2.1. Narzędzia skrawające
2.1.1. Podział narzędzi skrawających
Istnieje kilka sposobów podziału narzędzi skrawających:
a) według sposobu obróbki
· noże tokarskie,
· noże strugarskie,
· nawiertaki,
· wiertła,
· rozwiertaki,
· przeciągacze,
· przepychacze,
· wytaczadła,
· pogłębiacze,
· frezy,
· głowice frezowe,
· gwintowniki,
· narzynki,
· głowice gwinciarskie,
· frezy grzebieniowe,
· frezy ślimakowe,
· dłutaki Fellowsa,
· frezy modułowe,
· wiórkowniki,
· piły,
· skrobaki,
· ściernice,
· osełki,
· głowice do gładzenia (honownice).
b) według kształtu obrabianej powierzchni
· do powierzchni zewnętrznych (przede wszystkim płaszczyzn i powierzchni obrotowych),
· do obróbko otworów,
· do obróbki gwintów,
· do obróbki kół zębatych,
c) według metody kształtowania powierzchni
· punktowe
Þ narzędzie styka się z kształtowaną powierzchnią punktowo, wierzchołkiem ostrza i porusza się po torze wyznaczającym kształt obrabianej powierzchni,
Þ do tej grupy narzędzi należą m.in. noże tokarskie i strugarskie, wiertła, rozwiertaki, frezy i głowice frezowe,
Þ ze względu na stosowanie obrabiarek sterowanych numerycznie jest to w chwili obecnej bardzo rozpowszechniona grupa narzędzi,
· kształtowe
Þ charakteryzują się liniowym stykiem krawędzi skrawającej z powierzchnią obrabianą,
Þ zarys ostrza narzędzia jest zgodny z zarysem obrabianej powierzchni,
Þ do tej grupy narzędzi należą noże kształtowe np. do podcięć technologicznych, frezy kształtowe np. do rowków trapezowych, przeciągacze, nawiertaki,
· obwiedniowe
Þ zarys przedmiotu obrabianego wynika z kształtu zarysu narzędzia i kinematycznego powiązania ruchu narzędzia z ruchem przedmiotu tzw. ruchu odtaczania;
Þ kształt powierzchni obrabianej uzyskuje się jako obwiednię kolejnych położeń krawędzi skrawającej narzędzia;
Þ do grupy tych narzędzi należą przede wszystkim narzędzia do obróbki kół zębatych,
d) według sposobu zamocowania
· trzpieniowe (narzędzia, w których część robocza stanowi jedną całość z częścią chwytową)
Þ z chwytami walcowymi
stosowane we wszystkich narzędziach do szybkiego mocowania w oprawkach dwu- lub trzyszczękowych lub oprawkach z tuleją rozprężną;
obecnie najbardziej rozpowszechnione
Þ z chwytami stożkowymi: ze stożkiem Morse’a (konwencjonalne wiertła, pogłębiacze, wytaczadła), stożkiem metrycznym lub niesamohamownym stożkiem 7:24, stosowanym we frezarkach (głowice frezarskie),
Þ z chwytami kwadratowymi lub prostokątnymi (konwencjonalne noże tokarskie, strugarskie i dłutownicze)
· nasadzane (narzędzia, w których funkcję chwytu spełnia otwór osadczy, gniazdo)
Þ z gniazdami walcowymi: zwykłymi (dłutaki obwiedniowe), z rowkiem zabierakowym podłużnym (frezy osadzane na trzpieniach frezarskich), z rowkiem zabierakowym poprzecznym (frezy walcowo-czołowe, głowice frezowe),
Þ z gniazdami stożkowymi (stosowane w bardzo ograniczonym zakresie, głównie do rozwiertaków nasadzanych)
e) według stopnia rozpowszechnienia
· narzędzia normalne (produkowane seryjnie przez przemysł narzędziowy i będące w obiegu handlowym; obecnie za narzędzia normalne należy uznać narzędzia podawane w katalogach firm narzędziowych),
· narzędzia specjalizowane (narzędzia normalne dostosowane do określonych warunków pracy, zwykle przez korekcję ostrza lub zmianę średnicy; najczęściej są to rozwiertaki i frezy),
· narzędzia specjalne, które wymagają opracowania konstrukcyjnego i wykonania przez narzędziownię lub fabrykę narzędzi (takimi narzędziami są wytaczadła, wiertła do głębokich otworów, pogłębiacze czołowe, frezy kształtowe i obwiedniowe);
narzędzia specjalne pozwalają na ścisłe dostosowanie geometrii ostrza i zarysu narzędzia do wymagań technologicznych, co powoduje wzrost wydajności w porównaniu z pracą analogicznych narzędzi normalnych, ich koszt jest jednak znacznie, co najmniej kilkakrotnie wyższy w porównaniu z podobnymi narzędziami normalnymi;
stosowane są przede wszystkim w produkcji wielkoseryjnej i masowej.
f) według rozwiązań konstrukcyjnych
· narzędzia jednolite, wykonane w całości z materiału narzędziowego (głównie narzędzia wykonywane ze stosunkowo tanich materiałów narzędziowych np. stali narzędziowych węglowych i stopowych do pracy na zimno, narzędzia o małych gabarytach takich jak narzędzia trzpieniowe o średnicy kilku milimetrów i narzędzia nasadzane o małej szerokości oraz narzędzia o bardzo dużej dokładności);
· narzędzia łączone, w których jedynie część robocza lub nawet fragment tej części wykonywane są z materiału narzędziowego, a pozostała część z tańszych materiałów (zwykle ze stali konstrukcyjnej).
