Металорізальний інструмент. Практичний посібник

Поняття металоріжучий інструмент включає велику різноманітність інструменту, необхідного для отримання металевого виробу шляхом оброблення заготовки, в процесі якого відбувається видалення металу (у вигляді стружки), змінюються розміри і форми.

Види металорізальних інструментів: різці, фрези, свердла, розгортки, мітчики, плашки, зенкери.

Майже весь металорізальний інструмент можна розділити на дві групи:

1. Переточуваний, або ще називають напайной. У такому інструменті корпус та ріжуча частина з'єднані нероз'ємно. Цей інструмент раніше був незамінний для обробки металевих заготовок, але з появою змінно непереточуваного інструменту його популярність з кожним роком значно зменшується.

2. Інструмент зі знімними пластинами. У такому інструменті корпус та ріжуча частина з'єднані роз'ємно.

Змінно непереточувані пластини мають наступні переваги в порівнянні з напайними пластинами:
- Нижча вартість на одиницю ріжучої кромки, порівняно з цілісним інструментом;
- Вища продуктивність;
- мають більшу зносостійкість (завдяки відсутності залишкових напруг, отриманих після паяння);
- можливість використовувати твердосплавні пластини із CVD або PVD покриттям;
- скорочення простоїв обладнання, пов'язаного із заміною та переточкою інструменту.
Змінно непереточувані пластини використовуються в наступних металорізальних інструментах: різці, фрези, розточувальні блоки, свердла.

Розглянемо маркування змінно непереточуваних пластин (СНП).
Як приклад візьмемо маркування 19-го ромба: CNCG 19 06 16 PF GC 4025, де:
1.    Перша літера вказує на форму пластини, нижче розглянемо найпоширеніші форми:
А – паралелограм із кутом 85 градусів;
В – паралелограм із кутом 82 градуси;
С – ромб із кутом 80 градусів;
D – ромб із кутом 80 градусів;
Е – ромб із кутом 75 градусів;
Н - шестигранник;
К – паралелограм із кутом 55 градусів;
L - Прямокутник;
Р – п'ятигранник;
R – коло;
S – квадрат;
Т – рівносторонній трикутник з кутом 60 градусів;
V – ромб із кутом 35 градусів;
W – ламаний трикутник біля кута 80 градусів;
2.   Друга літера в маркуванні вказує на величину заднього кута пластини, нижче розглянемо найпоширеніші кути:
А – з кутом 3 градуси;
В – з кутом 5 градусів;
С – з кутом 7 градусів;
D – з кутом 15 градусів;
E – з кутом 20 градусів;
F – з кутом 25 градусів;
G – з кутом 30 градусів;
N – з кутом 0 градусів;
P – з кутом 11 градусів.
Нижче на малюнку 1 представлена пластина із заднім кутом 3 градуси (А)

Рисунок 1 – Зображення заднього кута пластини, що відповідає літері А у маркуванні.

3.  Третя буква позначає клас точності пластини. Клас точності може позначатися такими літерами: А, С, Е, F, G, H, J, K, M, U. Де пластини з буквою грубої точності, а пластини з буквою U – найточніші.
4.    Четверта буква позначає кріплення пластини, різновид стружколому та кількість ріжучих кромок. Нижче розглянемо найпоширеніші позначення:
М - з однією ріжучою кромкою на стороні і зі стружколом;
G – з двома ріжучими кромками (тобто пластину можна перевертати) та зі стружколомом;
А – пластина без стружколому;
Т – з однією ріжучою кромкою на стороні та зі стружколомом. Пластина кріпиться гвинтом під потай.
5. Перша цифра 19 – вказує на габаритний розмір пластини мм, а саме на величину сторони, або на величину радіуса (у тому випадку, коли пластина має круглу форму).
6. Друга цифра 06 – вказує на габаритний розмір пластини мм, а саме на товщину пластини.
7. Третя цифра 16 – вказує на радіус при вершині пластини, у разі він дорівнює 1,6 мм. На малюнку 2 візуально показаний радіус при вершині пластини.

Рисунок 2 – Вказівка радіусу при вершині на пластині

8. Наступна літера вказує: для обробки якого матеріалу призначена дана пластина. Нижче розглянемо всі можливі позначення:
Р – для обробки вуглецевих та легованих сталей;
М – для обробки нержавіючої сталі;
К – для обробки чавуну;
N – для обробки кольорових металів;
S – для обробки титану та його сплавів;
H – для обробки жароміцної сталі.
9. Наступна літера позначає, яких умов роботи призначена пластина. Нижче розглянемо всі можливі позначення:
F – для чистової обробки;
M – для напівчистової обробки;
R – для чорнової обробки.
Нижче малюнку 3 вказано схематичне видалення матеріалу, залежно та умовами роботи.

Рисунок 3 – Схема видалення матеріалу залежно від умов роботи, котрим призначена пластина.

