МЕТАЛЛОРЕ́ЖУЩИЙ ИНСТРУМЕ́НТ

МЕТАЛЛОРЕ́ЖУЩИЙ ИНСТРУМЕ́НТ, ин­ст­ру­мент для об­ра­бот­ки за­го­то­вок (пре­им. ме­тал­ли­че­ских) пу­тём уда­ле­ния час­ти ма­те­риа­ла в ви­де струж­ки (опи­лок) на стан­ках или вруч­ную с це­лью по­лу­че­ния го­то­во­го из­де­лия. Ра­бо­чая часть М. и. со­дер­жит один или неск. ре­жу­щих эле­мен­тов, ка­нав­ки для от­во­да струж­ки, ка­на­лы для под­во­да сма­зоч­но-ох­ла­ж­даю­щей жид­ко­сти и др. Для за­кре­п­ления ин­ст­ру­мен­та на стан­ке слу­жит кре­пёж­ная часть в ви­де хво­сто­ви­ков или дер­жа­вок (встав­ной М. и.), ли­бо эту функ­цию вы­пол­ня­ет от­вер­стие (на­сад­ный М. и.). Кре­пёж­ная часть так­же про­ти­во­дей­ст­ву­ет воз­ни­каю­щим в про­цес­се ре­за­ния уси­ли­ям.

В за­ви­си­мо­сти от на­зна­че­ния ста­ноч­ный М. и. де­лит­ся на рез­цы, фре­зы, про­тяж­ки, для об­ра­бот­ки от­вер­стий, а так­же зу­бо­рез­ный, резь­бо­на­рез­ной, аб­ра­зив­ный и ал­маз­ный. Рез­цы, при­ме­няе­мые на то­кар­ных, ка­ру­сель­ных, рас­точ­ных, стро­галь­ных и не­ко­то­рых др. стан­ках, слу­жат для об­точ­ки де­та­лей, рас­та­чи­ва­ния от­вер­стий, об­ра­бот­ки пло­ских, спи­раль­ных и фа­сон­ных по­верх­но­стей, про­ре­за­ния ка­на­вок. Фре­зы ис­поль­зу­ют на фре­зер­ных стан­ках для обра­бот­ки пло­ских и кри­во­ли­ней­ных по­верх­но­стей, па­зов, шли­цев, а так­же для раз­рез­ки за­го­то­вок. Про­тяж­ка – мно­го­лез­вий­ный ин­ст­ру­мент для об­ра­бот­ки сквоз­ных внутр. и на­руж­ных по­верх­но­стей разл. про­фи­ля; пред­став­ля­ет со­бой стер­жень с зубь­я­ми, раз­ме­ры ко­то­рых по­сле­до­ва­тель­но уве­ли­чи­ва­ют­ся, а фор­ма из­ме­ня­ет­ся от ис­ход­ной (напр., круг­лой) до за­дан­ной (напр., квад­рат­ной). Для по­лу­че­ния от­вер­стий и их об­ра­бот­ки (в т. ч. чис­то­вой) слу­жат свёр­ла, зен­ке­ры, зен­ков­ки, раз­вёрт­ки, це­ков­ки, рас­точ­ные пла­сти­ны, ко­то­рые при­ме­ня­ют на свер­лиль­ных, то­кар­ных, ре­воль­вер­ных, рас­точ­ных, ко­ор­ди­нат­но-рас­точ­ных и др. стан­ках. Зу­бо­рез­ный ин­ст­ру­мент (чер­вяч­ная фре­за, дол­бяк, рез­цо­вая го­лов­ка, ше­вер и др.) пред­на­зна­чен для на­ре­за­ния и об­ра­бот­ки зубь­ев зуб­ча­тых и чер­вяч­ных ко­лёс, зуб­ча­тых ре­ек и т. п.; яв­ля­ет­ся ра­бо­чим ор­га­ном зу­бо­об­ра­ба­ты­ваю­щих стан­ков. В ка­че­ст­ве резь­бо­на­рез­но­го ин­ст­ру­мен­та на ме­тал­ло­ре­жу­щих стан­ках ши­ро­ко ис­поль­зу­ют спец. (т. н. резь­бо­вые) рез­цы и фре­зы, резь­бо- и гай­ко­на­рез­ные го­лов­ки (см. Вин­то­рез­ный ин­ст­ру­мент). Для на­ре­за­ния на­руж­ных и внутр. резьб слу­жат так­же мет­чи­ки и плаш­ки. К аб­ра­зив­но­му ин­ст­ру­мен­ту от­но­сят­ся шли­фо­валь­ные кру­ги, бру­ски, хо­нин­го­валь­ные го­лов­ки, на­ж­дач­ные по­лот­на и др., при­ме­няе­мые для шли­фо­ва­ния, по­ли­ро­ва­ния и до­вод­ки из­де­лий, а так­же для за­точ­ки ре­жу­ще­го ин­ст­ру­мен­та. Ал­маз­ный М. и. в осн. со­став­ля­ют шли­фо­валь­ные кру­ги, хо­ны (см. Хо­нин­го­ва­ние), рез­цы и фре­зы с ал­маз­ны­ми пла­стин­ка­ми. На­ря­ду со ста­ноч­ным, в ме­тал­ло­об­ра­бот­ке ши­ро­кое рас­про­стра­не­ние по­лу­чи­ли так­же руч­ной ин­ст­ру­мент (зу­би­ла, на­пиль­ни­ки, но­жов­ки, ша­бе­ры и др.) и руч­ные ма­ши­ны.

