Классификация инструмента в машиностроении

Классификация металлорежущего инструмента.

Режущий инструмент подразделяется на лезвийный

и
абразивный
.

Лезвийный инструмент

– режущий инструмент, с заданным числом лезвий, установленной формы.

Абразивный инструмент

предназначен для абразивной обработки.

По виду обрабатываемого материала:

(
металл, дерево
).

По форме

различают:
дисковый, цилиндрический, конический и пластинчатый.
По конструктивному исполнению

,
по способу крепления рабочей части
:
цельный, составной, сборный.
Цельный режущий инструмент

– это режущий инструмент изготовленный из одной заготовки.

Составной –

режущий инструмент с неразъемным соединением его частей и элементов

Сборный –

режущий инструмент с разъемным соединением его частей и элементов

По способу крепления

–
хвостовой и насадной
.

По виду приводов

–
ручной, машинный и машинно-ручной
.

Классификация режущих инструментов

Металлорежущее оборудование, которое в наши дни используется в самых разных отраслях промышленности, а также в быту, допускает использование различных видов режущего инструмента. Перечень этих видов весьма обширен, благодаря чему существует возможность подобрать металлорежущий инструмент, наилучшим образом соответствующий особенностям выполняемых операций. Критерии классификации описываемого инструмента весьма многочисленны, их рассмотрению посвящена настоящая статья.
Одним из основных классификационных критериев является особенность конструкции режущего инструмента. По нему выделяют такие виды, как:

Резцы: инструмент однолезвийного типа, позволяющий выполнять металлообработку с возможностью разнонаправленного движения подачи;
Фрезы: инструмент, при использовании которого обработка выполняется вращательным движением с траекторией, имеющей неизменный радиус, и движением подачи, которое по направлению не совпадает с осью вращения;
Сверла: режущий инструмент осевого типа, который используется для создания отверстий в материале или увеличении диаметра уже имеющихся отверстий. Обработка сверлами осуществляется вращательным движением, дополненным движением подачи, направление которого совпадает с осью вращения;
Зенкеры: инструмент осевого типа, с помощью которого корректируются размеры и форма имеющихся отверстий, а также увеличивается их диаметр;
Развертки: осевой инструмент, который применяется для чистовой обработки стенок отверстий (уменьшения их шероховатости);
Цековки: металлорежущий инструмент, также относящийся к категории осевых и используемый для обработки торцовых или цилиндрических участков отверстий;
Плашки: используются для нарезания наружной резьбы на заготовках;
Метчики: также применяются для нарезания резьбы – но, в отличие от плашек, не на цилиндрических заготовках, а внутри отверстий;
Ножовочные полотна: инструмент многолезвийного типа, имеющий форму металлической полосы с множеством зубьев, высота которых одинакова. Ножовочные полотна используются для отрезания части заготовки или создания в ней пазов, при этом главное движение резания является поступательным;
Долбяки: применяются для зуботочения или зубодолбления шлицев валов, зубчатых колес, других деталей;
Шеверы: инструмент, название которого происходит от английского слова «shaver» (в переводе – «бритва»). Он предназначен для чистовой обработки зубчатых колес, которая выполняется методом «скобления»;
Абразивный инструмент: бруски, круги, кристаллы, крупные зерна или порошок абразивного материала. Инструмент, входящий в данную группу, применяется для чистовой обработки различных деталей.

Следующим классификационным критерием является вид поверхности, обработка которой осуществляется с помощью металлорежущего инструмента. По нему выделяют следующие инструменты:

Применяемые для обработки тел вращения, наружных фасонных, а также плоских поверхностей: в данную группу включаются описанные выше резцы и фрезы, абразивные круги и некоторые другие изделия;
Используемые для обработки отверстий: речь идет о зенкерах и сверлах, расточных резцах и протяжках;
Инструменты, с помощью которых выполняется нарезка резьбы: в эту группу входят плашки, метчики, накатные ролики, ряд других изделий;
Применяемые для обработки поверхностей звездочек, шлицевых валов, зубьев колес: эти операции выполняются с помощью пальцевых и дисковых фрез, обкаточных резцов и долбяков, шлифовальных кругов и шеверов. Нельзя не упомянуть протяжки, сдвоенные головки-фрезы и зубострогальные резцы (они предназначены для нарезания прямозубых колес конического типа), а также конические фрезы червячного типа и зубострогальные головки (с помощью этих инструментов нарезаются колеса конического типа со спиральными зубьями).