10. Наступні літери та цифри GC4025 вказують на марку сплаву, з якого виготовлена пластина.
Розглянемо детальніше кожен вид металорізального інструменту.

Різець – це різальний інструмент, який застосовується при стругальних, довбалих, токарних роботах на відповідному устаткуванні (верстатах). Різець зроблений з ріжучої пластини та державки.
По області роботи всі різці можна розділити на такі види: прохідні, підрізні, для обробки зовнішніх пазів, різьбові, розточувальні, канавкові, відрізні.
Прохідний різець – створений для високопродуктивного поздовжнього обточування (працює на високій подачі) циліндричної поверхні, без підрізування торців та уступів. Буває правий та лівий.

Схема роботи прохідного різця - Малюнок 4

Підрізний різець – розроблений для підрізання уступів, торців, у тому числі для поздовжнього обточування циліндричної поверхні, але значно на меншій подачі. Буває правий та лівий.

Схема роботи підрізного різця.

Для обробки зовнішніх пазів – використовуються для обробки зовнішніх канавок, бувають ліві, праві та ¦нейтральні. Також вони діляться для внутрішньої та зовнішньої обробки.

Схема роботи різця для зовнішньої обробки пазів у нейтральному виконанні.

Схема роботи різця для внутрішнього оздоблення пазів у правому виконанні - Рисунок 7

Розточувальний різець – створений для розточування внутрішніх циліндричних отворів. Буває лівий та правий.

Схема роботи різця для внутрішнього оброблення циліндричних отворів - Рисунок 8

Різьбовий різець – створений для нарізування різьблення на поверхнях заготовок, у тому числі для виконання канавок. Розрізняють внутрішній та зовнішній. Буває лівий та правий.

Схема роботи правого різьбового різця для зовнішнього нарізування різьблення - Рисунок 9

Схема роботи правого різьбового різця для внутрішнього нарізування різьблення - Малюнок 10

Схема роботи правого різьбового різця для внутрішнього нарізування канавок - Малюнок 11

Відрізні різці – призначені для відрізки заготовки та прорізання глибоких канавок.

Схема роботи відрізного різця - Малюнок 12

Фреза – це обертальний інструмент для фрезерування з однією або декількома ріжучими пластинами. Як правило, фрези встановлюються на фрезерні та розточувальні верстати. За конструктивними особливостями фрези бувають: Торцеві, кінцеві, дискові, фаскові, плунжерні, спіральні, різьбонарізні. Також до фрезерного інструменту можна віднести розточувальні блоки та борфрези.

Торцеві фрези – призначені для високопродуктивного фрезерування площин та уступів. Висока продуктивність досягається за рахунок великої кількості металорізальних пластин та відносно великого діаметру фрези.

Рисунок 13 – Схема роботи торцевої фрези

Кінцеві фрези – призначені для фрезерування пазів та контурного фрезерування. Відрізняються від торцевих меншою кількістю пластин та зовнішнім діаметром.

Рисунок 14 – Схема работы концевой фрезы

Плунжерна фреза – призначена для високопродуктивного фрезерування (на великій подачі, завдяки гострому куту 10 градусів) отворів за допомогою гвинтової інтерполяції, а також для фрезерування уступів.

Рисунок 15 – Схеми роботи плунжерної фрези, при обробці уступу та фрезеруванні отвору.

Спіральні фрези – призначені для високопродуктивного фрезерування великих уступів, застосовується, коли необхідно видалити з поверхні заготовки велику кількість металу за короткий час завдяки спіральному розміщенню пластин.

Рисунок 16 – Схема работы спиральной фрезы.

Дискові фрези – призначені для прорізання пазів або для виконання відрізних операцій.

Рисунок 17 – Схема роботи дискової фрези.

Фасочна фреза призначена для фрезерування фасок в отворах, розташованих на рівній площині.

Малюнок 18 – Схема роботи фаскової фрези.

Різьбова фреза - призначена для нарізування різьблення в отворах, розташованих на рівній поверхні.

Малюнок 19 – Схема роботи різьбової фрези.

Розточувальні блоки – призначені для розточування отворів, розташованих на рівній поверхні. Даний блок може замінити розгортку (його перевага, це висока продуктивність) при співвідношенні довжини до діаметра 5 (L / D =5). Якщо співвідношення буде більшим, то вже необхідно використовувати розгортку.

Малюнок 20 – Схема роботи розточувального блоку із симетричним розташуванням касет.

 

Малюнок 21 – Схема роботи розточувального блоку з асиметричним розташуванням касет.

На малюнку 20 зображений розточувальний блок із симетричним розташуванням касет. Кожна касета повинна бути встановлена на один і той самий діаметр.

На малюнку 21 зображено розточувальний блок з асиметричним розташуванням касет. До цього вдаються, коли глибина різання дуже велика, дана установка дозволяє зробити обробку за один прохід, замість двох. Завдяки такому розташуванню касет зменшується навантаження на оправлення та економиться час, пов'язаний з обробкою та заміною інструменту. При такому розташуванні касет глибина різання на кожну пластину дорівнює половині загальної глибини різання.

