Классификация инструмента в машиностроении

Классификация режущих инструментов

Металлорежущее оборудование, которое в наши дни используется в самых разных отраслях промышленности, а также в быту, допускает использование различных видов режущего инструмента. Перечень этих видов весьма обширен, благодаря чему существует возможность подобрать металлорежущий инструмент, наилучшим образом соответствующий особенностям выполняемых операций.

Критерии классификации описываемого инструмента весьма многочисленны, их рассмотрению посвящена настоящая статья.

Одним из основных классификационных критериев является особенность конструкции режущего инструмента. По нему выделяют такие виды, как:

• Резцы: инструмент однолезвийного типа, позволяющий выполнять металлообработку с возможностью разнонаправленного движения подачи;
• Фрезы: инструмент, при использовании которого обработка выполняется вращательным движением с траекторией, имеющей неизменный радиус, и движением подачи, которое по направлению не совпадает с осью вращения;
• Сверла: режущий инструмент осевого типа, который используется для создания отверстий в материале или увеличении диаметра уже имеющихся отверстий. Обработка сверлами осуществляется вращательным движением, дополненным движением подачи, направление которого совпадает с осью вращения;
• Зенкеры: инструмент осевого типа, с помощью которого корректируются размеры и форма имеющихся отверстий, а также увеличивается их диаметр;
• Развертки: осевой инструмент, который применяется для чистовой обработки стенок отверстий (уменьшения их шероховатости);
• Цековки: металлорежущий инструмент, также относящийся к категории осевых и используемый для обработки торцовых или цилиндрических участков отверстий;
• Плашки: используются для нарезания наружной резьбы на заготовках;
• Метчики: также применяются для нарезания резьбы – но, в отличие от плашек, не на цилиндрических заготовках, а внутри отверстий;
• Ножовочные полотна: инструмент многолезвийного типа, имеющий форму металлической полосы с множеством зубьев, высота которых одинакова. Ножовочные полотна используются для отрезания части заготовки или создания в ней пазов, при этом главное движение резания является поступательным;
• Долбяки: применяются для зуботочения или зубодолбления шлицев валов, зубчатых колес, других деталей;
• Шеверы: инструмент, название которого происходит от английского слова «shaver» (в переводе – «бритва»). Он предназначен для чистовой обработки зубчатых колес, которая выполняется методом «скобления»;
• Абразивный инструмент: бруски, круги, кристаллы, крупные зерна или порошок абразивного материала. Инструмент, входящий в данную группу, применяется для чистовой обработки различных деталей.

Следующим классификационным критерием является вид поверхности, обработка которой осуществляется с помощью металлорежущего инструмента. По нему выделяют следующие инструменты:

• Применяемые для обработки тел вращения, наружных фасонных, а также плоских поверхностей: в данную группу включаются описанные выше резцы и фрезы, абразивные круги и некоторые другие изделия;
• Используемые для обработки отверстий: речь идет о зенкерах и сверлах, расточных резцах и протяжках;
• Инструменты, с помощью которых выполняется нарезка резьбы: в эту группу входят плашки, метчики, накатные ролики, ряд других изделий;
• Применяемые для обработки поверхностей звездочек, шлицевых валов, зубьев колес: эти операции выполняются с помощью пальцевых и дисковых фрез, обкаточных резцов и долбяков, шлифовальных кругов и шеверов. Нельзя не упомянуть протяжки, сдвоенные головки-фрезы и зубострогальные резцы (они предназначены для нарезания прямозубых колес конического типа), а также конические фрезы червячного типа и зубострогальные головки (с помощью этих инструментов нарезаются колеса конического типа со спиральными зубьями).

Еще одним критерием классификации металлорежущего инструмента является принцип его взаимодействия с материалом. По нему выделяют такие инструменты, как:

• Обычные;
• Ротационные, круговое лезвие которых непрерывно обновляется.

