Заточка – процесс придания остроты и точности режущим кромкам металлорежущего инструмента. Она включает в себя удаление изношенного материала и восстановление геометрии. Если часто пользоваться ножом или другим оборудованием, он быстро затупится – со временем от стали отрываются микроскопические частички под действием силы трения. Важно правильно заострить лезвие, чтобы продлить срок его службы.
Виды заточки металлорежущего инструмента
Тип обработки для восстановления качества зависит от формы, размера и предназначения металлорежущего изделия. При этом самый популярный металл – быстрорежущая сталь HSS, состоящая из сплава, который содержит высокую концентрацию вольфрама, молибдена, кобальта и других элементов. Такой материал обладает высокой твердостью, сохраняет остроту режущей кромки даже при высоких температурах.
Заточка фрез
Фрезы бывают шарошечными, с плоскими, пазовыми, торцевыми зубьями. Каждый вид требуется затачивать с учетом протяженности режущих кромок, их изгибов. Особенно это касается фасонных фрез с нестандартной формой для создания фасок, скруглений, шпунтов и других декоративных элементов. Также способ восстановления зависит от обрабатываемого оборудованием материала. Фрезы для работы с мягкими материалами (пластиком, древесиной) имеют больший угол наклона, для обработки твердых металлов – меньший.
Заточка сверл
Угол наклона (центровой угол) сверла для металла обычно составляет около 118-135 градусов. Этот параметр определяет остроту режущей кромки и способность металлорежущего изделия входить в материал. Угол задней поверхности играет важную роль в процессе сверления и удалении стружки. Обычно для сверл по металлу используют 8-12 градусов. Этот угол иногда делают немного больше для метизов с покрытием, чтобы снизить трение и повысить стойкость материала. После обработки нужно проверить качество режущих кромок с помощью лупы. Важно убедиться, что они острые и равномерно заточены.
При этом необходимо обеспечить охлаждение и смазку сверла для снижения теплового воздействия и повышения его стойкости. Охлаждающая жидкость снижает нагрев и удаляет стружку. При необходимости выполняют дополнительную отделку, чтобы устранить остаточные дефекты и шероховатости. Неправильно восстановленная геометрия приводит к неэффективному сверлению, поднятию, заеданию или образованию выступов. Такие дефекты вызывают повышенное трение, нагрев металлорежущего инструмента, увеличивают риск застревания стружки в рабочей зоне и появления бракованных неровных отверстий.
Заточка пил
У ручных пил (ножовочных или для дерева) зубья должны быть расположены в одной плоскости для обеспечения ровного и прямого среза. Угол обычно применяют от 60 до 90 градусов. Для цепных пил угол нужен меньше – 25-35 градусов. Часто для затачивания выбирают круги. Наиболее распространенные виды:
-
Алмазные. Могут иметь различные гранулы и концентрации алмазов в зависимости от требуемой степени шероховатости и производительности обработки. Это наиболее твердые и прочные круги. Они используются для обрабатывания твердых и абразивных материалов, таких как карбид и керамика.
-
Кремниевые. Часто применяются для придания остроты металлическим инструментам, включая ножи, сверла, режущие пластины. Крупнозернистые модели подходят для удаления больших объемов материала, а мелкозернистые – для отделки и полировки.
-
С абразивным наполнителем. Содержат кремнезем, оксид алюминия или карбид кремния. Они могут быть представлены в виде шлифовальных дисков, полировальных колес. Карборундовые частицы имеют отличную заточную способность.
Также бывают керамические круги, из оксида алюминия (их применяют для заточки металлорежущего инструмента из инструментальной стали). Все виды выпускаются в форме чашек (с большой глубиной), тарелок (подходят для заточки твердосплавных напаек) и профилей (практически плоская поверхность). Для восстановления остроты твердосплавных изделий выбирают комбинированный вариант – карборундовые круги (кремниево-карбидные).
Оборудование для заточки режущих инструментов
Ручная заточка выполняется с использованием заточных камней. Металлорежущий инструмент удерживается рукой, и его режущая кромка протирается об абразивную поверхность заточного камня с помощью круговых или прямолинейных движений. Есть также станки, предназначенные для придания остроты сверлам, фрезам, резцам. Модели с ЧПУ, оснащенные компьютерным программным управлением, автоматизируют процесс. Полуавтоматические станки позволяют оператору выполнить заточку сверла с высокой точностью и контролем. Полностью ручное оборудование полезно для домашнего использования или для мастерских.
