Углеродистые инструментальные стали

Таблица 2.1

№ п.п.	Тип инструмента	Краткая характеристика инструмента	Область применения инструмента
I	Резцы общего назначения, фасонные и другие. 1.Простые – токарные, строгальные, долбежные; 2.Автоматные и револьверные; 3.Фасонные - тангенциальные и радиальные	В основном однолезвийные инструменты, можно применять по несколько штук одновременно в самых разнообразных сочетаниях.	Обработка поверхностей различной формы на токарных, строгальных, долбежных, зуборезных и других станках
II	Инструменты для обработки отверстий
	1. Сверла: - спиральные; - перовые; - однокромочные; - энжекторные; - кольцевые; - центровочные; - специальные.	В основном двухлезвийные инструменты, при двух совместных движениях: вращательном вокруг оси и поступательном вдоль оси инструмента	Получение отверстий в сплошном материале, а также для увеличения или рассверливания диаметра, ранее полученного отверстия, снятия фасок и глубокого сверления (однокромочные)
Продолжение таблицы 2.1
	2. Зенкеры: - цельные; - насадные; - угловые (зенковка); - цилиндрические с цапфой (цековка); - насадные с регулирующими ножами; - подрезной с цапфой.	Многолезвийные инструменты с числом зубьев z = 3 – 6 (реже 2; 8).	Увеличение диаметра отверстия, полученного сверлением, отливкой или прошивкой. При этом исправляется направление оси отверстия. Реже используются для обработки конических отверстий. Для обработки торцов бобышек и выточек в отверстиях под головки болтов впотай применяются торцевые зенкеры, или цековки, а для снятия фасок – конические зенкеры, или зенковки.
	3. Развертки: - ручные и машинные; - цилиндрические; - конические; - хвостовые и насадные; - Б/р и тв. сплавные; - цельные и сборные; - специальные.	Многолезвийные инструменты.	Чистовая обработка отверстий по 2 и 1 классам точности и 7-9 квалитетам шероховатости. R a = 0.8 – 0.4 мкм (R z = 1,6 мкм). Следует указать, что ранее полученное направление оси отверстия развертка не исправляет и снимает очень незначительный слой материала. Развёртка исправляет форму отверстия и зачищает его в пределах допуска на отверстие.
	4. Расточной инструмент: резцы, пластины, блоки, головки, микроборы и др.
	5.Комбинированный инструмент	Многолезвийные инст-рументы, представляет собой соединение двух или нескольких различных или однотипных в один.	Применяются для снижения машинного времени обработки заготовки за счёт совмещения нескольких операций или переходов в один.
Продолжение таблицы 2.1
	6. Протяжки и прошивки.	Многолезвийные инструменты, последующие зубья которых выше или шире предыдущих на определенную величину. Могут иметь зубья как режущие, так и работающие методом пластического деформирования. Главное движение осуществляется благодаря относительному перемещению инструмента или заготовки. Подача SZ конструктивна (движение подачи отсутствует).	Обработка различных по форме наружных и внутренних поверхностей. Применяется, в основном, в крупносерийном и массовом производствах, но при партии деталей 200 штук в год,с круглым отверстием или 50 штук в год с фасонным отверстием, применение протяжек рентабельно. a) Для внутреннего протягивания; b) Для наружного протягивания; Для обработки тел вращения.
	Фрезы, в том числе и червячные	Многолезвийные инструменты, выполненные в виде тел вращения, с зубьями на образующей или торцевой поверхностям. Подача (Sz) во всех случаях перпендикулярна оси фрезы. Траектория подачи может быть прямолинейной или криволинейной, например по кругу.	Обработка различных по форме наружных и внутренних поверхностей. a) Для обработки плоскостей – цилиндрические и торцевые; b) Для обработки размерных прямоугольных пазов – дисковые фрезы; Для обработки фасонных линейных поверхностей – угловые, фасонные, затылованные и остроконечные фрезы, набор фрез; c) Для обработки плоскостей и контуров – концевые, шпоночные фрезы и для обработки Т – образных пазов, отрезные, прорезные, резьбовые и т.д.
III	Резьбонарезной инструмент