Ре­жу­щую часть М. и. обыч­но со­став­ля­ют ра­бо­чие по­верх­но­сти: пе­ред­няя, по ко­то­рой схо­дит струж­ка, и зад­ние (глав­ная и вспо­мо­га­тель­ная), об­ра­щён­ные к об­ра­ба­ты­вае­мой по­верх­но­сти; при пе­ре­се­че­нии ра­бо­чие по­верх­но­сти об­ра­зу­ют ре­жу­щие кром­ки. Осн. ра­бо­ту при ре­за­нии вы­пол­ня­ет глав­ная ре­жу­щая кром­ка, об­ра­зую­щая­ся в ре­зуль­та­те пе­ре­се­че­ния пе­ред­ней и глав­ной зад­ней по­верх­но­стей. Фор­ма и уг­лы за­точ­ки ре­жу­щей час­ти М. и. влия­ют на ха­рак­тер про­цес­са ре­за­ния, про­из­во­ди­тель­ность и эко­но­мич­ность об­ра­бот­ки, стой­кость (срок служ­бы) ин­ст­ру­мен­та, ка­че­ст­во об­ра­бо­тан­ной по­верх­но­сти и т. п.; вы­би­ра­ют­ся с учё­том свойств об­ра­ба­ты­вае­мо­го ма­те­риа­ла, сма­зы­ваю­ще-ох­ла­ж­даю­щей жид­ко­сти, жё­ст­ко­сти сис­те­мы ста­нок – при­спо­соб­ле­ние – ин­ст­ру­мент – де­таль и др.