Еще одним критерием классификации металлорежущего инструмента является принцип его взаимодействия с материалом. По нему выделяют такие инструменты, как:

Обычные;
Ротационные, круговое лезвие которых непрерывно обновляется.

Кроме того, специалисты указывают на такой классификационный критерий, как тип изготовления, выделяя при этом:

Цельный режущий инструмент;
Составной инструмент, конструкция которого представляет собой неразъемное соединение нескольких элементов;
Сборный инструмент, отличающийся разъемным характером соединения элементов, которые его образуют.

По способу соединения со станком выделяют насадной, хвостовый и призматический инструмент.

Наконец, по такому критерию, как способ применения, выделяют ручной, машинный, а также машинно-ручной металлорежущий инструмент.

Типы

Комплект состоит из ящика для инструмента и его начинки. Торцевые головки, отвертки, биты, токарные инструменты и гаечные ключи, входящие в состав набора, классифицируются как его части.

Чем больше частей содержит комплект, тем он универсальнее. Самые большие наборы состоят из 500 и более элементов.

Ящики изготавливаются из металла, пластика или других материалов. Размеры варьируются от небольших пеналов до габаритных стеллажей на колесиках. Распространенная форма — кейс с инструментами или чемоданчик.

Инструмент группируется в тематические наборы трех типов:

Универсальный, автомобильный или специальный комплект. Это наиболее частая градация, которая взята за основу большинством производителей.
Для автолюбителей, мелких домашних нужд и прочих серийных работ. Это бытовые наборы.
Серия инструмента единого типа с разными параметрами. Чаще такие комплекты ориентированы на профессиональное использование. Группироваться могут и насадки для электроинструмента.

Бытовые серии отличаются от профессиональных. В домашние комплекты чаще всего входит молоток, пара плоскогубцев и несколько отверток. В автомобильные — приспособления для мелкого ремонта машины.

Количество единиц набора ограничено элементами, которые необходимы для выполнения большинства бытовых задач.

Профессиональные модели производятся из легированной стали. Комплекты иногда включают в себя батареи питания, мультиметры и подручный крепеж распространенных размеров.

Классификация режущего инструмента

Выделяют довольно большое количество различных признаков классификации режущего инструмента, основной можно назвать конструктивные признаки. В зависимости от геометрической формы и основных параметров выделяют следующие варианты:

фрезы;
резцы;
зенкеры;
сверла;
развертки;
цековки;
метчики;
плашки;
шеверы;
ножовочное полотно;
инструмент абразивного типа.

Все приведенные выше виды режущих инструментов характеризуются своими определенными особенностями. Примером можно назвать ручной режущий инструмент под названием плашка. За счет применения особого крепления можно получить резьбовую поверхность на цилиндрической поверхности.

Довольно большое распространение получили резцы. Их относят к режущему инструменту, который предназначен для обработки исключительно тел вращения.

Среди особенностей подобного варианта исполнения отметим следующее:

Есть рабочая часть и державка.
Угол заточки может существенно отличаться в зависимости от предназначения изделия.
При изготовлении применяются самые различные сплавы, которые и определяют область применения изделия.

Фрезеры встречаются в последнее время довольно часто. Это связано с тем, что подобный режущий инструмент может использоваться для получения корпусных изделий. Особенностью назовем то, что основное вращение передается фрезе, в это время заготовка находится в неподвижном состоянии. Конструктивно фрезы намного сложнее резцов, что определяет более высокую стоимость.

