Подробное руководство по режущим инструментам: типы, применения и загрузка PDF

В этой статье вы узнаете что такое режущий инструмент? Его материалы, классификация, и типы режущих инструментов все объяснены с картинками.

Также вы можете скачать PDF файл в конце этой статьи.

Что такое режущий инструмент?

Режущие инструменты — клиновидные, острокраевое инструменты, используемые при обработке для удаления лишних слоев материала с заготовки для достижения желаемой формы, размера и точности. Он имеет надежное соединение с станком.

Инструмент должен выдерживать тепло и силу, возникающие в процессе обработки, и материал режущего инструмента должен быть тверже обрабатываемого материала (заготовки).

Кроме того, инструменты должны иметь специфическую геометрию с зазорами, чтобы только режущий край инструмента касался поверхности заготовки. Ширина, количество и форма канавок или зубьев, а также углы режущей грани — все значимые факторы режущих инструментов.

Все эти переменные, а также скорость и подача, на которых работает станок, должны быть оптимизированы для более долгого срока службы. Одноточечные и многоточечные режущие инструменты оба могут использоваться для резки.

Перейдем к следующим разделам, чтобы узнать больше о типах режущих инструментов.

Читайте также: 14 типов режущих инструментов токарного станка, используемых в токарном станке

Режущий инструмент может иметь одно или несколько режущих краев, участвующих в одновременной резке за один проход. Самый популярный метод классификации режущего инструмента основан на том, сколько основных режущих краев активно задействованы в процессе резки в данный момент времени.

На основе общих названий режущих инструментов

На этой основе режущий инструмент можно разделить на три категории, перечисленные ниже.

#1 Одноточечный режущий инструмент

Одноточечный режущий инструмент имеет только один основной режущий край, который может удалять материал за одно движение. В токарных, строгальных, строгальных и смежных процессах одноточечный режущий инструмент используется.

Высокоуглеродистая сталь, быстрорежущая сталь, керамика и алмаз — некоторые из твердых материалов, используемых для изготовления этих режущих инструментов. Поскольку один режущий край делает всю работу, материалы могут не удаляться быстро с одноточечным инструментом, и режущий край может даже сломаться.

Вы должны прекратить использование инструмента и заменить его полностью, если режущий край ломается, пока вы его используете. Одностерженчатая растачка — пример одноточечного инструмента с всего одним режущим краем.

Преимущества одноточечного режущего инструмента

1. Одноточечные режущие инструменты относительно легко проектировать и изготавливать, и они занимают меньше времени.
2. Эти инструменты значительно менее дорогие.

Недостатки одноточечного режущего инструмента

1. Во время обработки один режущий край поддерживает постоянный физический контакт с обрабатываемым материалом. В результате срок службы инструмента короток из-за высокого износа.
2. Темп роста температуры инструмента высок из-за постоянного контакта. Это имеет двойной эффект: ускорение износа инструмента и нагрев обрабатываемой поверхности.

Читайте также: 26 типов винтов и их применение [с картинками и PDF]

#2 Двухточечный режущий инструмент

Двухточечный режущий инструмент имеет два режущих края, которые могут резать и сдвигать одновременно за одно движение. Одноточечные режущие инструменты содержат один основной режущий край, в то время как многоточечные содержат более двух режущих краев для выполнения обработки за один проход.

В некоторых случаях единственными двумя категориями, на которые можно разделить резаки, являются двухточечные и многоточечные. Кроме того, режущий край образуется пересечением передней и задней поверхностей. Следовательно, двухточечные режущие инструменты имеют две задние и две передние поверхности.

Единственный пример двухточечного режущего инструмента — сверло. Сверла могут иметь более двух канавок, но типичное металлорежущее сверло имеет только две канавки. Модифицированные режущие края сверл могут также иметь больше режущих краев, что классифицирует их как многоточечные резаки.

Преимущества двухточечного режущего инструмента

1. Во время операций обработки он поглощает шоки вроде вибраций.
2. Он способен производить фиксированный режущий элемент.
3. В отличие от одноточечных режущих инструментов, этот имеет два режущих края, работающих одновременно.

