При механической обработке инструменты, используемые для обработки отверстий, являются неотъемлемой частью механических операций. Эти инструменты включают, среди прочего, сверла, развертки, расточные инструменты, зенкеры и протяжки для внутренней поверхности. Среди различных методов обработки расточка считается более сложным процессом. Он включает использование одного лезвия (или держателя инструмента) для обработки отверстий микрометрового уровня с определенными допусками, такими как H7, H6 и т. д.

Расточный инструмент из цементированного карбида - это один из типов инструментов, используемых для операций растачивания. Он обычно используется для обработки внутренних отверстий, увеличения отверстий, внутренней контурной обработки и подобных задач. Инструмент может иметь одну или две режущие кромки и предназначен специально для черновой, получистовой или чистовой обработки существующих отверстий. Расточные инструменты из цементированного карбида можно использовать на расточных, токарных или фрезерных станках.

Типы расточных инструментов

Расточные инструменты из цементированного карбида в основном подразделяются на три типа в зависимости от количества режущих кромок: расточные инструменты с одной кромкой, расточные инструменты с двумя кромками и расточные инструменты с несколькими кромками. Их также можно разделить на категории в зависимости от обрабатываемой поверхности: инструменты для сквозного растачивания, инструменты для глухого отверстия, инструменты для ступенчатого растачивания и инструменты для торцевой расточки. Кроме того, они могут быть классифицированы по своей конструкции: сплошные, сборные и регулируемые.

Ниже мы сосредоточимся на двух широко используемых расточных инструментах из цементированного карбида: расточном инструменте с одной кромкой и расточном инструменте с двойной кромкой.

 

Однолезвийный расточный инструмент

Конструкция однолезвийного расточной инструмента аналогична конструкции токарного станка. Инструментальная головка крепится на инструментальной планке и может регулироваться вручную и закрепляться в положении с помощью винта в зависимости от размера обрабатываемого отверстия. Головка инструмента может быть установлена перпендикулярно оси борштанги для сквозного растачивания или наклонно для глухого растачивания. поскольку в операции участвует только одна основная режущая кромка, эффективность производства относительно низкая. Поэтому его часто используют для штучного или мелкосерийного производства.

При вращении гайки шпиндель с головкой инструмента может двигаться прямолинейно вдоль клавиши направления, а точность показаний циферблатного индикатора может достигать 0,001 миллиметра.

Двухлезвийный расточный инструмент

Двухлезвийный расточный инструмент имеет две симметричные режущие кромки, что позволяет компенсировать радиальные силы во время растачивания. Размер и точность отверстия заготовки обеспечиваются радиальным размером твердосплавного сверлильного инструмента. Двухлезвийный расточный инструмент имеет два режущих зуба, режущих одновременно с обеих сторон от центра, а радиальные силы, возникающие во время резания, уравновешивают друг друга, что позволяет увеличить количество резания и повысить эффективность производства. Двухлезвийные расточные инструменты далее подразделяются на плавающие расточные инструменты и фиксированные расточные инструменты, в зависимости от того, плавает ли режущее лезвие на расточной оправке. Плавающие расточные инструменты подходят для прецизионной обработки отверстий и могут производить высокоточные отверстия с гладкой поверхностью, функционируя подобно развертке.

Материалы вставок расточных инструментов

Вставки расточных инструментов могут быть изготовлены из различных материалов, включая цементированный карбид, металлокерамику, керамику, PCD (поликристаллический алмаз) и PCBN (поликристаллический кубический нитрид бора).

Вкладыши расточных инструментов из цементированного карбида в основном используют покрытия PVD (физическое осаждение из паровой фазы) или CVD (химическое осаждение из паровой фазы). Они подходят для обработки широкого спектра материалов, таких как большинство сталей, титановые сплавы, чугун и сплавы цветных металлов. Они также используются для обработки жаропрочных сплавов и аустенитных нержавеющих сталей.

Керамические вставки можно разделить на два основных типа: на основе оксида алюминия (Al2O3) и на основе нитрида кремния (Si3N4). Они используются для сверления легированных сталей, инструментальных сталей и мартенситных нержавеющих сталей с твердостью более HRC60. Керамические пластины также используются для прецизионного растачивания закаленных сталей, чугуна (с твердостью HRC45 и выше), сплавов на основе никеля и кобальта.

Керамические вставки на основе нитрида кремния бывают с покрытием и без покрытия. Применяются для расточных работ по серому чугуну и чугуну с шаровидным графитом, а также для обработки жаропрочных сплавов.

Металлокерамика представляет собой композиционные материалы, состоящие из карбида или карбонитрида титана в качестве основного материала в сочетании с такими металлами, как никель или кобальт, в качестве связующего. Они обладают хорошей стойкостью к налипанию стружки и пластической деформации, что делает их пригодными для прецизионного растачивания с жесткими требованиями к чистоте поверхности. Металлокерамические пластины используются для высокоскоростного прецизионного и полупрецизионного растачивания большинства углеродистых, легированных и нержавеющих сталей. При обработке серого чугуна и чугуна с шаровидным графитом они также обеспечивают длительный срок службы инструмента и хорошее качество поверхности.

Вставки из поликристаллического алмаза (PCD) имеют режущие кромки из PCD, припаянные к основе из цементированного карбида. Режущие кромки инструментов из поликристаллического алмаза сохраняют остроту в течение длительного времени, что делает их пригодными для высокоскоростной резки.

Поликристаллический кубический нитрид бора (PCBN) имеет твердость, уступающую только PCD. Пластины PCBN обычно используются для прецизионного растачивания закаленных сталей, инструментальных сталей, быстрорежущих сталей (HRC45~60), серого чугуна и материалов порошковой металлургии. При высокоскоростной обработке пластины из ПКНБ обеспечивают более длительный срок службы по сравнению с другими типами пластин при обработке одной и той же заготовки.

Отличие бурового инструмента от развертки

Сверлильный инструмент

Расточные инструменты обычно оснащены цилиндрическим хвостовиком, хотя для некоторых более крупных заготовок могут использоваться хвостовики квадратного сечения.

Расточные инструменты часто имеют режущие кромки как с радиальной, так и с осевой стороны.

Расточные операции относятся к оси вращения главного шпинделя станка.

Стружка, образующаяся во время сверления, является непрерывной.

Точность расточных операций зависит от станка, а чистота поверхности зависит от уровня квалификации оператора. Расточные инструменты обычно используются для достижения высоких требований к прямолинейности при обработке отверстий.

Ример

Развертки в основном состоят из рабочей части и хвостовика. У них только радиальные режущие кромки.

Развертки располагаются в зависимости от самого отверстия.

Стружка развертки обычно имеет форму мелкой стружки или порошкообразных частиц, которые прилипают к инструменту.

Развертки используются для обработки отверстий с более высокими требованиями к чистоте поверхности и более низкими требованиями к прямолинейности.

Таким образом, основные различия между расточной и разверткой заключаются в их конструкции, режущих кромках, привязке к позиционированию, образовании стружки и типах обработки отверстий, для которых они обычно используются. Расточные инструменты более универсальны для достижения точных требований к прямолинейности при обработке отверстий, в то время как развертки лучше подходят для достижения высоких требований к чистоте поверхности отверстий.