	1. Метчики; 2. Резьбонарезные головки для внутренней и наружной резьбы;	Многолезвийные инструменты, имитирующие в работе винт.	Нарезания внутренних резьб
Продолжение таблицы 2.1
	3.Трубонарезные патроны;	Для нарезания резьб (трубы).
	4. Плашки (лерки), самооткрывающиеся резьбонарезные головки	Многолезвийные инструменты, имитирующие в работе гайку.
	5. Раскатники, резьбонакатные самооткрывающиеся головки, плашки и ролики	Инструменты, работающие методом пластического деформирования и имитирующие в работе соответственно винт или гайку.	Накатывания внутренних и наружных резьб 2 класса точности в стали и других пластичных материалах. По сравнению с лезвийными инструментами обеспечивают повышение производительности процесса получения резьб, стойкости инструмента, а также износостойкости и прочности резьбы изделия.
	6. Резьбовые фрезы (фасонные резцы)	Многозубчатый инструмент.	Нарезания резьб.
IV	Зуборезный инструмент
	1. Зуборезные гребенки, долбяки;	Многолезвийные инструменты, работающие методом обкатки (огибания) и копирования.	Нарезания зубчатых, шлицевых и других сложных профилей, типа звёздочек, храповых колёс и т. д.
	2.Зубообкаточный резец	Многолезвийный инструмент, работающий методом обкатки (огибания) с относительным проскальзыванием профилей инструмента и заготовки	Нарезания зубчатых, шлицевых и других сложных профилей на деталях. Процесс значительно производительнее фрезерования червячными фрезами.
	3. Головка контурного зубодолбления	Многолезвийный инструмент, работающий методом копирования	Нарезания прямозубых цилиндрических колес в крупносерийном и массовом производствах
	4. Шеверы	Многолезвийный инструмент, работающий методом обкатки (огибания) с относительным проскальзыванием профилей инструмента и заготовки	Чистовая обработка зубчатых, шлицевых и других сложных профилей на деталях
	5. Круговые одно-, двух- и трехсторонние головки	Многолезвийные инструменты, имитирующие в работе зуб плоского воображаемого колеса. Могут работать как по методу копирования, так и по методу обкатки.	Нарезания конических колес с круговым профилем.
Продолжение табл. 2.1
V	Абразивные, алмазные и борозоновые инструменты
	1. Круги; 2. Сегменты; 3. Головки; 4. Шкурки; 5. Пасты; 6. Порошки	Многолезвийные инструменты, рабочая поверхность которых содержит большое количество режущих и работающих методом пластического деформирования неметаллических зубьев зерен	Чистовая обработка наружных и внутренних поверхностей различного профиля, предварительно полученных лезвийными инструментами или инструментом, работающих методом пластического деформирования. Реже обработка производится «по черному», т.е. без предварительной обработки поверхности.
VI	Инструменты для отрезки материала
	1. Отрезные резцы; 2. Ножовки; 3. Ленточные пилы; 4. Дисковые пилы – цельные и сегментные.	Многолезвийный инструмент
VII	Напильники:
	1. Напильники; 2. Надфели; 3. Шабер (однолезвийный слесарный инструмент); 4. Борфреза
VII	Инструменты для станков с ЧПУ и автоматических линий
VIII	Инструменты для нарезания червячных пар
	1. Для нарезания червяков – резцы, дисковые фрезы, обкаточные резцы. 2. Для нарезания червячных колес – резцы – летучки, дисковые фрезы, червячные фрезы, червячные шевера.
Окончание таблицы 2.1
IX	Инструменты для нарезания не эвольвентных профилей
X	Дисковые и червячные (шлицевые) фрезы, долбяки, фрезы улитки, обкаточные резцы.
XI	Инструменты для нарезания зубьев зубчатых колес и других подобных изделий (зуборезный инструмент)
XII	A) Инструменты для нарезания цилиндрических колес: -Работающие методом копирования – дисковые и пальцевые зуборезные фрезы, зубодолбежные головки, протяжки; -Работающие методом огибания – зуборезные гребенки, червячные зуборезные фрезы, зуборезные долбяки, дисковые и реечные шеверы. B) Инструменты для нарезания конических колес: -С прямыми зубьями – парные фрезы и резцы, специальные фрезы и фрезы – протяжки. -С криволинейными зубьями – круговые резцовые головки и червячные конические фрезы.

