Ogólne wymagania i kierunki rozwoju narzędzi skrawających
W przypadku materiałów używanych do produkcji narzędzi najbardziej podstawowymi wymaganiami są ich twardość w wysokich temperaturach i odporność na zużycie. Ponadto muszą również charakteryzować się dobrą wytrzymałością na zginanie, udarnością i bezwładnością chemiczną, a także przetwarzalnością metod obróbki skrawaniem, takich jak cięcie, kucie i obróbka cieplna. Ogólnie rzecz biorąc, jeśli twardość materiału jest wysoka, odporność na zużycie będzie wysoka, ale wytrzymałość na zginanie i udarność zmniejszą się. Gdy materiał ma wysoką wytrzymałość, jego udarność będzie wyższa.
W normalnych warunkach pracy narzędzia skrawające będą poddawane próbie wysokiej temperatury, wysokiego ciśnienia i dużej prędkości, a także napotkają wiele trudnych w obróbce materiałów; W niektórych nienormalnych środowiskach pracy napotkane zostaną korozyjne media płynne; Ponadto w ostatnich latach, wraz z ciągłym rozwojem urządzeń do obróbki, stale poprawia się poziom automatyzacji i wymagania dotyczące dokładności, co stawia przed branżą narzędziową nowe tematy.
Aby sprostać powyższym wymaganiom, przemysł narzędziowy musi nadal rozwijać się i wprowadzać innowacje, począwszy od stosowania nowych materiałów narzędziowych, przez technologię powlekania metodą osadzania z fazy gazowej, a następnie po strukturę narzędzi wymiennych, z których wszystkie są skutecznymi środkami poprawy wydajności narzędzi oraz również ważnym punktem odniesienia dla przemysłu obróbki skrawaniem przy wyborze narzędzi.
Klasyfikacja materiałów narzędziowych i cechy użytkowe
Wśród materiałów na narzędzia skrawające najczęściej stosowane są stal szybkotnąca oraz węglik spiekany. Stal szybkotnąca jest najpopularniejszym materiałem narzędziowym ze względu na wysoką wytrzymałość na zginanie, udarność i dobrą skrawalność. Węglik spiekany jest nieco rzadziej stosowany niż stal szybkotnąca.
Sześcienny azotek boru jest nowym materiałem narzędziowym rozwijającym się w ostatnich latach. Nadaje się do cięcia materiałów metalowych, takich jak stal hartowana o wysokiej twardości i twarde żeliwo; Diament polikrystaliczny nadaje się do cięcia metali wolnych od żelaza, stopów, tworzyw sztucznych i tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknem szklanym; Istnieje również stal narzędziowa węglowa i stal narzędziowa stopowa, które na tym etapie są używane tylko do wykonywania pilników, matryc, gwintowników i innych narzędzi.
Technologia powlekania metodą osadzania z fazy gazowej jest skutecznym sposobem poprawy funkcjonalności i trwałości narzędzi. Powlekane narzędzia mogą znacznie zmniejszyć zużycie podczas skrawania i znacznie wydłużyć żywotność narzędzi. Wśród nich osadzanie chemiczne jest często stosowane do powlekania węglika tytanu, azotku tytanu, twardej warstwy tlenku glinu lub twardej warstwy kompozytu na narzędziach z węglików spiekanych. Fizyczne osadzanie może być stosowane do powlekania narzędzi z węglika spiekanego i stali szybkotnącej.
Część robocza narzędzia
Nóż składa się z części roboczych i części mocujących. Część robocza odnosi się do części narzędzia używanej do generowania i przetwarzania wiórów, która zwykle obejmuje ostrze, rowek do łamania wiórów lub zwijania wiórów, usuwanie wiórów lub przestrzeń zatrzymywania wiórów, kanał płynu tnącego i inne struktury. Niektóre narzędzia tnące zawierają tylko część tnącą, której funkcją jest wykorzystanie krawędzi tnącej do cięcia wiórów, takie jak narzędzia tokarskie, strugarki, narzędzia do wytaczania i narzędzia do frezowania; Oprócz części skrawającej niektóre części robocze narzędzia zawierają również część kalibracyjną, której funkcją jest polerowanie obrabianej powierzchni, która została wycięta i prowadzenie narzędzia.
Część robocza noża ma trzy różne struktury, a mianowicie typ integralny, typ spawania i typ mocowania mechanicznego. Ogólna konstrukcja polega na wykonaniu krawędzi skrawających na korpusie narzędzia; Konstrukcja spawalnicza polega na przylutowaniu ostrza do stalowego korpusu noża; Mechaniczna konstrukcja zaciskająca zaciska lutowaną głowicę tnącą ostrza na korpusie tnącym.
Część mocująca narzędzia
Część zaciskowa narzędzia ma dwa różne typy konstrukcyjne, a mianowicie z otworami i uchwytami. Narzędzie z otworem jest osadzone na wrzecionie lub wrzecionie obrabiarki za pomocą otworu wewnętrznego, a moment skrętny może być przenoszony za pomocą wpustu osiowego lub wpustu końcowego. Frez cylindryczny i frez czołowy tulei należą do tego typu.
Kształt rękojeści narzędzia z rękojeścią obejmuje zwykle prostokąt, walec i stożek. Narzędziem tnącym używanym do toczenia i strugania jest zasadniczo prostokątny uchwyt; Stożkowa rękojeść przenosi nacisk osiowy przez swój stożek i przenosi moment obrotowy za pomocą tarcia; W większości przypadków chwyty cylindryczne są stosowane w mniejszych narzędziach, takich jak wiertła kręte do ciasta smażonego i frezy walcowo-czołowe, do przenoszenia momentu skręcającego za pomocą tarcia generowanego podczas zaciskania. Wiele chwytów narzędzi z chwytami jest wykonanych ze stali niskostopowych, natomiast część robocza ze stali szybkotnącej. Dwie części są zespawane doczołowo, tworząc wadliwy nóż.