Компании производят специализированные станки для точения и подготовки дисковых пил по металлу, концевых спиральных фрез и сверл, промышленных гильотинных ножей, ленточных пил. Универсальное оборудование обеспечивает гибкость и возможность обработки широкого спектра металлорежущих изделий. Например, для различных типов сверл, включая спиральные, центровые, ступенчатые и другие. При выборе важно учитывать число скоростных циркуляций (ЧСЦ) – количество оборотов в минуту (об/мин), которое может развивать вращающийся элемент, такой как шпиндель или ось.
Частые ошибки при заточке металлорежущего инструмента
Перегрев детали во время обработки приводит к изменению свойств материала, термическому обезвоживанию и потере твердости. Важно использовать охлаждающие жидкости или смазки, чтобы температура не поднималась до слишком высокой. Переохлаждение вызывает образование мартенсита или бейнита. Эти структуры делают металл хрупким и повышают риск его разрушения в процессе работы. Также из-за низких температур внутри происходит неравномерное сжатие и накопление напряжений. В результате появляются трещины.
Для предотвращения перегрева нужно делать перерывы и избегать слишком высоких скоростей точения, которые могут привести к интенсивному теплообразованию. Неправильно выбранное обрабатывающее оборудование также повреждает металлическое изделие. Например, для точения ножовок лучше приобрести точильный станок или файл, в то время как для сверл нужен шлифовальный круг или точильный камень. В конце необходимо проверить качество режущего края и убедиться, что он острый, ровный и свободен от дефектов. Использование приспособлений с неравномерной или недостаточной заточкой негативно сказывается на результате работы.
Как проверить качество заточки металлорежущего инструмента
Сначала проводят визуальный осмотр. Режущая кромка должна быть ровной и острой без видимых неровностей, выступов, заусенцев или повреждений. Она также должна иметь четкую и определенную форму, соответствующую изначальной геометрии. С помощью микроскопов и луп можно обнаружить мелкие дефекты и ошибки. Некоторые мастера проверяют остроту пальцем. Кромка должна немедленно встречать сопротивление при легком прикосновении пальца или ногтя. Но такой метод травмоопасен, поэтому рекомендуется проводить проверку более безопасными способами:
-
Хорошо заточенное изделие легко проникает в металл и создает чистый и ровный рез без чрезмерного усилия или заеданий.
-
Острый металлорежущий инструмент легко и чисто срезает бумагу, создавая тонкие и ровные полосы.
-
Для точения сверла проверьте его способность точно центрироваться и сверлить отверстия без отклонений или дрейфа.
-
Если заточка длится дольше, чем обычно, или режущая кромка быстро стирается и становится тупой, есть проблемы с качеством обработки.
Профилометры, координатно-измерительные станки или калибры с профильными губками измеряют и позволяют проверить правильность углов заточки, форму профиля и радиусы кромок. Ультразвуковые дефектоскопы обнаруживают внутренние дефекты, такие как трещины или пустоты. Генератор ультразвука создает короткие импульсы волн определенной частоты, которые передаются через преобразователь (пробник) в исследуемый материал. Такое оборудование способно определять размер, форму, местоположение и характеристики ошибок при обработке с высокой степенью разрешения.
Правила безопасности при заточке металлорежущего инструмента
Обязательно нужно надевать защитные очки или лицевые щитки, чтобы защитить глаза от возможных осколков или стружки. Также важно использовать защитные перчатки, чтобы предотвратить порезы или травмы рук. При работе с точильным станком или другим оборудованием необходимо применять щиток или экран, предотвращающий случайное попадание стружки или осколков на окружающих. При этом заточный инструмент или круг должен быть надежно закреплен. Какие применяют приспособления для крепления:
-
Зажимы. Пружинные модели имеют регулируемую силу сжатия, подходят для компактных изделий. Рычажными крепят крупные фрезы и пилы. Рычаг позволяет легко открыть и закрыть зажим для установки или снятия элемента.
-
Патроны. Обеспечивают точное центрирование инструмента и удобство при замене. Некоторые имеют систему быстрого снятия и крепления (“молния” или “клипса”).
-
Клинья и шейки. Они предназначены для обеспечения жесткого и надежного крепления детали и предотвращения перемещения во время точения путем натяжения или закрепления гайки. Клинья обычно имеют треугольную форму и размещаются в отверстие шейки.
Менее распространенный вариант – магнитные держатели. Это площадки, обладающие сильным магнитным полем, которое притягивает и удерживает металлические предметы. Такие крепления способны удерживать детали даже при вибрациях или небольших ударах.
При этом важно предпринимать меры предосторожности при работе с чувствительными к магнитным полям предметами, такими как компьютеры, медицинское оборудование или магнитные носители информации.
