Требования к режущему инструменту

Основные из них:

1. Инструмент должен иметь высокие режущие свойства;

2. Точность выполнения формы и заданных размеров обрабатываемой детали;

3. Качество обработанной поверхности;

4. Эффективность, влияющая на производительность труда;

5. Стойкость, а в некоторых случаях и размерная стойкость

6. Прочность;

7. Быстрое и удобное крепление на станке;

8. Технологичность конструкции;

9. Экономичность в изготовлении;

10. Низкая стоимость.

К инструментов для станков с ЧПУ, кроме вышеуказанных, предъявляются дополнительные требования:

1. К стандартному инструменту – повышенные требования по стойкости, надежности, стабильному стружкосъему;

2. Номенклатура инструмента должна включать достаточное количество исполнений, типоразмеров и иметь минимальную стоимость;

3. Конструкция инструмента должна обеспечивать замену его после изнашивания в более короткое время, с этой целью необходимо предусматривать унификацию присоединительных поверхностей вспомогательного и режущего инструмента;

4. Элементы системы инструментальной оснастки должны обеспечивать крепление режущего инструмента с требуемой точностью, жесткостью и виброустойчивостью (с учетом интенсивных режимов работы);

5. Элементы, входящие в систему инструментальной оснастки – резцедержатель, оправки, втулки, зажимные патроны должны обеспечивать в необходимых случаях регулирование положения режущих кромок инструмента относительно координатной системы СПИД.

В соответствии с этими требованиями, ближайшими задачами по дальнейшему развитию инструментальной промышленность будут:

1. Полное удовлетворение всего народного хозяйства нормализованным режущим инструментом и прекращение его изготовления в цехах металлообрабатывающих предприятий;

2. Резкое повышение качества нормализованных режущих инструментов в отношении точности, стойкости, производительности, чистоты отделки и т.д.;

3. Создание и освоение высокоэффективных заменителей сталей и сплавов, имеющих в своем составе дефицитные материалы, например режущую керамику;

4. Конструирование и производство сборного режущего инструмента с многогранными неперетачиваемыми пластинами с износостойким покрытием;

5. Конструирование инструмента для станков с ЧПУ, собираемого из унифицированных узлов и агрегатов, который должен гибко переналаживаться применительно к изменению номенклатуры обрабатываемых деталей путем сравнительно простой компоновки унифицированных взаимозаменяемых узлов.

Особенности инструментальной оснастки для станков автоматизированного машиностроения и гибкого автоматизированного производства (гак, гап)

Автоматизация процессов механической обработки требует создания и применения инструментальной оснастки, которая обеспечила бы эффективную эксплуатацию оборудования.

Под инструментальной оснасткой понимают комплекс

• режущего, измерительного и вспомогательного инструмента,

• приборов настройки на размер вне станка,

• систем информации о затуплении или поломке инструмента,

• средств подналадки инструмента.

Инструментальная оснастка должна обеспечить снижение себестоимости детали с одновременным уменьшением времени на ее изготовление.

Это возможно осуществить путем:

• повышения скорости резания за счет сокращения потерь времени на установку и смену инструмента (быстросменный инструмент, автоматическая смена инструмента);

• сокращения потерь времени на наладку инструмента, обеспечивая наладку вне станка;

• повышения стойкости инструмента за счет не только прогрессивной конструкции инструмента и применения более прогрессивного инструментального материала, но и применения механизмов подналадки положения режущей кромки.

В массовом и крупносерийном производстве применяются автоматические линии (на базе станков-автоматов). В серийном производстве применяют гибкие автоматизированные комплексы (ГАК), которые имеют в своем составе станки с ЧПУ, промышленные роботы, автоматические транспортные тележки, управляющие ЭВМ и т.д.

В средне- и мелкосерийном производстве применяют станочные модули, которые состоят из станков с ЧПУ и робототехнических средств.

Во все типах производства режущие инструменты оказывают решающее воздействие на производительность и эффективность производства, являются одним из важнейших элементов технологического комплекса.

Требование к режущему инструменту для автоматизированного производства

1. Режущий инструмент должен обеспечивать высокое качество изготовления деталей и надежность обработки (т.е. стабильные режущие свойства);

2. Высокая производительность;

3. Хорошее формирование и отвод стружки;

4. Возможность быстрой и автоматической смены и переналадки инструмента;

5. Обеспечение предварительной настройки на размер вне станка (возможно – совместно с применяемым вспомогательным инструментом);

6. Универсальность применения для типовых обрабатываемых поверхностей различных деталей на разных моделях станков;

7. Применение (создание) конструкций, обеспечивающих постоянное обновление или замену режущих лезвий;

8. Создание конструкций, позволяющих сократить или полностью устранить простой оборудования, связанный с регулированием или заменой инструмента (этот пункт дополняет пункты 4 и 5);

9. Обеспечение заданной размерной стойкости и высоких режущих свойств.

Режущие (высокие) свойства инструмента обеспечиваются в основном применяемым инструментальным материалом и геометрией режущей части.

Применяются в основном твердосплавные чаще многогранные неперетачиваемые пластины с нанесенным износостойким покрытием, минералокерамические пластины ВОК-60, ВОК-63, поликристаллические алмазы в виде резцовых вставок (баллас, карбонадо), сверхтвердые материалы на основе КНБ, композиционные 01 (эльбор-Р), 10 – гексанит-Р. Быстрорежущие стали, хотя и уступают вышеуказанным инструментальным материалам по режущим свойствам, однако для стального режущего инструмента, такого как червячные фрезы, фасонные резцы, шеверы и т.п. применение твердых сплавов, например, затруднительно из-за сложности их изготовления и из-за большой нестабильности их работы на многолезвийном инструменте. Поэтому для такого типа инструментов чаще всего применяют быстрорежущую сталь Р18, а также быстрорежущие стали повышенной производительности марок Р18К5, Р18К10, Р6М5К5, Р9К10, Р10К5Ф5, Р12Ф2М3К8. Работа такими инструментами требует обильного охлаждения.