, на него необходимо положить правую руку — его режущая кромка будет располагаться, соответственно, со стороны отогнутого большого пальца.

Отличие левых и правых резцов

В зависимости от того, какие работы выполняются на токарном оборудовании, резцы подразделяются на следующие типы:

• для выполнения чистовых работ по металлу;
• для черновых работ, которые также называются обдирочными;
• для получистовых работ;
• для выполнения тонких технологических операций.

Устройство и технические характеристики

Большая часть мерительного инструмента нормируется требованиями ГОСТ. В системе стандартов, принятых в нашей стране их можно насчитать не менее сотни. На основании ГОСТ, предприятия – изготовители имеют право выпускать собственные технические условия (ТУ) на выпуск той или иной продукции. Надо понимать, что инструмент, производимый на основании ТУ никоим образом, не уступает тому, который отвечает требованиям ГОСТ. Но исторически сложилось так, что если на паспорте, который доложен сопровождать любую инструментальную продукцию, указан, к примеру, ГОСТ 20162-90, то такая продукция вызывает большее доверие со стороны потребителей.

Технические характеристики нутрометра

Между тем устройство измерительных инструментов и приборов ничем не отличается от тех, которые произведены на основании ТУ. Это не касается той инструментальной продукции, которая изготовлена кустарным образом, и их показаниям доверять нельзя по определению.

Требования к измерительным приборам и инструментам, как уже отмечалось выше, определены в ГОСТ. В качестве примера того, какие требования предъявляются к мерительному инструменту, можно рассмотреть линейку измерительную, ГОСТ 427.

В нем определено, какие виды, и формы металлических линеек производят. Определено, какие виды шкал могут быть нанесены, на поверхность инструмента. В этом же документе регламентированы допуски на габаритные размеры, указаны предельные отклонения, которые касаются разметки металлической линейки.Определен материал, из которого допустимо изготавливать этот класс инструмента, и описаны покрытия, которые наносят на поверхность изделия.

ГОСТ очень серьезно подходит к порядку приемки готовой продукции. Кроме того, не менее тщательно определены порядок хранения, упаковки и транспортировки груза.