Даже самую примитивнейшую работу затруднительно выполнить без применения инструмента. А для того чтобы иметь дело с металлом, необходим специальный инструмент — металлорежущий. О его назначении, видах и производстве будет идти речь в данной статье.

Металлорежущий инструмент. Для чего нужен и требования к нему

Металлорежущий инструмент необходим при обработке металлов методом резания. Слои материала по порядку отделяются и переходят в отходы — стружку. Таким образом, в конце будем иметь полуфабрикат или изделие, каким оно было задумано. Металлорежущий инструмент должен отвечать основным запросам:

• эксплуатироваться с надлежащей отдачей;
• выполнять работу с гарантией заданных допусков.

Ко всему, он обязан:

• не терять рабочего состояния после не одноразовых переточек. Время в минутах на протяжении которого он будет эксплуатироваться от одной переточки до другой, определяет стойкость инструмента;
• безопасно закрепляться в самый короткий промежуток времени.

Виды

Металлорежущий инструмент, виды его условно причисляют к:

• ручному;
• станочному.

Инструмент для обработки металла вручную

Группа металлорежущего инструмента, которым можно работать, не пристраивая его на оборудование, классифицируется, как ручной. Так пользуются:

• зубилом;
• ручной ножовкой;
• шаберами;
• напильниками;
• надфилями;
• метчиками;
• плашками (лерками).

Многие обзавелись дрелями, перфораторами, углошлифовальными машинами, питающимися от электричества, работающими от гидро и пневмоприводов, а активная их часть — тот самый инструмент, который принято называть ручным. В продаже есть комплекты инструмента, что очень удобно. Ну вот, например, взять хотя бы:

ЗУБР 28119-Н110

Производителем выступает российская компания «Зубр». Имея в хозяйстве такой набор, станет возможным:
• выполнение метрической резьбы в отверстиях, как с нормальным, так и мелким шагом;
• нарезание трубной резьбы, как в отверстиях тупиковых, так и сквозных;
• получить внешнюю резьбу, на стальных изделиях, и из металлов, относящихся к цветным.

Состав и особенности комплекта ЗУБР 28119-Н110 из 110 предметов:

• плашки (лерки), метчики. Материал — сталь 9ХС легированная инструментальная;
• к каждому метчику прилагается подходящее сверло;
• для сверл, имеющих вышлифованный профиль и крестообразную подточку, материалом служит быстрорежущая сталь; комплект оснащен метчикодержателями, имеющими винтовой механизм, фиксирующий хвостовики. Заложена возможность регулировать его;
• вы без труда нарежете резьбу в местах с ограниченным доступом из-за наличия торцового метчикодержателя с особым патроном.

 Металлорежущие станки и инструменты

Под определение металлорежущие, попадают следующие станки:

• сверлильные;
• токарные;
• револьверные;
• расточные;
• координатно-расточные;
• фрезерные;
• строгальные.

Металлорежущий инструмент, который используют как станочный, имеет такие зоны:

1. Зажимную. Это та часть, которую закрепляют в патроне станка в строго требуемом положении;
2. Режущую или калибрующую, имеющую непосредственный контакт с деталью. Сюда входят следующие элементы:

• лезвия;
• канавки для выхода стружки;
• стружкозавиватели;
• каналы, по которым поступает смазка или жидкость для охлаждения;
• базовые элементы и т.д.

Форма у этих частей разная, но все же, для всех изделий конструктивное исполнение части режущей не имеет много вариаций. Все они включают:

• переднюю поверхность;
• разное число задних поверхностей.

То, какое название дано режущему инструменту, определяется ориентацией рабочих поверхностей касаемо детали при работе с ней. Смотря на то, какую задачу выполняет станочный инструмент, его относят к:

• зубонарезному;
• делающему или обрабатывающему отверстия, а к такой операции относится и сверление, и зенкерование, и развертывание;
• абразивному;
• алмазному;
• резьбонарезному.

Резцы

Резцы являются исполнительным средством для станков:

•  токарного;
• строгального;
•  долбежного;
•  расточного;
•  токарно-револьверного;
•  карусельного.

Операции, выполняемые с использованием резцов

При помощи резцов:

• оформляют и растачивают отверстия;
• обрабатывают поверхности усложненные и абсолютно ровные;
• прорезают канавки.

 Фрезы

Фрезы размещают на фрезерных станках. Они имеют много остро заточенных лезвий и вращаясь, выполняют:

• операции с самыми разными плоскостями;
• резку заготовок.

Отталкиваясь от геометрии и положения режущих лезвий по отношению к инструменту, который совершает вращательное движение, фрезы бывают:

• цилиндрическими. Они есть активным рабочим органом для горизонтально-фрезерных станков;
• торцовыми. Оснащают ими вертикально фрезерные станки;
• концевыми. Ими обрабатывают пазы большой глубины;
• дисковыми, без которых не возможна фрезеровка канавок, пазов;
• угловыми. При их помощи делают пазы угловые и плоскости наклонные;
• фасонными, которыми обрабатывают всевозможные фасонные поверхности.

Протяжки

Инструмент имеет множество режущих кромок, приспособлен для эксплуатации на протяжном станке. Его посредством обрабатываются:

• отверстия, проходящие насквозь;
• наружные поверхности.

По форме протяжки могут быть:

• цилиндрическими;
• граненными;
• шпоночными;
• шлицевыми;
• фасонными внешними;
• плоскими наружными.

 Инструменты, предназначенные для выполнения и обработки отверстий

Инструментам образующий и обрабатывающий отверстия представлен:

• развертками;
• сверлами;
• цековками;
• зенкерами;
• расточными пластинами;
• зенковками;
• комбинированным инструментом.

