Різальні інструменти токарних верстатів відіграють життєво важливу роль у процесі виготовлення токарних верстатів. Вони визначають точність, якість та оздоблення кінцевого прототипу. Високоякісні різальні інструменти рекомендується виготовляти з твердого сплаву або алмазу.
Токарні інструменти є одними з найпоширеніших інструментів у обробці на верстатах з ЧПК. Як відмінний інженер з обробки на верстатах з ЧПК, ви повинні мати глибоке розуміння токарних інструментів.
У цій статті буде розглянуто різні типи токарних різальних інструментів та їх практичне застосування.
Типи різальних інструментів токарних верстатів - класифіковані за методом обробки
1. Токарні інструменти
Токарні інструменти є найпоширенішим типом різального інструменту для токарних верстатів. Вони використовуються в токарних операціях, які включають надання заготовці (зазвичай циліндричної форми) певного діаметра, якості поверхні та довжини.
Токарні інструменти бувають різних конструкцій, включаючи круглі, квадратні, відрізні та різьбонарізні. Форма та розмір інструменту залежать від розміру заготовки, матеріалу та бажаної якості обробки поверхні. Залежно від застосування, токарні пристрої зазвичай виготовляються з швидкорізальної сталі (HSS) або твердого сплаву.
2. Розточувальні інструменти
Тупі інструменти використовуються в операціях, що передбачають розширення або створення внутрішньої циліндричної поверхні в заготовці. Тупі інструменти призначені для видалення матеріалу всередині заготовки для створення циліндричного отвору з високою точністю та чистотою поверхні. Прискорюють швидкість розширення діаметра та підходять для точіння великих або глибоких отворів.
Тупі інструменти доступні в різних конструкціях, включаючи чорнові, чистові, прямі та кутові. Тип використовуваного тупого інструменту залежить від розміру заготовки, матеріалу, а також довжини та якості обробки необхідного отвору. Тупі інструменти зазвичай виготовляються з швидкорізальної сталі або твердого сплаву.
3. Інструменти для обробки канавок та відрізання
Інструменти для обробки канавок та відрізання передбачають створення канавок або розділення заготовок для утворення двох частин. Інструменти для обробки канавок створюють канавки на поверхні заготовки, тоді як інструменти для відрізання використовуються для виконання розрізів, які розділяють заготовку на дві компоненти.
Ножі для обробки канавок та відрізання бувають різних конструкцій, включаючи прямі, кутові та круглі ножі для обробки канавок, а також квадратні та ромбоподібні ножі для обробки канавок.
Розмір і форма інструменту для обробки канавок або відрізки залежать від розміру та форми канавки або розрізу, який потрібно зробити в заготовці. Ці інструменти зазвичай виготовляються з швидкорізальної сталі або твердого сплаву.
4. Інструменти для нарізання різьби
Різьбонарізні інструменти включають інструменти для внутрішнього та зовнішнього різьблення. Вони складаються з тримача інструменту та леза. Поверхня леза має унікальну форму та підходить для обробки різьби різних типів прототипів деталей.
Різьботокарні інструменти широко використовуються в обробці та мають високу ефективність різання. Різьботокарні інструменти прості в експлуатації та можуть використовуватися багаторазово.
5. Інструменти для накатки
Накатка – це процес, який додає накатку на поверхню деталі. Інструмент для накатки створює різні типи увігнутих та опуклих візерунків вздовж поверхні деталі, створюючи кращу поверхню зчеплення.
Інструменти для накатки бувають різних розмірів, включаючи алмазні та прямі накатки. Розмір конструктивної частини інструмента для накатки визначає форму накатки. Зазвичай інструмент для накатки виготовляється зі швидкорізальної сталі або карбіду.
6. Торцеві ріжучі інструменти
Торцерізні інструменти використовуються на деталях з циліндричною та квадратною торцевою конструкцією для торцевого різання.
Конструкція торцевих різців, включаючи однолезові та багатолезові торцеві різці. Розмір та форма торцевого інструменту залежать від розміру поверхні контакту деталі, якості поверхні та матеріалу деталі. Матеріалом торцевих різців зазвичай є швидкорізальна сталь або твердосплавна сталь.
7. Інструменти для зняття фасок
Інструменти для зняття фасок підходять для обробки скосів або канавок на болтах — зняття фаски праворуч або гострих кутів деталі. Коли зняття фаски потрібне для масового виробництва, потрібні спеціальні інструменти для зняття фасок з боковими фасками.
8. Інструменти для формування
Формувальні інструменти – це інструменти, що використовуються для обробки деталей різних типів. Використовуйте спеціальну кришку або кронштейн для закріплення формувального інструменту під час використання. Його часто використовують для вирізання внутрішнього радіуса, зовнішнього радіуса та інших деталей.