Преимущества

Достоинства ручного инструмента соответствуют его видам:

Автомобильные комплекты подходят для большинства рутинных профилактических работ и избавляют от необходимости обращаться в автосервис с незначительными поломками, незаменимы в дороге.
Универсальные серии удобны изобилием форм, размеров и функциональных элементов. Главное достоинство — взаимозаменяемость отдельных компонентов.
Специальные комплекты рассчитаны на профессиональное применение. Как правило, не содержат ненужных элементов. Каждый компонент применим для работы.

Базовое преимущество любого набора перед отдельным, пусть и качественным, инструментом — возможность гибкого подбора под конкретную задачу без необходимости посещений строительного магазина, если упущена какая-то мелочь.

В наборе под рукой базовые детали и насадки.

Сферы использования

Сфера применения режущего инструмента весьма обширна. Большая часть изделий встречается в машиностроении, так как заготовки представлены различными сплавами. Рассматривая сферу применения отметим следующие моменты:

Большая часть изделий может резать по металлу только при условии передачи большого усилия при жестком закреплении заготовки. Именно поэтому они изготавливаются таким образом, чтобы могли устанавливаться в станках и другом подобном оборудовании. Область применения – промышленность с различным показателем производительности труда. Отличительной особенностью подобной группы можно назвать длительный эксплуатационный срок и устойчивость к износу.
Также обработка заготовок может проводится в домашней мастерской. Для подобного случая подходят варианты исполнения, которые применяются при ручной обработке или применении настольного оборудования. Специалисты рекомендуют выбирать для домашней мастерской варианты исполнения из низкой ценовой категории. Это связано с тем, что они отлично подходят для обработки при небольшой подаче и скорости резания. Режущие инструменты для промышленных станков обходятся намного дороже и требуют профессиональной периодической заточки.

В целом можно сказать, что область применения режущего инструмента весьма обширна. Механическое резание может проводится только при наличии режущей кромки.

Аксессуары

В число базовых аксессуаров входят сменные насадки различных типов.

Биты для отверток и шуруповертов

В универсальных комплектах распространены модели бит из хром-ванадия и хром-молибдена.

В наборах присутствуют насадки с разной формой шлица. Минимальный комплект включает основные варианты:

Крестообразный шлиц — Phillips. Чаще присутствуют варианты с маркировкой PH 3. Они подходят для большинства типов саморезов, включая вариант с головкой 3,5 мм.
Крестообразный с ребрами — Pozidrive. Более жесткая фиксация саморезов.
Плоский или прямой шлиц — Slot. Базовый размер составляет 5 мм.
Шестигранник — Torx. Шлицы внутреннего или наружного типа. Если предусмотрен лишь один вариант, то в большинстве случаев это будет внутренний Torx.

Шестигранники встречаются и отдельными самостоятельными наборами. В этом случае вместо ребер для вставки в шуруповерт и крепежа для отвертки они оборудуются маленькими рукоятками, загнутыми под углом 45 градусов.

Дополнительное титановое покрытие придает битам прочность, а вариант из карбида и вольфрама обеспечивает антикоррозионные свойства. Такие покрытия встречаются в профессиональных комплектах.

Насадки для пневмоинструмента

Пневмоинструмент эффективнее, чем электрические модели, передает полный крутящий момент простым нажатием кнопки. Поэтому для него существуют собственные наборы насадок.

Хороший набор пневматических насадок включает в себя ударный гайковерт, торцовый ключ и универсальный шарнир.

Для пневматических краскопультов существуют отдельные комплекты со сменными соплами разного диаметра. Они адаптированы под материалы разной степени густоты и размера фракционных частиц.