Кроме того, специалисты указывают на такой классификационный критерий, как тип изготовления, выделяя при этом:

• Цельный режущий инструмент;
• Составной инструмент, конструкция которого представляет собой неразъемное соединение нескольких элементов;
• Сборный инструмент, отличающийся разъемным характером соединения элементов, которые его образуют.

По способу соединения со станком выделяют насадной, хвостовый и призматический инструмент.

Наконец, по такому критерию, как способ применения, выделяют ручной, машинный, а также машинно-ручной металлорежущий инструмент.

Режущий инструмент по металлу

Для резки материалов могут применяться самые различные инструменты. Их классификация проводится по достаточно большому количеству признаков, которые позволяют провести выбор наиболее подходящего варианта исполнения изделия. Режущий инструмент при этом изготавливается из самого различного материала.

Классификация режущего инструмента

Выделяют довольно большое количество различных признаков классификации режущего инструмента, основной можно назвать конструктивные признаки. В зависимости от геометрической формы и основных параметров выделяют следующие варианты:

1. фрезы;
2. резцы;
3. зенкеры;
4. сверла;
5. развертки;
6. цековки;
7. метчики;
8. плашки;
9. шеверы;
10. ножовочное полотно;
11. инструмент абразивного типа.

Все приведенные выше виды режущих инструментов характеризуются своими определенными особенностями. Примером можно назвать ручной режущий инструмент под названием плашка. За счет применения особого крепления можно получить резьбовую поверхность на цилиндрической поверхности.

Довольно большое распространение получили резцы. Их относят к режущему инструменту, который предназначен для обработки исключительно тел вращения.

Среди особенностей подобного варианта исполнения отметим следующее:

1. Есть рабочая часть и державка.
2. Угол заточки может существенно отличаться в зависимости от предназначения изделия.
3. При изготовлении применяются самые различные сплавы, которые и определяют область применения изделия.

Фрезеры встречаются в последнее время довольно часто. Это связано с тем, что подобный режущий инструмент может использоваться для получения корпусных изделий. Особенностью назовем то, что основное вращение передается фрезе, в это время заготовка находится в неподвижном состоянии. Конструктивно фрезы намного сложнее резцов, что определяет более высокую стоимость.

Основная классификация фрез представлена областью применения. Примером назовем следующие варианты исполнения:

1. Концевые.
2. Цилиндрические.
3. Червячные и другие.

Встречается просто огромное количество фрез, все они также обладают своими определенными характеристиками.

Довольно распространены сверла. Подобное изделие осевого типа применяется в случае, когда нужно получить отверстие в сплошном материале.

На момент резания сверла совершают вращательное движение, по винтовым канавкам стружка удаляется с зоны резания. Отличаются сверла по следующим признакам:

1. Тип применяемого материала.
2. Диаметральный размер.
3. Тип хвостовика.
4. Угол заточки режущей кромки.

Инструменты осевого типа весьма распространены. Примером можно назвать зенкеры, применяемые для корректировки размера и формы отверстия. Кроме этого, в эту группу включаются и развертки, которые требуются для удаления высокой шероховатости с поверхности стенок отверстия.

Инструменты режущие и ударные с острой режущей кромкой также весьма распространены. В эту группу включается долбяк, который может применяться для получения зубьев. Довольно обширными возможностями характеризуются насадки абразивного типа, применяемая для снижения степени шероховатости поверхности.

Все приведенные выше изделия можно разделить на несколько основных групп:

1. Изделия для работы с телами вращения. В эту группу входят различные резцы и абразивные круги. Как правило, в подобном случае основное вращение получает заготовка, а инструмент находится в неподвижном состоянии. Устанавливаются эти изделия на токарном оборудовании самого различного типа.
2. Достаточно большая группа представлена режущими инструментами, предназначенными для получения и обработки уже готового отверстия. Примером можно назвать сверла, протяжки, зенкеры и другие варианты исполнения. Осевой получает вращение, режущая часть представлена витками с различным углом заточки.
3. Отдельная группа представлена приспособлениями, предназначенными для нарезания резьбовых витков на цилиндрической поверхности. Особая форма режущей части позволяет получать витки с определенным расположением относительно друг друга. Резьбовая поверхность сегодня встречается крайне часто, так как она применяется при создании различных соединительных элементов. В быту нарезка проводится при применении ручных инструментов, в промышленности встречаются станки с особыми режимами работы.
4. Довольно большое распространение в машиностроительной отрасли получили зубчатые колеса и другие подобные изделия. Для их получения подходят шеверы, долбяки и другие.