9. Інструменти для затуплення спини
Інструменти для зворотного розточування мають два радіуси: 1) створюють попередньо просвердлений отвір та 2) створюють отвір у деталі.
10. Інструменти для розсвердлювання
Розгортальні інструменти використовуються для чистової обробки отворів і підходять для деталей, які потребують високої точності отвору.
11. Буровий інструмент
Свердлильні інструменти є важливими в обробці. Як випливає з назви, свердлильні інструменти потрібні для обробки отворів.
12. Інструменти для зняття задирок
Існує багато типів інструментів для видалення задирок. Найчастіше використовуються напилки, кутові ножі, ножі для обробки філе та скальпелі. Вибирайте різні інструменти для видалення задирок відповідно до різних потреб.
Типи різальних інструментів токарних верстатів – класифікація за матеріалом
Існує багато матеріалів для токарних інструментів з ЧПК, які вибираються залежно від структури виробу та матеріалу точених деталей. До поширених інструментальних матеріалів належать наступні.
Токарні інструменти з полікристалічного кристалічного шару (PCD)
Інструменти з ПКА, які називаються полікристалічними алмазними інструментами, мають добру теплопровідність і підходять для обробки міді, алюмінію та вуглецевих волокнистих композитних матеріалів. ПКА є першим вибором для свердління, але він не може обробляти метали, що містять залізо.
Токарні інструменти з КНБ
Ножі з CBN мають надзвичайно високу твердість і є одними з найбільш зносостійких. Теплопровідність інструментів з CBN у 3.2 рази вища, ніж у чистої міді, у 25 разів, ніж у керамічних інструментів, і в 20 разів, ніж у твердосплавного металу. Підходять для різання загартованої сталі, чавуну та швидкорізальної сталі.
Швидкорізальна сталь (HSS)
Швидкорізальна сталь має високу твердість, зносостійкість та термостійкість. Вона підходить для матеріалів з твердістю в межах HRC30, таких як алюміній, пластик (ABS, POM та PEEK), легована сталь, мідь та інші матеріали.
Карбід
Твердосплавні різальні інструменти виготовляються з порошків вольфраму, кобальту та інших металів, спечених за високих температур. Вони мають надзвичайно високу твердість та зносостійкість. Вони є першим вибором для нарізання різьби.
Вони підходять для матеріалів з твердістю в межах HRC45, таких як нержавіюча сталь, ковкий чавун та титанові сплави. Суперсплави.
Керамічний токарний інструмент
Керамічні токарні інструменти мають чудову твердість за високих температур і зносостійкість, підходять для високошвидкісної обробки за високих температур і зазвичай використовуються для чавуну, жароміцних сплавів і матеріалів, що наносяться термічним напиленням.
Різальні інструменти для токарних верстатів типи– Класифіковано за структурою
Інтегральний токарний інструмент
Цільні токарні інструменти зазвичай виготовляються з швидкорізальної сталі. Можна обробляти обидва кінці пристрою. V-подібні формовальні інструменти можуть обробляти зовнішні кола, торцеві поверхні та фаски. Цей тип інструменту більше підходить для низькошвидкісного точіння.
Зварювальний токарний інструмент
Зварні токарні інструменти також називають твердосплавними зварювальними інструментами. Вони складаються з ручки інструменту та леза, які сплавлені з міддю, включаючи зовнішній різьбонарізач та різець.
Інструмент для токарного затискання з індексованим механічним затискачем
Цей тип токарного інструменту складається з різального тримача, леза, зерна інструменту та затискного елемента. Він може гнучко замінювати ріжучі зерна та леза і підходить для обробки деталей з різною структурою.
Включаючи інструменти для обробки канавок, інструменти для нарізання внутрішньої різьби, інструменти для токарної обробки внутрішніх отворів, інструменти для чистової обробки, інструменти для обробки внутрішніх канавок та інструменти для обробки торцевих канавок.
Типи різальних інструментів токарних верстатів - класифікація за напрямком подачі
Різні напрямки годування можна розділити на три типи, а саме:
Лівосторонній інструмент
Лівосторонні інструменти видаляють матеріал зліва направо. Ріжуча кромка лівостороннього інструмента знаходиться з правого боку інструмента. Підходить для обробки зовнішнього діаметра пруткового матеріалу. Лівосторонні інструменти ідеально підходять для верстатів, що обертаються за годинниковою стрілкою.
Правий інструмент
Правосторонні інструменти видаляють матеріал справа наліво. Ріжуча кромка правостороннього інструмента знаходиться з лівого боку інструмента. Правосторонні інструменти підходять для верстатів зі шпинделями, що обертаються проти годинникової стрілки.
