Особенности выбора и эксплуатации инструмента для металлообработки

Инструмент для металлообработки предназначен для придания заготовкам требуемой формы путём режущего или абразивного воздействия с удалением стружки или частей металла. Большинство типов инструментов можно использовать без практического опыта.

Сверление на станке
Сверлильный инструмент для металлообработки

Виды обработки металлов

Доступны следующие виды обработки металлов:

  1. Вытачивание поверхностных слоёв материала на токарных станках. На вращающуюся заготовку воздействует резец, который может перемещаться вдоль всей длины заготовки.
  2. Строгание на станках поперечного или продольного типа. При возвратно-поступательных движениях детали относительно резца или наоборот происходит снятие слоёв металла в заданной плоскости. Перемещение резца по поверхности прерывистое.
  3. Долбление заготовки на долбёжных станках или вручную. Оборудование относительно детали перемещается по возвратно-поступательной траектории вдоль выбранной оси. Позволяет снимать одновременно большие куски материала с торцевой части.
  4. Сверление на станках или вручную. При вращении сверла вокруг оси снимаются металлические слои и формируется цилиндрическое отверстие. Поступательное движение сверла выполняется вдоль выбранной осевой линии.
  5. Фрезерование на станках. Осуществляется возвратно-поступательное движение фрезы, вращающейся вокруг параллельной поверхности заготовки оси и снимается слой металла определённой толщины. В некоторых станках реализовано перемещение заготовки относительно вращающейся фрезы.
  6. Шлифование на станках. Выполняется путём прямого контакта вращающегося шлифовального круга или шлифующей ленты с заготовкой. Допустимо движение заготовки относительно абразивной части оборудования, либо наоборот.

Какие бывают инструменты для металлообработки

Инструменты для металлообработки бывают следующих видов:

  1. Режущие, предназначенные для разделения металлических листов или любых других заготовок на части. Изготавливаются из закалённой или легированной стали, а также сплавов на их основе, твёрдость которых превышает прочность обрабатываемого материала.
  2. Абразивные, используются для черновой или финишной обработки заготовок: полировки, шлифовки, зачистки с целью достижения нужного уровня шероховатости. В отличие от режущих инструментов могут быть гибкими, пластичными. Изготавливаются из различных материалов, стойких к трению и обладающих высокой прочностью.

Режущие инструменты бывают только металлическими, твёрдыми, сохраняющими свою форму и геометрические размеры во время обработки и после её завершения. Режущая часть имеет клиновидную форму, которая позволяет легко проникать в слои материала и под механическим воздействием снимать часть металла.

Абразивное оборудование бывает жёстким (круги) или гибким (ленты, наждачные бумаги, ткани). Общее сходство заключается в наличии на их рабочей поверхности абразивного слоя, который может обрабатывать наружные слои материала в зависимости от прилагаемого усилия. Гибкие абразивы позволяют зачищать нелинейные поверхности.

По способу механизации инструменты бывают следующих типов:

  1. Механические предназначены для ручной обработки. Применяются для разового или постоянного частного или промышленного использования. Отличаются простотой конструкции, низкой производительностью и себестоимостью обработки.
  2. Автоматические используются для серийного производства деталей. Обеспечивают высокую производительность обработки, функциональностью, точностью резки, минимизируют трудозатраты. Имеют сложную конструкцию, требуют периодических обслуживаний, отличаются от ручных низкой вероятностью изготовления бракованных деталей.

Процесс снятия стружки всеми способами имеет одинаковый принцип. Режущая часть под действием приложенной силы воздействует на обрабатываемую поверхность, врезается в неё, углубляется и происходит скалывание или снятие стружки.

Сдвиг стружки обычно происходит под углом от 135 до 155 градусов. От угла резания и точения режущей кромки зависит износ инструмента и качество резания. При обработке металла происходит нагрев, поэтому необходимо выбирать оптимальную скорость воздействия, чтобы не допустить затупления режущей кромки.

Абразивное оборудование для металла
Абразивный инструмент для обработки

Какое предназначение у инструмента для металлообработки

Шлифовальный инструмент для металлообработки представляет собой абразивные зёрна, связанные специальными связующими материалами. Форма зёрен отличается наличием острых кромок разных размеров, которые при касании металла способны снимать с него слои определённой толщины.