Þ narzędzia łączone w sposób trwały: zgrzewane stykowo (konwencjonalne noże, a szczególnie noże wytaczaki, wiertła, frezy, gwintowniki); lutowane (z ostrzami z węglików spiekanych lub stali szybkotnącej, a ostatnio z wkładkami z polikrystalicznych materiałów supertwardych); napawane (np. osełkownice do obróbki wykańczającej kół walcowych),
Þ narzędzia składane, przede wszystkim z wkładkami, płytkami lub nożami wymiennymi (łatwa wymiana zużytych elementów, ostrzenie narzędzia prowadzi się w stanie zdemontowanym, choć nie stanowi to reguły);
narzędzia składane stanowią dziś podstawowe rozwiązanie konstrukcyjne.
Narzędzi składanych nie stosuje się tylko w:
· narzędziach o małych wymiarach, w których zastosowanie połączeń mechanicznych prowadziłoby do zmniejszenia sztywności narzędzia,
· narzędzi bardzo dokładnych, w których wąskie tolerancje uniemożliwiają wykonanie elementów składowych z dostateczną technologicznie dokładnością.
2.1.2. Budowa narzędzi skrawających
W narzędziach skrawających wyróżnia się 3 części:
A – część roboczą, obejmującą wszystkie elementy narzędzia, związane z procesem
skrawania,
B – część chwytową, służącą do zamocowania narzędzia w obrabiarce,
C – część łączącą, występującą tylko w pewnej grupie narzędzi trzpieniowych.
a) W części roboczej wyróżnia się:
A1 – część skrawającą, wykonującą główną pracę skrawania:
Þ w narzędziach jednoostrzowych część skrawająca pokrywa się z częścią roboczą;
Þ w narzędziach wieloostrzowych część skrawająca odpowiada głównej krawędzi
skrawającej lub części zdzierającej narzędzia,
A2 – część wykańczająca (kalibrująca), odpowiadająca w większości przypadków pomocniczej krawędzi skrawającej lub ostatniemu fragmentowi narzędzia, który powoduje ostateczne wykończenie powierzchni,
A3 – część prowadząca, której zadaniem jest ustalenie położenia narzędzia w stosunku do przedmiotu; w niektórych przypadkach pokrywa się z częścią wykańczającą (wiertło), w innych jest ona wyraźnie wyodrębniona (np. tzw. „pilot” w pogłębiaczach).
b) Część chwytowa i jej rodzaje zostały omówione przy podziale narzędzi wg sposobu zamocowania.
Wiertło: 1-główna krawędź skrawająca, 2- pomocnicza krawędź skrawająca, 3- ścin,
4 – powierzchnia przyłożenia, 5 – rowek wiórowy, 6 – pomocnicza powierzchnia przyłożenia (łysinka), 7 – rdzeń, 8 – chwyt walcowy, 9 – zabierak, 10- chwyt stożkowy Morse’a, 11 - płetwa
Pogłębiacz: l1 – część prowadząca tzw. „pilot”, l2 – część robocza, szyjka, część chwytowa,
płetwa
Noże tokarskie imakowe: 1 – zdzierak prosty, 2 – zdzierak wygięty, 3 – wykańczak spiczasty,
4 – boczny wygięty, 5 – wykańczak szeroki, 6 – boczny odsadzony, 7 – przecinak, 8 – czołowy, 9 – wytaczak prosty (do otworów przelotowych), 10 – wytaczak spiczasty (do otworów nieprzelotowych, 11 – wytaczak hakowy
c) Część łącząca nie odgrywa bezpośredniej roli ani w procesie skrawania, ani przy zamocowaniu narzędzia. Występuje tylko w niektórych z narzędzi trzpieniowych z jednej z dwóch przyczyn:
Þ z przyczyn technologicznych – ułatwia wykonanie narzędzia; część łącząca jest wówczas krótka i nosi nazwę szyjki (np. w wiertłach),
Þ z przyczyn funkcjonalnych – powoduje odsunięcie części roboczej od części chwytowej (np. noże wytaczaki).
2.1.3. Opis części roboczej narzędzia – geometria ostrza
Ostrze – część roboczą narzędzia – ograniczają trzy powierzchnie:
Þ powierzchnia natarcia, po której spływa wiór podczas skrawania,
Þ główna powierzchnia przyłożenia, stykająca się z powierzchnią obrabianą,
Þ pomocnicza powierzchnia przyłożenia, stykająca się z powierzchnią obrobioną.
W wyniku przecinania się tych powierzchni powstają dwie krawędzie skrawające:
Þ główna krawędź skrawająca – jest to wynik przecinania się powierzchni natarcia z główną powierzchnią przyłożenia,
Þ pomocnicza krawędź skrawająca – jest to wynik przecinania się powierzchni natarcia z pomocniczą powierzchnią przyłożenia.
Wierzchołek ostrza, definiowany jako najdalej wysunięty punkt ostrza (wzdłuż lub prostopadle do osi narzędzia), leży w punkcie przecięcia głównej i pomocniczej krawędzi skrawającej.
W celu jednoznacznego określenia położenia charakterystycznych powierzchni ostrza wprowadzono układ wymiarowania nazywany układem narzędzia, w którym określa się płaszczyzny i kąty ostrza, stanowiące podstawę do jego wykonania.
Geometrię narzędzia rozpatruje się w jednym, konkretnie wybranym punkcie ostrza – oddzielnie dla głównej i oddzielnie dla pomocniczej krawędzi skrawającej.
W układzie narzędzia wyróżnia się 6 płaszczyzn:
a) płaszczyznę podstawową Pr
Þ jest ona prostopadła lub równoległa do bazowych ele...
secoalit