В мире металлообработки токарный станок является одним из самых важных станков. Токарные инструменты служат «зубами» токарного станка, напрямую определяя точность обработки, эффективность и качество поверхности. Столкнувшись с огромным разнообразием доступных токарных инструментов — каждый из которых имеет разные модели и углы — новички часто чувствуют себя подавленными. Даже опытные машинисты могут нуждаться в переоценке выбора инструмента при работе с новыми материалами или процессами. Это руководство призвано разъяснить номенклатуру токарных инструментов, характеристики и области применения, что позволит вам уверенно удовлетворять различные требования к обработке и создавать эффективные решения для резки.

Важность токарных инструментов: Основа качества обработки

Токарные инструменты играют решающую роль в операциях точения, и их производительность напрямую влияет на качество конечного продукта. Правильный выбор инструмента может:

• Повысить точность обработки: Точная геометрия инструмента и острые режущие кромки обеспечивают точность размеров и согласованность, сводя к минимуму ошибки.
• Повысить эффективность: Подходящие материалы инструмента и параметры резания позволяют использовать более высокие скорости резания и подачи, сокращая время цикла.
• Оптимизировать качество поверхности: Превосходное качество поверхности инструмента и правильные параметры минимизируют вибрацию и неравномерные усилия резания для получения более гладких результатов.
• Продлить срок службы инструмента: Выбор инструмента, специфичный для материала, снижает износ и снижает производственные затраты.
• Снизить затраты на обработку: За счет повышения эффективности, увеличения срока службы инструмента и снижения количества отходов.

Номенклатура токарных инструментов: Расшифровка системы идентификации

Понимание номенклатуры инструментов необходимо для правильного выбора. Хотя производители могут использовать немного разные системы, большинство из них включают эти ключевые элементы:

• Тип инструмента: Указывает структуру и назначение (наружное точение, растачивание, нарезание резьбы и т. д.)
• Форма хвостовика: Квадратное, круглое или треугольное поперечное сечение
• Размеры хвостовика: Длина и ширина в миллиметрах или дюймах
• Угол при вершине: Острота режущей кромки в градусах
• Угол наклона: Угол между режущей кромкой и поверхностью заготовки
• Угол наклона: Зазор между боковой поверхностью инструмента и заготовкой
• Материал вставки: HSS, карбид, керамика и т. д.
• Покрытие: Обработка поверхности, такая как TiN или TiAlN, для улучшения производительности
• Ориентация руки: Направление резания правой или левой рукой

Категории инструментов: Соответствие решений потребностям обработки

Общие типы токарных инструментов включают:

• Инструменты для наружного точения: Для цилиндрических поверхностей
• Расточные инструменты: Для внутренних диаметров
• Торцовые инструменты: Для выравнивания концов заготовки
• Прорезные инструменты: Для создания различных канавок
• Отрезные инструменты: Для отрезания заготовок
• Резьбонарезные инструменты: Для наружной и внутренней резьбы
• Формовочные инструменты: Для сложных профилей
• Инструменты для накатки: Для нанесения рисунка на поверхность

Материалы инструментов: Баланс твердости, прочности и износостойкости

Основные свойства материалов инструментов включают:

• Быстрорежущая сталь (HSS): Общего назначения для мягких сталей и чугуна
• Карбид: Высокопроизводительный для прочных материалов
• Керамика: Для высокоскоростной обработки закаленных материалов
• CBN/PCD: Для экзотических сплавов и цветных металлов

Геометрия инструмента: Критические параметры резания

Основные геометрические факторы включают:

• Угол наклона: Влияет на усилие резания и образование стружки
• Угол наклона: Влияет на срок службы инструмента и качество поверхности
• Угол режущей кромки: Влияет на направление усилия резания
• Радиус при вершине: Влияет на качество поверхности и прочность инструмента

Параметры резания: Оптимизация процесса обработки

Три основных параметра резания:

• Скорость резания (SFM): Периферийная скорость на режущей кромке
• Скорость подачи (IPR): Подача инструмента за оборот
• Глубина резания: Радиальное зацепление

Режущие жидкости: Роль охлаждающих и смазочных материалов

Соображения по выбору жидкости включают:

• Водорастворимые жидкости: Для операций, требующих интенсивного охлаждения
• Чистые масла: Для применений, критичных к смазке
• Синтетические/полусинтетические: Сбалансированная производительность

Обслуживание инструмента: Максимизация срока службы инструмента

• Регулярный осмотр на предмет износа
• Правильная установка и выравнивание
• Соответствующее применение жидкости
• Правильные условия хранения

Практическое применение: Примеры использования

Пример 1: Точение углеродистой стали

Материал: сталь 1045
Операции: Черновая и чистовая обработка
Выбор инструмента: Карбидная пластина с покрытием TiAlN для черновой обработки, с покрытием TiN для чистовой обработки

Пример 2: Растачивание алюминия

Материал: алюминий 6061
Операция: Чистовая обработка
Выбор инструмента: Карбидный расточной стержень с покрытием CrN

Пример 3: Нарезание резьбы из нержавеющей стали

Материал: нержавеющая сталь 304
Операция: Нарезание резьбы M10
Выбор инструмента: Карбидная резьбонарезная пластина с покрытием TiCN

Заключение: Создание эффективного арсенала обработки

Эффективный выбор токарного инструмента требует понимания свойств материала, требований к обработке, характеристик инструмента и параметров процесса. Освоив номенклатуру инструментов и принципы применения, машинисты могут оптимизировать производительность, качество и экономическую эффективность в различных сценариях обработки.