К шлифовальным инструментам относятся: бруски, наждачная бумага, ткани со специальными покрытиями, круги.

Для резки могут применяться резцы, фрезы, свёрла, метчики, протяжки. Они подбираются таким образом, чтобы их твёрдость была выше, чем у обрабатываемых материалов.

Резание металла толщиной 4–7 мм выполняется ножницами по металлу или лобзиком, либо ножовкой. Слой от 5 мм удобно резать болгаркой.

В слесарных или кузнечных работах могут использоваться ручники, молотки, кувалды, фасонные молотки. Ручники применяются для определения силы удара и указания точного места для обработки. Кувалды используются для холодной деформации заготовок.

Художественную обработку металлов можно выполнять фасонным молотком. Он позволяет выбивать рельефные поверхности за счёт наличия выгнутого или широкого плоского и закруглённого бойков.

Для чеканки применяют следующее оборудование:

  • трещётки, крюки для намётки рельефных заготовок;
  • бобошники, канфарники, лощатники для создания необходимого рельефа;
  • сечки для чеканки линий, полукруглых или изогнутых линий;
  • фигурные чеканы (трубочка, сапожок, утюжок, канфарник, пурошник, лощатник), используемые для создания серии одинаковых мелких детализированных узоров.
Слесарный инструмент в гараже
Слесарная мастерская с инструментом

Как выбрать правильный инструмент для металлообработки

Критерии выбора инструмента для обработки металла:

  • тип обрабатываемого металла — механические или химические свойства;
  • условия резания — возможность использовать электроинструмент или ручной;
  • способ резки — ручная, автоматизированная;
  • вид выполняемых работ — резание, долбление, сверление, строгание, шлифование, нарезка резьбы;
  • точность обработки — грубая или тонкая;
  • рельефность поверхности — плоская, цилиндрическая, коническая;
  • прочность металла;
  • требования к производительности в работе;
  • удобство обработки заготовок;
  • глубина реза, скорости подачи режущего инструмента;
  • стойкость металла к повышенным температурам, которые могут возникать в результате быстрой обработки.

При нагреве режущей части в процессе обработки инструмент частично теряет твёрдость, поэтому подвержен необратимым изменениям свойств и повреждениям. Это свойство названо красностойкостью.

На красностойкость также влияет угол заточки режущей кромки, так как от него зависит площадь касания о поверхность заготовки. Меньший угол снижает трение, повышает износ и уменьшает необходимость приложения значительных усилий при обработке.

Надёжные инструменты изготавливаются из следующих материалов:

  1. Инструментальная сталь (быстрорежущая, легированная, углеродистая), способная не терять своих свойств на высоких скоростях реза и нагреве до +2500С.
  2. Твердосплавная сталь, обладающая повышенной износостойкостью и прочностью в 4 раза выше аналогов на основе инструментальной стали. При обработке заготовок допустимый нагрев достигает +6200С. Используется при резании высокопрочных жаростойких марок сталей.
  3. Режущие пластины из оксида алюминия легированного молибденом и хромом, армированного металлокерамикой. Стойкость к нагреву до +9000С. Особенностью материала является хрупкость, поэтому при работе нужно избегать ударных механических воздействий.

Качество металлорежущего оборудования определяется следующими параметрами:

  • углом заточки режущей кромки;
  • свойствами материала, из которого была изготовлена рабочая часть;
  • характеристиками глубины реза, скоростью обработки и подачи;
  • при автоматической обработке наличием каналов для отвода стружки, стружкозавивателей, конструктивных элементов для охлаждения.

Рекомендуется обращать внимание на продукцию следующих производителей:

  • ЗАО «Новые инструментальные решения»;
  • ООО «Московский инструментальный завод»;
  • ISCAR (Израиль), официальным дистрибьютором которой в России является ООО «Интехсервис»;
  • Arno (Германия);
  • Sumitomo (Япония);
  • Paul Horn GmbH (Германия).

При покупке нужно учитывать производителя и технические характеристики инструмента. Не всегда дешёвые модели особенно электрооборудования соответствуют заявленным параметрам и способны работать на предельных нагрузках. Экономия может стать причиной частых ремонтов оборудования или его полной замены.

Инструмент для мастерской

Ссылка на основную публикацию