Ре­жу­щая спо­соб­ность М. и. оп­ре­де­ля­ет­ся свой­ст­ва­ми ма­те­риа­ла его ре­жу­щей час­ти. Для из­го­тов­ле­ния М. и. ис­поль­зу­ют ма­те­риа­лы, со­хра­няю­щие свои свой­ст­ва (твёр­дость, из­но­со­стой­кость) при по­вы­шен­ных темп-рах, т. е. об­ла­даю­щие крас­но­стой­ко­стью. К ним от­но­сят­ся: ин­ст­ру­мен­таль­ные ста­ли (уг­ле­ро­ди­стые, бы­ст­ро­ре­жу­щие, ле­ги­ро­ван­ные), твёр­дые спла­вы, ми­не­ра­ло­ке­ра­мич. сверх­твёр­дые ма­те­риа­лы. Ин­ст­ру­мент из уг­ле­ро­ди­стых ста­лей (крас­но­стой­кость 200–250 °C) обыч­но ис­поль­зу­ют для об­ра­бот­ки ма­те­риа­лов при не­боль­ших ско­ро­стях ре­за­ния. Бы­ст­ро­ре­жу­щие ста­ли, ле­ги­ро­ван­ные $\ce{W}$, по­зво­ля­ют уве­ли­чить ско­рость ре­за­ния в 2–4 раза. Для об­ра­бот­ки за­го­то­вок из жа­ро­проч­ных спла­вов и ста­лей по­вы­шен­ной проч­но­сти при­ме­ня­ют ин­ст­ру­мент из ста­ли с уве­ли­чен­ным со­дер­жа­ни­ем $\ce{V, Co, Mo}$ и по­ни­жен­ным со­дер­жа­ни­ем $\ce{W}$. Крас­но­стой­кость этих ста­лей дос­ти­га­ет 600 °C и бо­лее, но од­но­вре­мен­но воз­рас­та­ет их хруп­кость. Ши­ро­кое при­ме­не­ние в М. и. твёр­дых спла­вов обу­слов­ле­но их вы­со­кой крас­но­стой­ко­стью (св. 750 °C); вы­пус­ка­ют­ся в ви­де пла­сти­нок разл. фор­мы и раз­ме­ров. Из­го­тов­ля­ют так­же мо­но­лит­ные твер­до­сплав­ные М. и. не­боль­ших раз­ме­ров. Наи­боль­шей крас­но­стой­ко­стью (1100–1200 °C) об­ла­да­ют М. и. с ре­жу­щей ча­стью, ар­ми­ро­ван­ной ми­не­ра­ло­ке­ра­мич. пла­стин­ка­ми на ос­но­ве ок­си­да алю­ми­ния с до­бав­ле­ни­ем $\ce{Mo}$ и $\ce{Cr}$, од­на­ко при­ме­не­ние ми­не­ра­ло­ке­ра­ми­ки ог­ра­ни­че­но её хруп­ко­стью и низ­кой пла­стич­но­стью. Для шли­фо­ва­ния и за­та­чи­ва­ния ин­ст­ру­мен­та пер­спек­тив­но ис­поль­зо­ва­ние сверх­твёр­дых ма­те­риа­лов – син­те­тич. ал­ма­зов, ку­бич. нит­ри­да бо­ра $(\beta-\text{BN})$ и др.

Тех­но­ло­гич. па­ра­мет­ры М. и. за­ви­сят от глу­би­ны и ско­ро­сти ре­за­ния. Сте­пень из­но­са ре­жу­щей час­ти оце­ни­ва­ют по ве­ли­чи­не из­но­шен­ной пло­щад­ки на зад­ней по­верх­но­сти ин­ст­ру­мен­та. Стой­кость М. и. оп­ре­де­ля­ет­ся вре­ме­нем ра­бо­ты (в ми­ну­тах) до за­ту­п­ле­ния. Гл. тре­бо­ва­ние к М. и. – вы­со­кая про­из­во­ди­тель­ность при за­дан­ных клас­сах чис­то­ты и точ­но­сти об­ра­бот­ки – обес­пе­чи­ва­ет­ся вы­пол­не­ни­ем ус­ло­вий в от­но­ше­нии до­пус­ков на из­го­тов­ле­ние, от­кло­не­ний гео­мет­рич. па­ра­мет­ров, твёр­до­сти ре­жу­щей час­ти и т. п. Кон­ст­рук­ция М. и. долж­на пре­ду­смат­ри­вать воз­мож­ность мно­го­крат­ных пе­ре­то­чек, на­дёж­ное и бы­строе кре­п­ле­ние в со­от­вет­ст­вую­щем обо­ру­до­ва­нии. См. так­же Об­ра­бот­ка ме­тал­лов ре­за­ни­ем.