Выделяют также второстепенные признаки классификации. Примером назовем то, каким образом режущая кромка взаимодействует с обрабатываемой поверхностью. По этому признаку выделяют:

1. Обычные варианты исполнения получили весьма широкое распространение. Как правило, они получаются при применении технологии литья. Основная и рабочая часть конструкции в большинстве случаев представлена идентичным материалом.
2. Ротационные характеризуются непрерывным обновляющимся круговым лезвием.

Важным критерием можно назвать тип изготовления. В зависимости от этого выделяют:

1. Цельные конструкции встречаются крайне часто, что связано с их относительно невысокой стоимостью и надежностью в применении.
2. Составные обходятся намного дороже, но при этом есть возможность использовать более качественные материалы при создании режущей кромки.
3. Сборные также характеризуются тем, что состоят из отдельных частей.

Сборные также можно охарактеризовать тем, что соединение разъемное. Составные зачастую изготавливаются при применении технологии сварки, за счет чего провести отсоединение режущей кромки не получится.

Классификация режущего инструмента также проводится по способу крепления.

Выделяют следующие варианты исполнения:

В продаже можно встретить просто огромное количество различных вариантов исполнения дополнительной оснастки, которая существенно расширяет функциональность оборудования.

Сферы использования

Сфера применения режущего инструмента весьма обширна. Большая часть изделий встречается в машиностроении, так как заготовки представлены различными сплавами. Рассматривая сферу применения отметим следующие моменты:

1. Большая часть изделий может резать по металлу только при условии передачи большого усилия при жестком закреплении заготовки. Именно поэтому они изготавливаются таким образом, чтобы могли устанавливаться в станках и другом подобном оборудовании. Область применения – промышленность с различным показателем производительности труда. Отличительной особенностью подобной группы можно назвать длительный эксплуатационный срок и устойчивость к износу.
2. Также обработка заготовок может проводится в домашней мастерской. Для подобного случая подходят варианты исполнения, которые применяются при ручной обработке или применении настольного оборудования. Специалисты рекомендуют выбирать для домашней мастерской варианты исполнения из низкой ценовой категории. Это связано с тем, что они отлично подходят для обработки при небольшой подаче и скорости резания. Режущие инструменты для промышленных станков обходятся намного дороже и требуют профессиональной периодической заточки.

В целом можно сказать, что область применения режущего инструмента весьма обширна. Механическое резание может проводится только при наличии режущей кромки.

Выбор режущего инструмента

Только правильно подобранный инструмент может применяться для получения качественного изделия. Среди столь большого выбора подобрать наиболее подходящий вариант исполнения изделия сложно. Режущий инструмент по металлу выбирают с учетом следующих рекомендаций:

1. Для начала определяется поставленная задача. Как правило, технология производства составляется технологом, который также указывается наиболее подходящий режущий инструмент. К примеру, получить тело вращения можно с требуемым диаметром можно при использовании резца, отверстие сверла. При этом одна деталь может изготавливаться при применении одного вида изделия с различными параметрами.
2. Следующий шаг заключается в определении того, какое именно оборудование будет применяться для передачи вращения. Примером можно назвать промышленные станки или ручные конструкции. От этого момента зависит то, какая державка подойдет.
3. На момент составления технологической карты указываются основные параметры резания. С учетом подобного показателя проводится выбор режущего инструмента по типу применяемого материала при изготовлении основной или рабочей части.
4. Учитывается и производительность применяемого оборудования. Для выпуска большого количества продукции нужно выбирать вариант исполнения с повышенной износостойкостью.