Борфрези – призначені для ручної обробки та виконують такі завдання: зачищення металевої поверхні у важкодоступних місцях. Залежно від характеру технологічного завдання вибирається форма борфрези.

Малюнок 22 – Різні форми борфрез

Рекомендації щодо застосування борфрезу:
- робоча частина борфрези повинна бути в повному контакті з оброблюваною поверхнею;
- не слід сильно механічно тиснути на інструмент під час роботи. Так як це знизить ефективність знімання металу і може призвести до перегріву та поломки інструменту;
- слід встановлювати високу швидкість обертання фрези, це запобігатиме заклиненню в металі, а також покращить якість обробки поверхні.

Свердло –

це ріжучий інструмент, що обертається, призначений для отримання круглих отворів. Свердла по конструкції виготовлення поділяються на:
• ¦ спіральні;
• ¦  корончасті;
•   центрувальні.

Спіральні свердла мають класичну конструкцію, яка складається з робочої поверхні, ріжучої частини та хвостовика. Ріжуча частина має гострий край і призначена для врізання в матеріал. Робоча частина представлена спіраллю, якою стружка виводиться з отвору назовні. Хвостовик використовується для закріплення свердла у патроні дриля або верстата. Спіральні свердла вважаються найпоширенішим видом свердл і застосовується як у виробництві, і у домашніх умовах. Бувають двох видів: зі змінно непереточуваними пластинами та цілісні. Свердла з пластинами мають більшу продуктивність і, на відміну від цілісних, їх не потрібно заточувати, що також економить і допоміжний час.

Малюнок 23 – Цілісне спіральне свердло.

Малюнок 24 – Спіральний свердло з пластинами.

Корончасті свердла – являють собою пустотілий циліндр, на торці якого знаходяться зубці зі швидкорізальної сталі або з твердосплавними напайками. При роботі особливістю і одночасно перевагою є те, що метал при свердлінні знімається тільки по периферії отвору, при схожому діаметрі свердла об'єм металу, що знімається значно менше, ніж у спіральних свердлів. Це дозволяє збільшити продуктивність та знизити витрати енергії та часу. Недоліком такого виду свердла є неможливість свердлити глухі отвори.

Малюнок 25 – Корончасте свердло

Центрувальне свердло призначене для свердління центрових отворів на токарних, свердлильних та розточувальних верстатах.

Малюнок 26 – Центровочний свердло

Розгортка – це спеціалізований металорізальний інструмент, який призначений для доведення попередньо просвердленого отвору до відповідних необхідних параметрів (форми та розміру отвору, шорсткості).

Малюнок 27 – Фото розгортки

Мітчик – це інструмент, який дозволяє нарізати внутрішнє різьблення в наскрізних і глухих отворах. Залежно від форми різьблення мітчики поділяються на:
- метричні (маркуються літерою "М"); для лівого різьблення маркуються літерами LH;
- Трубні (маркуються буквою G);
- конічні (маркуються До (конічні метричні), Rc (конічні трубні).

Нарізання різьблення мітчиком може здійснюватися як машинним способом, на різних видах верстатів, обробних центрів, автоматичних лініях, гайконарізному та іншому обладнанні, так і ручним способом, як слюсарна операція в одиничному виробництві. Машинні мітчики бувають з гвинтовими та прямими стружковими канавками. Найбільш поширеними є мітчики із прямими стружковими канавками. Мітчики, що мають гвинтові стружкові канавки, застосовуються для нарізки різьблення в отворах з переривчастою поверхнею (наявність пазів, прорізів тощо). А мітчики, що мають праву гвинтову стружкову канавку, застосовуються для нарізки різьблення в глухих отворах, тому що виводить стружку нагору, а з лівої - для нарізки різьблення в наскрізних отворах, оскільки направляє стружку в напрямку осьового переміщення мітчика.

Малюнок 28 – Фото машинного мітчика
Ручні мітчики – застосовуються для різьблення ручним способом. Для успішного і якісного нарізування різьблення потрібно мати мінімальний набор мітчиків, який складається з першого (чорнового) і другого (чистового) мітчиків.

Малюнок 29 – Ручні мітчики перший (ліворуч) та другий (праворуч)

Плашка – це інструмент для нарізки зовнішнього різьблення різного виду на шпильках, болтах, гвинтах, трубах і т. д. Є гайкою, всередині якої ріжучі кромки (8 - 10 витків, 2 - 3 забірних, інші служать для доведення різьблення) і отвори для виходу стружки.

Малюнок 30 – Фото плашки
Плашки застосовуються як з ручним інструментом, наприклад, комір з плашкотримачем, так і машинним способом.

Компанія «Золоте Руно, Україна» використовує лише високоякісний продукт. Більший асортимент продукції можна знайти у нас на сайті. Або звернутися до одного з наших фахівців, ми завжди готові відповісти на всі питання, що вас цікавлять.