В контексте механической обработки режущий инструмент или фреза обычно представляет собой инструмент из закаленного металла , который используется для резки, придания формы и удаления материала с заготовки с помощью обрабатывающих инструментов, а также абразивных инструментов посредством деформации сдвига . Большинство этих инструментов предназначены исключительно для металлов .
Существует несколько различных типов однолезвийных режущих инструментов, которые изготавливаются из различных закаленных металлических сплавов и шлифуются до определенной формы для выполнения определенной части процесса токарной обработки , в результате чего получается готовая обработанная деталь. Однолезвийные режущие инструменты применяют главным образом при токарных операциях, выполняемых на токарных станках , при которых они различаются по размеру, а также по составу сплава в зависимости от размеров и вида обрабатываемого материала. Эти режущие инструменты удерживаются неподвижно с помощью так называемой стойки для инструментов , которая манипулирует инструментами, чтобы разрезать материал на желаемую форму. Однолезвийными режущими инструментами являются также средства резки материала, выполняемые формовочными и строгальными станками , снимающими материал посредством одной режущей кромки.
Инструменты для фрезерования и сверления часто являются многоточечными. Сверление используется исключительно для изготовления отверстий в заготовке. Все сверла имеют две режущие кромки, заточенные под двумя одинаково коническими углами, которые прорезают материал за счет приложения вращательной силы, направленной вниз. Концевые фрезы или фрезы, которые также разрезают материал за счет вращательной силы. Хотя эти инструменты не предназначены для проделывания отверстий в заготовке. Они режут за счет деформации горизонтального сдвига, при которой заготовка попадает в инструмент при его вращении. Это называется траекторией инструмента, которая определяется осью стола, удерживающего заготовку на месте. Этот стол предназначен для установки различных тисков и зажимных инструментов, поэтому он может перемещаться в фрезу под разными углами и направлениями, в то время как заготовка остается неподвижной. Существует несколько различных типов концевых фрез, которые выполняют определенный тип фрезерования.
Шлифовальные камни — это инструменты, которые содержат несколько различных режущих кромок, охватывающих всю поверхность камня. В отличие от металлических режущих инструментов, эти шлифовальные камни никогда не тускнеют. Фактически формирование режущих кромок металлических режущих инструментов достигается применением шлифовальных кругов и других твердых абразивов. Существует несколько различных типов шлифовальных каменных кругов, которые используются для шлифования различных типов металлов. Хотя эти камни не металлические, они должны быть тверже металла, который они шлифуют. В отличие от шлифовального камня, если твердость металла превышает твердость камня, металл будет резать камень. Это не идеально. [1] Каждое зерно абразива действует как микроскопическая одноточечная режущая кромка (хотя и имеет большой отрицательный передний угол ) и срезает крошечную стружку .
Материалы режущего инструмента должны быть тверже материала, который предстоит разрезать, а инструмент должен выдерживать тепло и силу, возникающие в процессе резки металла. Кроме того, инструмент должен иметь определенную геометрию с углами зазора, рассчитанными так, чтобы режущая кромка могла контактировать с заготовкой, а остальная часть инструмента не волочилась по поверхности заготовки. Угол режущей поверхности также важен, как и ширина канавки, количество канавок или зубьев и размер края. Для обеспечения длительного срока службы необходимо оптимизировать все вышеперечисленное, а также скорости и подачи, с которыми работает инструмент.
К линейным режущим инструментам относятся насадки (одноточечные режущие инструменты) и протяжки . К вращающимся режущим инструментам относятся сверла , зенковки и зенковки , метчики и плашки , развертки и полотна для холодной пилы . Другие режущие инструменты, такие как полотна ленточных пил, ножовочные полотна и летучие фрезы , сочетают в себе аспекты линейного и вращательного движения.
Режущие инструменты часто имеют вставки или сменные наконечники ( инструменты с наконечниками ). В них режущая кромка состоит из отдельного куска материала, припаянного, приваренного или прикрепленного к корпусу инструмента. Общие материалы для наконечников включают твердый сплав , поликристаллический алмаз и кубический нитрид бора . [2] К инструментам, использующим пластины, относятся фрезы ( концевые фрезы , летучие фрезы), насадки и пилы.
Подробные инструкции о том, как объединить инструмент в сборе из базового держателя, инструмента и пластины, можно сохранить в решении для управления инструментами .
Режущая кромка режущего инструмента очень важна для выполнения процесса резки. Основными особенностями режущей кромки являются:
Измерение режущей кромки проводят с помощью тактильного инструмента или инструмента с возможностью изменения фокуса . Для количественной оценки режущей кромки используются следующие параметры:
Одним из наиболее важных параметров режущей кромки является коэффициент К. Он определяет форму режущей кромки. 1 означает симметричную режущую кромку. Если значение меньше 1, форма называется водопадом. Если значение больше 1, это называется трубой. В зависимости от разрезаемого материала, скорости подачи и других факторов следует использовать режущий инструмент с оптимальным коэффициентом К.