Токарні інструменти з круглим носом
Цей інструмент може рухатися вліво та вправо для різання та підходить для обробки стандартних поверхонь. Поверхня оброблюваних деталей гладка.
В основному використовується для чорнової обробки основ форм, обробки площин та обробки бічних поверхонь. Він більше підходить для чорнової обробки форм з високою твердістю матеріалу.
Як вибрати токарні інструменти
Існує багато типів токарних інструментів, і досвідчені інженери оберуть правильний інструмент на основі різних факторів. Кілька факторів, які необхідно враховувати під час вибору:
Тип матеріалів
Матеріал, що ріжеться, визначає тип токарного інструменту. Перед вибором токарного інструменту необхідно проаналізувати матеріал деталі, включаючи твердість матеріалу, зносостійкість, пружність та товщину. Ці властивості є фундаментальними в токарних операціях.
Якщо матеріал деталей, що обробляються, міцний, потрібно вибрати твердосплавні або алмазні інструменти.
Форма інструменту
Структура деталі визначає форму токарного інструменту. Положення ріжучої кромки також визначає напрямок різання інструменту.
Особливості деталі
Різні типи токарних інструментів виготовляють різні розміри та форми. Тому, щоб вибрати відповідний інструмент, необхідно добре знати параметри кожного токарного інструменту. При обробці на верстатах з ЧПК для складних деталей потрібно більше комбінацій інструментів.
Параметри токарної обробки для поширених матеріалів
Три елементи різання - це подача, швидкість різання та глибина різання.
Вибираючи глибину різання, враховуючи ефективність обробки, спочатку слід використовувати максимальну глибину різання, потім вибрати велику подачу, а потім вибрати швидкість різання відповідно до довговічності інструменту.
З точки зору якості обробки, використовуйте меншу глибину різання та швидкість подачі, а також вищу швидкість різання.
Параметри токарної обробки для поширених матеріалів:
алюміній: 7075, 6061, 5082, 2024
Швидкість лінії 100~150 м/хв
Подача на оберт 0.15~0.26 мм/об
Глибина різання з одного боку в межах 1.5 мм
Сталь: 1018, 4140, сталь A36, сталь A2, сталь 45
Швидкість лінії 80~150 м/хв
Подача на оберт 0.1~0.4 мм/об
Глибина різання з одного боку в межах 3 мм
Нержавіюча сталь: 303, 304, 316/Л
Швидкість лінії 80~130 м/хв
Подача на оберт 0.1~0.2 мм/об
Глибина різання з одного боку в межах 2 мм
Мідь: C360, Мідь 260, C110
Швидкість лінії 100~150 м/хв
Подача на оберт 0.15~0.26 мм/об
Глибина різання з одного боку в межах 1.5 мм
пластик: POM, PTFE, PEEK, нейлон, UHMW PE, PC
Швидкість лінії 65~100 м/хв
Подача на оберт 0.3~0.43 мм/об
Глибина різання з одного боку 3~5 мм
Титановий сплав
Швидкість лінії 50~80 м/хв
Подача на оберт 0.05~0.15 мм/об
Глибина різання з одного боку в межах 0.8 мм
Поширені запитання
1. Які поширені покриття поверхні для пластин токарного різального інструменту?
Існує п'ять типів покриттів для ріжучих інструментів: покриття нітридом титану, покриття нітридом карбідом титану, алюмінієве покриття нітридом титану або титано-алюмінієве покриття азотом титану, нітрохромове алюмінієве покриття та алмазне покриття.
2. Як ви обираєте поширені способи обробки поверхні для тримачів токарних різців?
Поверхня інструменту зазвичай нікельована або чорнена методом хімічного очищення. Хімічне нікелювання має високу зносостійкість та рівномірну товщину, що забезпечує найкращу точність. Це ідеальний процес обробки поверхні.
3. Чи впливатимуть різальні інструменти токарного верстата на якість обробки поверхні деталі?
Так, це точно. Якщо вимоги до поверхні деталі занадто високі, тоді нам потрібно вибрати інструмент з відповідного матеріалу. Наприклад, якщо потрібна поверхнева обробка 0.4 мкм, Tirapid обере леза з дорогоцінного каміння.
Висновок
Різальні інструменти токарних верстатів є важливими інструментами для токарної обробки. Інженери-механіки вибирають відповідний тип інструменту на основі форми та матеріалу прототипу виробу. Таким чином, різноманітність та якість різальних інструментів визначають якість виробу.
Tirapid перетворюється на різноманітні матеріали, як легкодеформовані (PTFE та Delrin 150), так і титанові сплави. Він має багатий практичний досвід і може запропонувати вам більше технологій обробки.