Производство режущего инструмента предусматривает соблюдение определенных требований, которые устанавливаются в проектной документации. Кроме этого, уделяется внимание популярности бренда, так как от этого зависит качество.

В заключение отметим, что неправильно подобранное изделие может создать серьезные проблемы.

Классификация металлорежущих инструментов.

Одним из основных классификационных критериев является особенность конструкции режущего инструмента. По нему выделяют такие виды как:

1. Резцы: инструмент однолезвийного типа, позволяющий выполнять металлообработку с возможностью разнонаправленного движения подачи;

2. Фрезы: инструмент, при использовании которого, обработка выполняется вращательным движением с траекторией, имеющей неизменный радиус и движением подачи, которое по направлению не совпадает с осью вращения;

3. Сверла: режущий инструмент осевого типа, который используется для создания отверстий в материале или увеличения диаметра уже имеющихся отверстий. Обработка сверлами осуществляется движением подачи, направление которого совпадает с осью вращения;

4. Зенкеры: инструмент осевого типа, с помощью которого корректируются размеры и форма имеющихся отверстий, а также увеличивается их диаметр;

5. Развертки: осевой инструмент, который применяется для чистовой обработки стенок отверстий (уменьшения их шероховатости);

6. Цековки: осевой инструмент, использующийся для обработки торцовых и цилиндрических участков отверстий;

7. Плашки: используются для нарезания наружной резьбы на заготовках;

8. Метчики: используются для нарезания резьбы в отверстиях;

9. Ножовочные полотна: инструмент многолезвийного типа, имеющий форму металлической полосы с множеством зубьев. Ножовочные полотна используются для отрезки части заготовок или создания в ней пазов, при этом главное движение резания является поступательным;

10. Долбяки: применяются для зуботочения или зубодолбления шлицев валов, зубчатых колес и других деталей;

11. Шеверы: инструмент, предназначенный для чистовой обработки зубчатых колес методом «скобления»;

12. Абразивный инструмент: бруски, круги, кристаллы, крупные зерна или порошок абразивного материала. Инструмент, входящий в данную группу, применяется для чистовой обработки различных деталей.

Следующим классификационным критерием является вид поверхности, обработка которой осуществляется с помощью металлорежущего инструмента. По нему выделяют следующие инструменты:

1. Инструменты, применяемые для обработки тел вращения, наружных фасонных, а также плоских поверхностей; в данную группу включаются описанные выше резцы, фрезы, абразивные круги и прочие инструменты;

2. Инструменты, применяемые для обработки отверстий: зенкеры, сверла, расточные резцы, протяжки и другие;

3. Инструменты, применяемые для нарезания резьбы: плашки, метчики, накатные ролики и прочие инструменты;

4. Инструменты, применяемые для обработки поверхностей звездочек, шлицевых валов, зубьев колес. Эти операции выполняются с помощью пальцевых, дисковых фрез, обратных резцов, долбяков, шлифовальных кругов, шеверов, протяжек, зубострогальных резцов, конических фрез червячного типа, зубострогальных головок.

Еще одним критерием классификации металлорежущего инструмента является принцип взаимодействия с обрабатываемым материалом. По нему выделяют такие инструменты как:

2. Ротационные, круговое лезвие которых непрерывно обновляется;

Кроме того, существует такой классификационный критерий как тип изготовления инструмента, согласно которому выделяют:

1. Цельный режущий инструмент;

2. Составной инструмент, конструкция которого представляет собой неразъемное соединение нескольких элементов;

3. Сборный инструмент, отличающийся разъемным характером соединения элементов, которые его образуют.

Также классифицируют инструменты по способы соединения со станком:

1. Насадной инструмент;

2. Хвостовой инструмент;

3. Призматический инструмент.

Также существует классификация по способу применения:

1. Ручной инструмент;

2. Машинный инструмент;

3. Машинно-ручной инструмент.