Инструмент зуборезный

Зуборезным инструментом нарезают и обрабатывают:

• зубчатые колеса;
• червяки;
• зубчатые рейки.

В эту группу входят:

• лерки (плашки);
• метчики;
• резцы резьбовые;
• фрезы.

Инструмент абразивный

Абразивным инструментом выполняется:

• шлифование;
• полирование;
• затачивание.

Перечень состоит из:

• головок хонинговальных;
• кругов для шлифования;
• наждачных полотен;
• брусков.

Алмазный инструмент

Режущая часть — алмазная. Алмаз не обязательно природный, бывает и синтетический. Вид представлен:

• хонами;
• брусками;
• шлифовальными кругами;
• резцами;
• фрезами, имеющими алмазные пластины;
• фильерами и т.д.

Что влияет на качество металлорежущего инструмента

Способность хорошо выполнять поставленную задачу, обусловлена многими факторами, а именно:

• как исполнена заточка режущей части, под каким углом, какая у нее конфигурация;
• тем, какими свойствами наделен материал, из которого изготовлена рабочая часть;
• глубиной, скоростью реза, подачи.

Материал для режущего элемента

Основной показатель при выборе материала — красностойкость. Чем она значительней, тем тверже материал. При производстве металлорежущего инструмента, точнее — активной его части, применяют:

1. Сталь инструментальную, к которой принадлежит как углеродистая, так и легированная, и быстрорежущая. Инструментом работают, когда отделке подлежат детали из простых материалов, при этом не ожидайте большой скорости резания, ее добиться не удастся. Красностойкость самая низкая — от 200 до 250 градусов С.
2. Твердые сплавы с высокой износостойкостью. Обычно их легируют вольфрамом. Если сравнить с инструментальной сталью, то скорость резания, которой способен достигать инструмент из сплава большой твердости, до 4-х раз больше. Красностойкость в рамках 600-620 градусов С. Если обрабатывается высокопрочная или жаропрочная стали, то возникает потребность в применении металлорежущего инструмента с преобладанием в его составе молибдена, ванадия, кобальта, а вот процентное содержание вольфрама снижено. При этом, с увеличением твердости, возрастает и хрупкость. Его нельзя применять, выполняя неравномерное точение и фасонное фрезерование на большую глубину.
3. Режущую часть армируют минералокерамическими сверхтвердыми пластинами. Основой материала является окись алюминия, куда добавляется молибден и хром. Красностойкость здесь очень высокая — 750-900 градусов С. Однако, не смотря на колоссальную твердость, характеристики пластичности этого материала низкие, он очень хрупкий, чего не скажешь о алмазах и кубическом нитриде бора.

Производители металлорежущего инструмента

Производством металлорежущего инструмента, присутствующего на нашем рынке, занимаются как наши, так и зарубежные фирмы.

Отечественные

Среди предприятий России, лидирующих в этой отрасли, можно назвать ЗАО «НИР» — закрытое акционерное общество «Новые инструментальные решения», выпускающее монолитный инструмент, исключительно из твердых сплавов. К его выгодам можно отнести:

• наличие специального нанопокрытия;
• большую износостойкость;
• возможность быстрой смены инструмента;
• снижение затрат на переточку.

Еще один старейший отечественный производитель: Московский инструментальный завод (МИЗ). Выпускает зуборезной, резьбонарезной и резьбообразующий инструмент. Обеспечивается высокая точность. Качество ориентировано на мировые стандарты. Используя этот инструмент:

• нарезают резьбу разных типов;
• обрабатывают на токарных станках трубы и муфты;
• получают нестандартную резьбу.

На рынке появились новые предложения этого производителя:

• червячные фрезы, обладающие несколько увеличенной активной частью при уменьшенном размере наружного диаметра, что увеличило их стойкость;
• инструмент с непростым многослойным покрытием.

Зарубежные

Отличный режущий инструмент в немалом ассортименте презентует фирма из Израиля ISCAR. Продажу металлорежущего инструмента фирмы ISCAR в России осуществляет ООО «Интехсервис». Приобретают инструмент для:

• фрезерования;
• точения;
• сверления;
• также поставляется металлорежущее оборудование.

Хороший инструмент поставляет компания ARNO (Германия). Им обрабатывают:

• титан;
• сплавы алюминиевые;
• нержавеющую сталь:
• чугун;
• сталь закаленную, имеющую твердость 70 HRС.

Как ведет себя инструмент фирмы Арно в работе, посмотрите сами на этом видео:

Хорошая репутация и у металлоорежущего инструмента, выпускаемого Японской корпорацией SUMITOMO. Они  изготовлены из:

• твердых сплавов;
• алмазов;
• CBN.

Область применения:

• сверлильно-фрезерная обработка;
• токарная обработка.

Всегда есть спрос на металлорежущий инструмент, выполняющий фрезерование пазов и обработку канавок продольного точения, Немецкой компании Paul Horn GmbH — самого солидного производителя инструмента в Европе. Номенклатура состоит из:

• инструмента SUPER-MINI расточного ручного с минимальным диаметром 0,2 мм;
• инструмента расточного MINI, где сменная пластина имеет фронтальное крепление;
• инструмента фрезерного, позволяющего применять метод круговой интерполяции при обработке канавок. Диаметр, как минимум — 0,96 см;
• обрабатывающего внутренние канавки. Наименьший диаметр — 0,3 см;
• нарезающего резьбу внутри отверстий. Диаметр — минимум 0,3 см;
• обрабатывающий канавки торцовые диаметром минимум 0,5 см;
• инструмента CBN и PCD, где основой является кубический нитрат бора и поликристалические алмазы соответственно.