Недостатки двухточечного режущего инструмента

1. Края этого инструмента могут быть изменены.
2. Может возникнуть проблема с точностью инструмента.

Читайте также: Что такое операция фугования? [Определение, схема и процедура]

#3 Многоточечный режущий инструмент

Режущий инструмент с множеством точек имеет более двух режущих краев, которые режут одновременно за проход. Режущие инструменты с более чем одним режущим краем иногда считаются многоточечными (вместо двухточечных).

В многоточечном резаке количество режущих краев может варьироваться от трех до нескольких сотен. Поскольку режущие края появляются на пересечении передней и задней поверхностей, передняя и задняя поверхности также необходимы для каждого режущего края.

Популярный пример этой категории — фрезы. Другие резаки обычно многоточечные, за исключением фрезы-летучей (одноточечный резак). Например, небольшая торцевая фреза может иметь три режущих края, в то время как крупная тяжелая фреза может иметь до сорока.

Преимущества многоточечного режущего инструмента

1. У него малая нагрузка на зуб.
2. Эти типы режущих инструментов облегчают более высокую скорость, подачу и глубину резки.
3. Многоточечные инструменты имеют высокую скорость удаления материала и производительность.

Недостатки многоточечного режущего инструмента

1. Эти инструменты изготавливаются сложными процессами проектирования и фabрикации.
2. Многоточечные режущие инструменты дороже других типов.
3. Врожденно прерывистая резка.

Вам может понравиться: Различные типы операций токарного станка

На основе движения инструмента

На этой основе режущий инструмент можно разделить на три категории, перечисленные ниже.

#1 Поступательное движение

Поступательное движение происходит, когда тело движется так, что все его частицы движутся параллельно. Эти инструменты можно найти в токарных станках.

#2 Вайбратное (Возвратно-поступательное) движение

Вайбратное движение — повторение линейного движения вверх-вниз или вперед-назад. Эти инструменты можно найти в строгальных станках.

#3 Вращательное движение

Вращательное движение происходит, когда тело вращается вокруг фиксированной оси. Эти инструменты можно найти в фрезерных и сверлильных станках.

На основе общих названий режущих инструментов

На этой основе режущий инструмент можно разделить на следующие категории, перечисленные ниже.

#1 Сверло

Сверло — тип режущего инструмента, используемого для создания круговых отверстий или забивания крепежа. Оно оснащено битом, либо драйверным патроном, либо сверлом. Благодаря их большей эффективности и удобству использования, безпроводные батарейные типы быстро заменяют ручные в популярности.

Эти режущие инструменты прикрепляются к сверлильным, фрезерным или токарным станкам, потому что они выполняют сверлильные операции. Различные типы сверл используются в столярном деле, металлообработке, строительстве, fabricación инструментов машин и коммунальных проектах.

#2 Фреза

В фрезерных станках или machining centers фрезы — режущие инструменты, используемые для выполнения фрезерных операций (и иногда в других станках). Двигаясь внутри станка (как в шаровой фрезе) или удаляя материал непосредственно формой резака (как в зубчатой фрезе), эти инструменты удаляют материал.

#3 Летучая фреза (Fly Cutter)

Летучие фрезы — вращающиеся инструменты для плоскошлифовки, имеющие один или более одноточечных инструментов. Летучая фреза — одноточечный режущий инструмент, установленный в специальном держателе, напоминающем токарный инструмент.

Для обработки больших и плоских площадей поверхности летучие фрезы обычно используются на фрезерном станке. Нет необходимости в дополнительных арборах при использовании летучих фрез в ручных фрезерных станках и machining centers.

#4 Стругальный инструмент (Shaper)

Режущие инструменты в строгальных станках — одноточечные инструменты с зазорами, передними углами и другими углами, похожими на токарные. Инструменты строгальных станков значительно более жесткие и тяжелые, чтобы выдерживать шок, который испытывает режущий инструмент в начале каждого режущего хода.