Понятие о металлорежущих станках.

Металлорежущие станки являются основным видом промышленного оборудования для размерной обработки заготовок. Вследствие быстрого развития вычислительной техники, за последние 30 лет конструкции станков существенно изменились.

Металлорежущий станок – технологическая машина, которая предназначена для обработки металлических заготовок посредствам снятия материала механическим способом (резанием), в результате чего обеспечивается заданная форма и размеры заготовки.

Процесс обработки на станках осуществляется с помощью движений формообразования, в которых участвуют инструмент и заготовка. Движения в процессе резания образуют на заготовке поверхности.

В основном, процесс обработки производится с помощью режущего инструмента (лезвийного или абразивного). Однако существуют особые методы обработки, такие как: электрохимические, электрофизические, поверхностно пластическое деформирование, оптические лазерно-лучевые, а также операции по измерению или контролю обрабатываемых деталей, а также сборки.

Заготовка – предмет труда, из которого, путем изменения размеров, формы и свойств поверхности, изготавливают деталь.

Деталь – продукт труда (изделие), который предназначен для использования на предприятии в основном или вспомогательном производстве.

Основные узлы станков.

Все станки состоят из трех основных механизмов – двигательного (электродвигатель), передаточного и исполнительного.

Передаточный механизм – совокупность устройств, служащих для передачи движения от двигателя к исполнительному органу – столу, суппорту с режущим инструментом, у шпинделю и так далее.

Станочное оборудование имеет ряд узлов и деталей, которые предназначены для выполнения аналогичных для всех классов оборудования, хотя они и отличаются по конструктивному исполнению.

К таким деталям и узлам станка можно отнести:

· станину – корпусная часть станка, на которой закрепляются остальные детали и узлы станка; станина изготавливается литьем из чугуна или сваркой из стальных профилей или листов;

· стол – часть станка, служащая для установки заготовок;

· суппорт – узел для закрепления заготовки или инструмента и передачи им движения;

· шпиндель – вал, на котором закрепляется в патроне инструмент или заготовка.

Классификация станков.

Основная классификация, которая предложена Экспериментальным научно-исследовательским институтом металлорежущих станков (ЭНИМС), является цифровой и предлагает разделение станков на девять групп по технологическому признаку (по виду обработки и применяемому металлорежущему инструменту). Каждую группу подразделяют на типы (подгруппы), а каждый тип – на типоразмеры.

Группы станков определяют по технологическому назначению станка (токарные, фрезерные, шлифовальные и так далее), типы станков – по числу основных рабочих органов (многошпиндельные, одношпиндельные), по степени автоматизации (автоматы, полуавтоматы и так далее).

Группа 1: Токарные

0 – специализированные автоматы и полуавтоматы;

1 – одношпиндельные автоматы и полуавтоматы;

2 – многошпиндельные автоматы и полуавтоматы;

Классификация инструмента в машиностроении

Výuka jazyků prostřednictvím ICT

CZ.1.07/1.1.10/03.0026

Инструменты и приспособления в машиностроении

Технологическая оснастка — это средство технологического оснащения, дополняющее технологическое оборудование для выполнения определенной части технологического процесса. К ним относятся режущий инструмент, приспособления, измерительные средства.

В cостав комплекса технологической оснастки входят:

модели, штампы, пресс-формы, приспособления, режущие, измерительные и вспомогательные инструменты и приборы .
Крупные производственные предприятия используют сотни тысяч различных наименований инструментов и другой технологической оснастки.

Для рациональной организации работы инструментального хозяйства все элементы технологической оснастки подвергаются классификации.

Классификация технологической оснастки, применяемой на предприятии.

По характеру использования:

1. стандартный инструмент — общего пользования .
2. стандартизированный инструмент — для выполнения определенных групп операций.
3. специальный инструмент — для выполнения определенной операции при обработке определенной детали.