Таблица 2.2.

По технологическому критерию

№ п.п.	Обрабатываемая поверхность	Применяемые режущие инструменты
	Наружные поверхности различной формы, а также тела вращения, пазы, уступы.	Напильники, борфреза, резцы, фрезы, протяжки, абразивные и алмазные инструменты и т.д.
	Отверстия цилиндрические и конические, шлицевые и фасонные.	Резцы, сверла, зенкеры, развертки, расточные резцы, протяжки, абразивные и алмазные инструменты.
	Резьба.	Однониточные и гребенчатые резцы и фрезы, абразивные и алмазные круги, метчики, раскатники, резьбонарезные и резьбонакатные головки и плашки, резьбонакатные ролики.
	Поверхности зуба деталей зубчатых, шлицевых и других фасонных соединений.	Летучий, зубообкаточный и зубострогальные резцы; дисковые, конические (пальцевые) и червячные фрезы, долбяки, шеверы, протяжки, головки контурного зубодолбления, спаренные головки, фрезы; круговые одно-, двух-, и трехсторонние головки; абразивные и алмазные инструменты.
	Разрезание материала	Дисковые пилы, ножовочные полотна, ленточные и цепные пилы, тонкие абразивные и алмазные круги, отрезные резцы.

Вопрос: Материал режущей части, его состав. Требования к материалу и правила выбора. Основные марки материалов, область применения.

Рабочая часть металлорежущих инструментов изготавливается из разных материалов.

Выбор материала определяется рядом факторов, основными из которых являются:

- конструкция инструмента;

- технология изготовления инструмента;

- эффективность использования инструмента.

Все инструментальные материалы подразделяются на несколько групп (рис.2).

При выборе инструментальных материалов необходимо учитывать их основные свойства: температуростойкость (теплостойкость), износостойкость, поведение при термической обработке (деформация, прокаливаемость, склонность к обезуглероживанию), механические свойства, обрабатываемость, стоимость.

Температуростойкость - свойство инструментального материала сохранять достаточно высокую твердость при нагреве во время работы инструмента в течение периода стойкости. Высокая температуростойкость позволяет обеспечивать производительную работу инструмента.

Износостойкость - способность режущей кромки сопротивляться истиранию при резании.

Поведение при термической обработке характеризуется несколькими факторами:

- деформация, то есть изменение формы и размеров инструментов при термической обработке;

- прокаливаемость - способность воспринимать закалку на все сечение инструмента или только на определенную глубину;

- склонность к обезуглероживанию, к уменьшению содержания углерода на поверхности, ведущему к снижению твердости поверхностного слоя.

Механические свойства - определяют способность инструментальных материалов сопротивляться силовым нагрузкам. Основной характеристикой является твердость.

Обрабатываемость - характеризует возможность производительной и качественной обработки инструментальных материалов в холодном состоянии (резание, шлифование) и в горячем (ковка, штамповка, прокатка).

Стоимость всех инструментальных материалов достаточно высока, это необходимо учитывать при выборе их для конкретного инструмента.

В таблице (рис.3) приведены основные данные о свойствах инструментальных материалов.

Углеродистые инструментальные стали

Стали обыкновенного качества марок У7-У13 и высококачественные марок У7А-У13А содержат 0,7-1,3% углерода. Буква А в маркировке свидетельствует о максимально допустимом содержании вредных примесей - серы и фосфора – до 0,03% сообщающих стали красноломкость и хладноломкость.

Применяются углеродистые инструментальные стали сравнительно редко и только для ручных и ударных инструментов, а также для рабочих элементов (матрицы и пуансоны) штампов для холодной штамповки.