Obecné požadavky a směr vývoje řezných nástrojů
Pro materiály používané při výrobě nástrojů jsou nejzákladnějšími požadavky jejich vysokoteplotní tvrdost a odolnost proti opotřebení. Kromě toho musí mít také dobrou pevnost v ohybu, rázovou houževnatost a chemickou setrvačnost, stejně jako zpracovatelnost metod obrábění, jako je řezání, kování a tepelné zpracování. Obecně platí, že pokud je tvrdost materiálu vysoká, odolnost proti opotřebení bude vysoká, ale pevnost v ohybu a rázová houževnatost se sníží. Když má materiál vysokou pevnost, jeho rázová houževnatost bude vyšší.
Za normálních pracovních podmínek budou řezné nástroje podrobeny testu vysoké teploty, vysokého tlaku a vysoké rychlosti a budou čelit mnoha obtížně obrobitelným materiálům; V některých abnormálních pracovních prostředích se můžete setkat s korozivními kapalinami; Navíc se v posledních letech s neustálým vývojem zpracovatelských zařízení neustále zlepšuje úroveň automatizace a požadavky na přesnost, což přináší nová témata pro nástrojářský průmysl.
Aby byly splněny výše uvedené požadavky, musí nástrojářský průmysl pokračovat ve vývoji a inovacích, od aplikace nových materiálů nástrojů po technologii nanášení povlaků napařováním a poté po indexovatelnou strukturu nástroje, což jsou všechny účinné prostředky ke zlepšení výkonu nástroje, a také důležitý odkaz pro obráběcí průmysl pro výběr nástrojů.
Klasifikace materiálu nástroje a funkční charakteristiky
Z materiálů řezných nástrojů se nejčastěji používají rychlořezná ocel a slinutý karbid. Rychlořezná ocel je nejoblíbenější nástrojový materiál pro svou vysokou pevnost v ohybu, rázovou houževnatost a dobrou obrobitelnost. Slinutý karbid je o něco méně rozšířený než rychlořezná ocel.
Kubický nitrid boru je nový nástrojový materiál, který v posledních letech narůstá. Je vhodný pro řezání kovových materiálů, jako je tvrzená ocel s vysokou tvrdostí a tvrdá litina; Polykrystalický diamant je vhodný pro řezání neželezných kovů, slitin, plastů a plastů vyztužených skleněnými vlákny; Existují také uhlíková nástrojová ocel a legovaná nástrojová ocel, které se v této fázi používají pouze k výrobě pilníků, zápustek, závitníků a dalších nástrojů.
Technologie nanášení par je účinným prostředkem ke zlepšení funkce a životnosti nástrojů. Nástroje s povlakem mohou výrazně snížit opotřebení při řezání a výrazně prodloužit životnost nástrojů. Mezi nimi se chemické nanášení často používá k nanášení karbidu titanu, nitridu titanu, tvrdé vrstvy oxidu hlinitého nebo kompozitní tvrdé vrstvy na nástrojích ze slinutého karbidu. Fyzické nanášení lze použít k povlakování nástrojů ze slinutého karbidu a rychlořezné oceli.
Pracovní část nástroje
Fréza se skládá z pracovních částí a upínacích částí. Pracovní částí se rozumí část nástroje používaná k generování a zpracování třísek, která obvykle zahrnuje čepel, drážku pro lámání nebo zvlňování třísek, prostor pro odstraňování třísek nebo uchycení třísek, kanál řezné kapaliny a další struktury. Některé řezné nástroje obsahují pouze řeznou část, jejíž funkcí je používat řeznou hranu k řezání třísek, jako jsou soustružnické nástroje, hoblíky, vyvrtávací nástroje a frézovací nástroje; Některé pracovní části nástroje obsahují kromě řezné části také část kalibrační, jejíž funkcí je leštění řezaného obrobeného povrchu a vedení nástroje.
Pracovní část frézy má tři různé struktury, a to integrální typ, typ svařování a typ mechanického upínání. Celková struktura je vytvořit řezné hrany na těle nástroje; Svařovací struktura slouží k připájení čepele k ocelovému tělu frézy; Mechanická upínací struktura upíná pájenou hlavu nože na těle frézy.
Upínací část nástroje
Upínací část nástroje má dva různé konstrukční typy, a to s otvory a s rukojetí. Nástroj s otvorem je navlečen na vřeteno nebo vřeteno obráběcího stroje pomocí vnitřního otvoru a krouticí moment lze přenášet pomocí axiálního pera nebo koncového pera. K tomuto typu patří válcová fréza a objímková čelní fréza.
Tvar rukojeti nástroje s rukojetí obvykle zahrnuje obdélník, válec a kužel. Řezný nástroj používaný při soustružení a hoblování je obecně obdélníková rukojeť; Kónická rukojeť nese svým kuželem axiální tlak a přenáší krouticí moment pomocí tření; Ve většině případů se u menších nástrojů, jako jsou spirálové vrtáky na smažené těsto a čelní frézy, používají válcové stopky k přenosu torzního krouticího momentu pomocí tření vznikajícího při upínání. Mnoho stopek nástrojů se stopkami je vyrobeno z nízkolegované oceli, zatímco pracovní část je vyrobena z rychlořezné oceli. Tyto dvě části jsou svařeny na tupo, aby vytvořily vadný nůž.