Для чугуна и стали боковой зазор в строгальном инструменте составляет только 2 и 40 соответственно. Наиболее типичный материал для строгального инструмента — быстрорежущая сталь, но более твердые материалы также могут быть обработаны с использованием ударностойких, твердосплавных обставленных инструментов. Этот инструмент используется на строгальном станке для придания заготовке точной формы и точности.

#5 Планерный инструмент (Planer)

На строгальном станке используются только одноточечные режущие инструменты. Эти инструменты похожи по форме и углам инструмента на те, что обычно встречаются на токарных или строгальных станках. Однако эти инструменты тяжелее и имеют большие поперечные сечения.

Для выполнения тяжелых срезов на удлиненных режущих ходах планерные инструменты должны работать на грубых подачах. Существует три разных типа планерных инструментов: цельные, кованые и с вставками. Биты изготовлены из карбида цемента, стеллита или быстрорежущей стали.

#6 Сверлильная штанга (Boring Bar)

Сверлильные штанги обычно используются в металлообработке и столярном деле. Общая техника в строительстве — сверление. Веками столяры использовали сверление как тип бурения. Сверлильные инструменты используются для создания круговых погружающихся срезов в столярном деле.

Сверление немного отличается в металлообработке, потому что отверстие, которое оно создает, не обязано быть круговым. Для создания идеально кругового отверстия инструмент толкается и тянут вверх-вниз (по оси Z) в то время как погружается и тащится по осям X и Y.

#7 Растачка (Reamer)

Растачка — устройство для расширения или доводки предварительно просверленных отверстий, отверстий, которые были высверлены, или отверстий, которые были вытянуты, для производства хорошей отделки и точных размеров. Растачка — многостерженчатый резак, используемый для удаления относительно малого количества материала.

Инструменты растачек имеют режущие поверхности, которые либо прямые, слегка скрученные, или спирально канавчатые и заточены до очень точного диаметра. Растачки можно разделить на некоторые категории на основе их использования, дизайна и формы. Эти типы режущих инструментов используются на сверлильном станке для выполнения растачивающих операций.

#8 Броаш (Broach)

Броачирующий инструмент имеет серию отдельных режущих краев вдоль своей длины, называемых режущими зубьями. Увеличивая шаг между любыми двумя последовательными зубьями на броаше, подача достигается. Броаши обычно делаются из быстрорежущей стали (HSS).

Линейное движение инструмента к заготовке определяет режущую скорость броаши. Контуры режущих краев броаши определяют форму резаной поверхности (обработанной поверхности). На броачирующем станке этот режущий инструмент выполняет броачирующую операцию.

#9 Зубчатое колесо (Hob)

Зубчатое колесо — режущий инструмент для вырезания зубьев в заготовке. Оно имеет спиралевидные режущие зубья и цилиндрическую форму. Для облегчения резки и удаления стружки эти спиралевидные режущие зубья имеют желоба, идущие на всей длине зубчатого колеса.

Кроме того, существуют специальные зубчатые колеса для уникальных шестеренок вроде цепных колес и шпонистых шестерен. Эти типы режущих инструментов используются для выполнения зубонарезных операций на зубонарезном станке.

#10 Шлифовальное колесо (Grinding Wheel)

Шлифовальное колесо содержит абразивные соединения для шлифования и обработки. Абразивные зерна дают колесу его режущую способность, помогая доводить материал до требуемой размерной точности и шероховатости поверхности.

Эти колеса используются в шлифовальных станках. Шлифовальные колеса — расходники, хотя их срок службы может варьироваться от нескольких часов до многих лет в зависимости от их использования. По мере того как колесо режет, отдельные абразивные зерна периодически освобождаются, обычно потому что они становятся тупыми и увлекаются увеличенным сопротивлением.

Читайте также: 14 типов шлифовальных станков и их применение [Полное руководство]

На основе формы режущего инструмента

Режущие инструменты теперь дополнительно делятся на основе форм резака. Давайте посмотрим ближе на категорию по размеру, на которую можно классифицировать режущие инструменты:

#1 Цельный (Solid)

Обычно этот тип резака используется как токарный инструмент на токарном станке для выполнения токарной операции.