Выбор режущего инструмента

Только правильно подобранный инструмент может применяться для получения качественного изделия. Среди столь большого выбора подобрать наиболее подходящий вариант исполнения изделия сложно. Режущий инструмент по металлу выбирают с учетом следующих рекомендаций:

Для начала определяется поставленная задача. Как правило, технология производства составляется технологом, который также указывается наиболее подходящий режущий инструмент. К примеру, получить тело вращения можно с требуемым диаметром можно при использовании резца, отверстие сверла. При этом одна деталь может изготавливаться при применении одного вида изделия с различными параметрами.
Следующий шаг заключается в определении того, какое именно оборудование будет применяться для передачи вращения. Примером можно назвать промышленные станки или ручные конструкции. От этого момента зависит то, какая державка подойдет.
На момент составления технологической карты указываются основные параметры резания. С учетом подобного показателя проводится выбор режущего инструмента по типу применяемого материала при изготовлении основной или рабочей части.
Учитывается и производительность применяемого оборудования. Для выпуска большого количества продукции нужно выбирать вариант исполнения с повышенной износостойкостью.

Особенности

Базовые особенности зависят от типа предпочтительного набора. В каждом случае они индивидуальны и могут присутствовать в незначительных деталях:

Удобство рукояток при длительной эксплуатации. Наличие резьбы, прорезиненных накладок, эргономичный дизайн не играют роли при редкой и краткой эксплуатации, но для длительных или постоянных работ это определяющие особенности.
Универсальность стыковых узлов, возможность замены аналогичными деталями других производителей, плотность резьбовых соединений — особенности, определяющие удобство применения наборов в работе.

Большинство комплектов отвечает этим требованиям, но если попадается исключение, стоит взвесить повторно перспективы покупки.

Антикоррозионное защитное покрытие — существенно продлевает срок службы инструмента. Модели без него оставляют следы на руках и отделочных материалах спустя непродолжительное время после начала эксплуатации.

Особенности наборов не разделяются по типам, так как их использование определяется рабочими потребностями. Но универсальные комплекты средних размеров чаще производятся в максимальном качестве.

Гарантия

На ручной инструмент в большинстве случаев распространяется стандартная гарантия, срок которой варьируется в диапазоне 1‒3 лет. Гарантийное обслуживание не распространяется на случаи некорректной эксплуатации и механических повреждений инструмента.

Ремонт или замена производится лишь при условии наличия заводских дефектов, подтвержденных производителем. Также обязательно сохранить на руках полный комплект документов: гарантийный талон с подписью и печатью продавца, товарный и кассовый чеки.

Ограниченная пожизненная гарантия

Некоторые производители заявляют пожизненную гарантию на наборы инструмента.

Стоит учитывать нюансы этого вида гарантии. Ремонт и обслуживание производятся на тех же условиях, что и при стандартных сроках, но зачастую включают ряд дополнительных ограничений:

Изделие считается гарантийным не более одного года, если речь о продукте с электрическими или электронными компонентами.
Пожизненная гарантия не распространяется на изделия, которые ненадлежащим образом эксплуатировались, подвергались изменениям или ремонту без участия сервисного центра.
Гарантия не покрывает ремонт и замену расходных элементов — лезвия ножей, клеевых стержни, сверла и прочее.

Дефектные изделия, которые отвечают гарантийным условиям, производитель ремонтирует или заменяет за свой счет.

Полная пожизненная гарантия

Производитель обязуется заменить механический инструмент, который вышел из строя, независимо от причины поломки.

Как правило, дополнительно обозначается просьба не пытаться вернуть сломанный инструмент в магазин, а вместо этого воспользоваться горячей линией.

Большинство производителей, предоставляющих этот тип гарантии, заявляют, что не потребуют документы, доказывающие приобретение товара.

В случае универсальных наборов под замену идут даже гаечные ключи, трещотки и приводные аксессуары.

Эта полная пожизненная гарантия исключает все случайные или косвенные убытки покупателя, кроме случаев, оговоренных местным законодательством.

