Všeobecné požiadavky a smer vývoja rezných nástrojov
Pre materiály používané na výrobu nástrojov sú najzákladnejšími požiadavkami ich vysokoteplotná tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu. Okrem toho musia mať dobrú pevnosť v ohybe, rázovú húževnatosť a chemickú zotrvačnosť, ako aj spracovateľnosť metódami obrábania, ako je rezanie, kovanie a tepelné spracovanie. Vo všeobecnosti, ak je tvrdosť materiálu vysoká, odolnosť proti opotrebeniu bude vysoká, ale pevnosť v ohybe a rázová húževnatosť budú klesať. Keď má materiál vysokú pevnosť, jeho rázová húževnatosť bude vyššia.
Za normálnych pracovných podmienok budú rezné nástroje podrobené skúške vysokej teploty, vysokého tlaku a vysokej rýchlosti a budú čeliť mnohým ťažko obrobiteľným materiálom; V niektorých abnormálnych pracovných prostrediach sa môžu vyskytnúť korozívne tekuté médiá; Okrem toho sa v posledných rokoch s neustálym vývojom spracovateľských zariadení neustále zlepšuje úroveň automatizácie a požiadavky na presnosť, čo prináša nové témy pre nástrojársky priemysel.
Aby sa splnili vyššie uvedené požiadavky, musí nástrojársky priemysel pokračovať vo vývoji a inováciách, od aplikácie nových materiálov nástrojov po technológiu nanášania povlakov naparovaním a potom až po vymeniteľnú štruktúru nástroja, čo sú všetky účinné prostriedky na zlepšenie výkonu nástroja a je tiež dôležitou referenciou pre obrábací priemysel pri výbere nástrojov.
Klasifikácia materiálu nástroja a funkčné charakteristiky
Spomedzi materiálov rezných nástrojov sa najčastejšie používajú rýchlorezná oceľ a slinutý karbid. Rýchlorezná oceľ je najobľúbenejším nástrojovým materiálom pre svoju vysokú pevnosť v ohybe, rázovú húževnatosť a dobrú opracovateľnosť. Slinutý karbid je o niečo menej rozšírený ako rýchlorezná oceľ.
Kubický nitrid bóru je nový nástrojový materiál na vzostupe v posledných rokoch. Je vhodný na rezanie kovových materiálov, ako je kalená oceľ s vysokou tvrdosťou a tvrdá liatina; Polykryštalický diamant je vhodný na rezanie neželezných kovov, zliatin, plastov a plastov vystužených sklenenými vláknami; Existuje tiež uhlíková nástrojová oceľ a legovaná nástrojová oceľ, ktoré sa v tejto fáze používajú iba na výrobu pilníkov, matríc, závitníkov a iných nástrojov.
Technológia nanášania pary je účinným prostriedkom na zlepšenie funkcie a životnosti nástrojov. Nástroje s povlakom môžu výrazne znížiť opotrebenie pri rezaní a výrazne predĺžiť životnosť nástrojov. Medzi nimi sa chemické nanášanie často používa na poťahovanie karbidu titánu, nitridu titánu, tvrdej vrstvy oxidu hlinitého alebo kompozitnej tvrdej vrstvy na nástrojoch zo slinutého karbidu. Fyzikálne nanášanie sa môže použiť na povlakovanie nástrojov zo slinutého karbidu a rýchloreznej ocele.
Pracovná časť nástroja
Fréza sa skladá z pracovných častí a upínacích častí. Pracovná časť sa vzťahuje na časť nástroja používanú na generovanie a spracovanie triesok, ktorá zvyčajne zahŕňa čepeľ, drážku na lámanie alebo zvlnenie triesok, priestor na odstraňovanie triesok alebo na uchytenie triesok, kanál reznej kvapaliny a iné štruktúry. Niektoré rezné nástroje obsahujú iba reznú časť, ktorej funkciou je používať reznú hranu na rezanie triesok, ako sú sústružnícke nástroje, hoblíky, vyvrtávacie nástroje a frézovacie nástroje; Niektoré pracovné časti nástroja obsahujú okrem reznej časti aj kalibračnú časť, ktorej funkciou je leštiť obrobený povrch, ktorý bol rezaný, a viesť nástroj.
Pracovná časť frézy má tri rôzne štruktúry, a to integrálny typ, typ zvárania a typ mechanického upínania. Celková štruktúra je vytvoriť rezné hrany na tele nástroja; Zváracia štruktúra slúži na prispájkovanie čepele k telu oceľovej frézy; Mechanická upínacia štruktúra upína spájkovanú reznú hlavu čepele na telese rezačky.
Upínacia časť nástroja
Upínacia časť nástroja má dva rôzne konštrukčné typy, a to s otvormi a s rukoväťami. Nástroj s otvorom je navlečený na vreteno alebo vreteno obrábacieho stroja pomocou vnútorného otvoru a torzný moment je možné prenášať pomocou axiálneho pera alebo koncového pera. K tomuto typu patrí valcová fréza a objímková čelná fréza.
Tvar rukoväte nástroja s rukoväťou zvyčajne zahŕňa obdĺžnik, valec a kužeľ. Rezný nástroj používaný pri sústružení a hobľovaní je vo všeobecnosti pravouhlá rukoväť; Kužeľová rukoväť nesie axiálny tlak svojim kužeľom a prenáša krútiaci moment pomocou trenia; Vo väčšine prípadov sa valcové stopky používajú v menších nástrojoch, ako sú špirálové vŕtačky na vyprážané cesto a čelné frézy na prenos torzného krútiaceho momentu pomocou trenia vznikajúceho počas upnutia. Mnohé stopky nástrojov so stopkami sú vyrobené z nízkolegovanej ocele, zatiaľ čo pracovná časť je vyrobená z rýchloreznej ocele. Dve časti sú zvarené na tupo, aby vytvorili chybný nôž.