#2 Инструмент с вставками (Tipped Tool)

Эти резаки были созданы с использованием различных материалов. Другими словами, корпуса резаков изготавливаются из различных материалов, в то время как материалы, используемые в их режущем механизме, варьируются.

Существует множество способов соединения этих двух компонентов режущих инструментов, таких как зажим, сварка и т.д. Примеры инструментов с вставками включают вольфрамокарбидные вставки.

#3 Остроконечный инструмент (Pointed Tool)

Кончик резака тонкий и острый, и все края сходятся в одной линии. Примеры таких режущих инструментов включают острые алмазы, установленные на держателях, и твердосплавные резаки.

#4 Размер зерна (Grain Size)

В зависимости от размера и количества зерен они классифицируются как режущие инструменты. Если зерно мелкое, это удалит больше материала с заготовки. Однако больше материала будет удалено, если размер зерна большой. Например, шлифовальные колеса используют режущие инструменты абразивного типа.

#5 Резак (Tool Bit)

Этот резак не вращается. Этот инструмент можно использовать на строгальных или строгальных станках для придания заготовке формы и планирования согласно требованиям, среди прочего.

Поскольку он попадает в категорию режущих инструментов, у этого конкретного режущего инструмента есть только один основной режущий паз. Литые неметаллические сплавы кобальта, токарные инструменты в машиностенных держателях и т.д. — несколько типичных примеров этих типов режущих инструментов.

На основе материалов, используемых для режущих инструментов

На этой основе режущие инструменты можно разделить на следующие категории, перечисленные ниже.

#1 Высокоуглеродистая сталь

Состав высокого углеродного содержания усиливает работу режущего инструмента в условиях высокой твердости. Однако когда температура поднимается, твердость снижается.

Эти режущие инструменты могут выдерживать температуры до 400°C без влияния на их структуру или состав.

#2 Быстрорежущая сталь (High-Speed Steel)

Инструменты из быстрорежущей стали обеспечивают более быстрые скорости резки. Инструмент составлен из стали, легированной кобальтом, вольфрамом и хромом.

Эти режущие инструменты могут работать под 550°C до 650°C, потому что они сделаны из прочных, твердых и термостойких материалов. Часто встречается в лезвиях бензопил и сверлах.

#3 Керамический инструмент (Ceramic Tool)

Потому что они могут выдерживать высокие температуры, керамические инструменты среди самых твердых инструментов, используемых в обработке. Рабочий диапазон температур для этого инструмента 1160°C до 1210°C. Часто встречается в токарных и фрезерных станках.

#4 Твердый сплав (Cemented Carbide)

Этот инструмент состоит из титана, вольфрама и других металлов. Инструмент получает большую прочность и твердость в результате.

Он предлагает повышенную износостойкость и может справляться с более высокими температурами. Инструмент работает при температурах от 900°C до 1000°C.

#5 Алмаз (Diamond)

Алмазные режущие инструменты в настоящее время самые сильные доступные материалы. Этот инструмент предоставляет много выгод в терминах сопротивления напряжению, износу и температуре. Эти инструменты используются для резки через упругие, сильные и твердые материалы.

#6 Абразивы (Abrasives)

Абразивные режущие инструменты удаляют материал шлифованием и эрозией вместо резки пильными зубьями.

Абразивные материалы твердые и грубые, и они стирают все, с чем в контакт приходят. Инструмент содержит абразивное вещество. Шлифовальное колесо — одна из самых базовых форм.

Подводя итог

Вот и все. Спасибо за чтение. Надеюсь, я охватил все о «Типах режущих инструментов». Было бы полезно, если бы вы могли дать мне знать, если я что-то упустил или если у вас есть сомнения по поводу чего-либо, что я написал.

Пожалуйста, поделитесь этой статьей с друзьями, если вы нашли ее интересной.

Хотите бесплатные PDF прямо в ваш почтовый ящик? Тогда подпишитесь на наш информационный бюллетень.

Скачать PDF этой статьи:

Вот некоторые статьи, которые вам могут понравиться почитать:

1. Вы должны знать о различных типах стружки в металлорезании
2. Понимайте различные типы станков с ЧПУ
3. Различные приспособления и аксессуары токарного станка