Виды обработки металлов

Доступны следующие виды обработки металлов:

Вытачивание поверхностных слоёв материала на токарных станках. На вращающуюся заготовку воздействует резец, который может перемещаться вдоль всей длины заготовки.
Строгание на станках поперечного или продольного типа. При возвратно-поступательных движениях детали относительно резца или наоборот происходит снятие слоёв металла в заданной плоскости. Перемещение резца по поверхности прерывистое.
Долбление заготовки на долбёжных станках или вручную. Оборудование относительно детали перемещается по возвратно-поступательной траектории вдоль выбранной оси. Позволяет снимать одновременно большие куски материала с торцевой части.
Сверление на станках или вручную. При вращении сверла вокруг оси снимаются металлические слои и формируется цилиндрическое отверстие. Поступательное движение сверла выполняется вдоль выбранной осевой линии.
Фрезерование на станках. Осуществляется возвратно-поступательное движение фрезы, вращающейся вокруг параллельной поверхности заготовки оси и снимается слой металла определённой толщины. В некоторых станках реализовано перемещение заготовки относительно вращающейся фрезы.
Шлифование на станках. Выполняется путём прямого контакта вращающегося шлифовального круга или шлифующей ленты с заготовкой. Допустимо движение заготовки относительно абразивной части оборудования, либо наоборот.

Эксплуатация

Техническое обслуживание ручного инструмента подчиняется набору правил эксплуатации:

Перед первым использованием или хранением рекомендуется смазывать подвижные узлы и детали.
Для пневмонасадок используется только масло для швейных машин или пневматического инструмента.
Для очистки рабочих частей от элементов нагара используется керосин.
После промывки инструмент следует вытирать насухо.
Недопустимо использовать для промывки бензин и спиртосодержащие жидкости.
Избегайте попадания промывочных жидкостей в рабочие механизмы.

В случае обнаружения неисправностей следует прекратить эксплуатацию инструмента и обратиться в авторизованный сервисный центр.

Меры безопасности:

Перед работой нужно убедиться, что инструмент не имеет механических повреждений.
Следует удостовериться, что одежда или прическа не контактирует с подвижными механизмами и узлами.
При сверлении или бурении используются защитные очки.
Инструмент допускается использовать только по назначению.
Недопустима эксплуатация людьми в состоянии алкогольного или наркотического опьянения.

С пневмоинструментом используются только ударные модели торцевых головок. Применение насадок для ручного инструмента недопустимо.

Хранение инструмента

Наборы следует хранить в очищенном, смазанном и просушенном состоянии. Используйте стандартные кейсы, пеналы или ящики, которые поставляются в комплекте.

Желательно проводить профилактическую антикоррозионную обработку и смазывать элементы перед каждым использованием.

Недопустимо хранение в помещениях с повышенной влажностью.

Проблемы

Недостатки также разделяются в соответствии с типом набора:

Автомобильные вариации содержат элементы только для несложных узлов. Стандартные детали не помогут самостоятельно починить даже некрупную поломку специфического узла автомобиля.
Универсальные серии содержат множество лишних компонентов, которые не пригодятся никогда. Качество подобных наборов редко встречается на достойном уровне.
Специальные вариации практически неприменимы для повседневных нужд. Если приобретаются без профессиональной потребности, то чаще не окупаются.

Критических недостатков в разных видах наборов нет. Они проявляются только вследствие сниженного качества инструмента.

Неисправности

В готовых наборах чаще ломаются ручки и приходят в негодность комплекты насадок из-за слабости металла, превышения нагрузки или механических повреждений.

Специфика ручного инструмента такова, что его самостоятельный ремонт не практикуется. Конечно, можно одноразово выправить шлиц, заварить насадку или примотать к сломанной ручке шину, но это неминуемо скажется на функциональности инструмента.

Износ расходных частей — это норма. Сломанное сверло, метчик или бур заменяются аналогичными элементами. Если функциональная часть инструмента не пострадала, эти детали не подлежат гарантийной замене.