Станки с числовым программным оборудованием – удобное, современное, производительное оборудование, позволяющее организовать на производстве высокую степень автоматизации. Автоматический привод способен уменьшить роль человеческого фактора, но никак не снижает важность качественного и правильного инструмента (и оснастки, которая служит для его закрепления на станке). К режущим инструментам, применяемым на станках, относятся всевозможные резцы, свёрла, фрезы, гравёры, плоттерные ножи, метчики.
Материал
Режущие кромки предназначены для изготовления различных изделий из твёрдых материалов. А значит, сами должны быть ещё твёрже и прочнее – иначе стачиваться будет резец, а не заготовка, которую он должен резать. Притом необходимо, чтобы инструмент можно было заточить и он бы держал заточку. В целом принципиальна износостойкость материала – как режущей части, которая непосредственно снимает с заготовок стружку, так и державки, которой инструмент крепится к аппарату. На неё тоже идёт большая нагрузка, постоянное трение и быстрый износ. И нужно, чтобы под их воздействием инструмент не слетел, не деформировался. В ходе интенсивной работы происходит нагрев, поэтому важна теплостойкость.
В качестве основного материала для изготовления корпуса часто используются инструментальные стали (они очень надёжные и износостойкие), либо конструкционные углеродистые стали (иногда маркированные как качественные). К режущей части требования ещё выше. Оптимальным вариантом является быстрорежущая, углеродистая или легированная инструментальная сталь. Например, ХВ5, 9ХС, ХВГ. Вольфрам, кобальт, молибден – примеры компонентов, обеспечивающих необходимую прочность сплавам, которые используются в производстве режущих комплектующих для ЧПУ-станков. Также оправданно их изготовление из алмазного композита, минералокерамики (в основе у неё корунд) и металлокерамики (это твёрдые сплавы с титаном, танталом и вольфрамом или кобальтом).
Цикл производства
Технология изготовления твердосплавных элементов отличается от традиционной металлургии. Детали формуются из порошковой смеси, под давлением утрамбовываются в формы и подвергаются термической обработке (спеканию).
Основные стальные элементы проходят для придания формы через несколько видов обработки. Металлический прокат, в виде которого поступает сталь, режут на заготовки. Их точат и сверлят на токарных и фрезеровочных станках, придавая необходимую конфигурацию и рельеф. Поэтапно уделяют внимание продольной поверхности (двигаются вдоль оси изделия), торцам, профилю. Изготовление продвигается от первичных грубых работ к более высокоточному оборудованию, которое безошибочно повторяет мельчайшие детали чертежа. Время от времени поверхность зачищают и шлифуют. Режущие части необходимо заточить на точильных аппаратах.
Если режущий инструмент не монолитный, а сборный, то его скрепляют или сваривают электросваркой.
Чтобы обеспечить структуре инструмента или оснастки большую прочность, используется термическая обработка в виде закалки и отпуска. Отпуск (перекристаллизация в результате нагрева до определённых критических температур) делает материал более пластичным и менее твёрдым. Он становится более податливым в работе и устойчивым к некоторым нагрузкам. Также это предварительная ступень перед закаливанием. Для быстрорежущих сталей желателен изотермический способ. Что касается закалки, для быстрорежущих сталей её лучше проводить ступенчатым способом, с выдерживанием детали в расплавленной соли. Поскольку данные марки являются жаропрочными, они не очень хорошо проводит тепло и при быстром охлаждении имеет высокую вероятность растрескивания. Температура закаливания составляет более 1200, а промежуточная – 300-500. Для остальных марок выбор способа закалки, температурного режима и среды зависит от состава и свойств (специалисты выделяют несколько типов прокаливаемости).
Иногда наносят антикоррозийное покрытие. К наиболее распространённым вариантам относится оцинковка.
Завершается процесс изготовления режущего инструмента обязательно испытаниями. На изделия, прошедшие проверку, может быть нанесена маркировка.