По месту применения в производственном процессе:

1. основной инструмент — используется в основном производстве, непосредственно участвует в работе с предметом труда;
2. вспомогательный инструмент — применяется во вспомогательных процессах для изготовления и ремонта основного инструмента.

По повторяемости, применяемости и освоенности в производстве:

1. инструмент с малым сроком службы;
2. инструмент со сравнительно длительным сроком службы (штампы, пресс-формы, специальные приспособления);
3. инструмент, впервые изготавливаемый в связи с подготовкой производства и освоением производства новой продукции,.

Весь инструмент делится на несколько групп:

1. режущий инструмент: развертки, зенкеры, плашки, метчики, фасонный инструмент, резцы токарные; cверла по металлу;
2. абразивный инструмент : включают в себя отрезные, шлифовальные, обдирочные и зачистные круги, а также инструмент для шлифования;
3. измерительный инструмент: штангенинструмент; микрометрические приборы; индикаторы часового типа;
4. слесарно-монтажный инструмент: молотки, зубила, отвёртки, плоскогубцы, круглогубцы, кусачки, напильники, ключи;
5. кузнечный инструмент: кувалды, молотки, клещи, зубила,прошивки, точило,болгарки, дрель,тиски;
6. вспомогательный инструмент: переходные сверлильные втулки, сверлильные патроны, цанговые патроны, оправки, ускорительные головки (мультипликаторы);
7. штампы: штампы для холодной штамповки; штампы для горячей объемной штамповки;
8. приспособления;
9. пресс-формы, модели;
10. разный инструмент

Основную группу технологической оснастки составляют приспособления механосборочного производства.

Приспособлениями в машиностроении называют вспомогательные устройства к технологическому оборудованию, используемые при выполнении операций обработки, сборки и контроля.

Классификацию приспособлений проводят по следующим признакам:

1. По целевому назначению приспособления делят на пять групп:

• станочные приспособления — токарные, фрезерные, сверлильные, расточные, шлифовальные и другие приспособления;
• приспособления для крепления режущего инструмента;
• сборочные приспособления;
• контрольно-измерительные приспособления
• приспособления для захвата, перемещения и перевертывания обрабатываемых заготовок, а также отдельных деталей и узлов при сборке.

1. По степени специализации приспособления делят на : универсальные., специализированные и специальные.
2. По функциональному назначению элементы приспособлений делят на установочные, зажимные, силовые приводы, элементы для направления режущего инструмента, вспомогательные механизмы, а также вспомогательные и крепежные детали (рукоятки, сухари, шпонки). Все эти элементы соединяются корпусными деталями.
3. По степени механизации и автоматизации приспособления подразделяют на ручные, механизированные, полуавтоматические и автоматические.

Современные приспособления — это большой класс технологических объектов, отличающихся многообразием конструкций и различной степенью универсальности.

Оснастка и инструмент для многоцелевых станков счисловым программным уптавлением ( ЧПУ ).

При работе на станках с ЧПУ нужно больше внимания уделяется жесткости инструмента : инструмент должен быть максимально жестким и как можно более коротким.
Фрезы pекомендуется применять торцовые насадные со вставными ножами из быстрорежущей стали твердого сплава.

Вопросы

1. Приведите примеры технологической оснастки .
2. На какие группы делится инструмет?
3. Что называют приспособлениями в машинистроении?
4. По каким признакам проводят классификацию приспособлений?

Ответы.

1. Pежущий инструмент, приспособления, измерительные средства.
2. Весь инструмент делится на несколько групп: режущий инструмент, абразивный инструмент, измерительный инструмент, слесарно-монтажный, кузнечный инструмент, вспомогательный инструмент, штампы, приспособления, пресс-формы, модели, разный инструмент
3. Приспособлениями в машиностроении называют вспомогательные устройства к технологическому оборудованию, используемые при выполнении операций обработки, сборки и контроля.
4. Классификацию приспособлений проводят по следующим признакам: по целевому назначению приспособления, по степени специализации приспособления, по функциональному назначению, по степени механизации и автоматизации.