Как восстановить изношенный инструмент для металлообработки. Методы заточки и ремонта резцов, фрез и сверл

Восстановление изношенного инструмента для металлообработки — это процесс, требующий точности и знания технологий.

Резцы, фрезы и сверла теряют свои свойства из-за механического износа, температурных нагрузок и неправильной эксплуатации. Для продления срока службы инструмента применяются методы заточки, наплавки и шлифовки, которые позволяют вернуть ему первоначальные характеристики.

Резцы, используемые для токарной обработки, чаще всего изнашиваются по передней и задней поверхностям. Для их восстановления применяется заточка на специальных станках с использованием абразивных кругов.

Угол заточки зависит от материала заготовки: для стали он составляет 8-12 градусов, для чугуна — 6-8 градусов.

При заточке важно соблюдать геометрию режущей кромки, так как отклонение даже на 1-2 градуса может привести к снижению качества обработки.

Фрезы, особенно концевой и торцевой тип, подвержены износу зубьев. Для их восстановления используется шлифовка профиля с помощью алмазных кругов.

При обработке твердосплавных фрез применяют круги с зернистостью 100-200 мкм. Для фрез из быстрорежущей стали подходят круги с зернистостью 40-60 мкм.

После шлифовки необходимо проверить биение зубьев, которое не должно превышать 0,02 мм.

Сверла теряют остроту режущих кромок и часто ломаются при работе с твердыми материалами. Для их заточки используют специальные приспособления или станки.

Угол заточки сверла зависит от его диаметра: для сверл до 10 мм он составляет 118-120 градусов, для более крупных — 135 градусов. При заточке важно сохранить симметричность режущих кромок, так как их неравномерность приводит к увеличению нагрузки и быстрому износу.

Наплавка — это метод восстановления инструмента, который применяется при значительном износе. Для резцов и фрез используют твердые сплавы, такие как Т15К6 или ВК8. Наплавка выполняется с помощью газовой или электродуговой сварки.

После наплавки инструмент подвергается термообработке для снятия внутренних напряжений и повышения твердости. Температура отпуска составляет 500-600 градусов, время выдержки — 1-2 часа.

Для восстановления сверл применяют наплавку быстрорежущей стали Р6М5. После наплавки сверло затачивают и проверяют на биение. Допустимое отклонение не должно превышать 0,05 мм на длине 100 мм.

При работе с наплавленным инструментом важно учитывать, что его стойкость может быть ниже, чем у нового, поэтому рекомендуется снизить скорость резания на 10-15%.

Шлифовка — это финишный этап восстановления инструмента. Она выполняется на плоскошлифовальных или круглошлифовальных станках. Для резцов и фрез используют круги с зернистостью 25-40 мкм, для сверл — 16-25 мкм.

После шлифовки инструмент проверяют на точность геометрии и отсутствие дефектов. Допустимая шероховатость поверхности не должна превышать Ra 0,8 мкм.

При восстановлении инструмента важно учитывать его исходный материал. Резцы из твердого сплава требуют более точной заточки, так как их режущая кромка легко повреждается.

Фрезы из быстрорежущей стали менее чувствительны к перегреву, но требуют регулярной шлифовки.

Сверла из углеродистой стали быстро теряют остроту, поэтому их рекомендуется затачивать после каждой операции.

Для повышения стойкости восстановленного инструмента применяют покрытия из нитрида титана или карбида кремния.

Толщина покрытия составляет 2-5 мкм, что позволяет увеличить срок службы инструмента в 2-3 раза. Нанесение покрытия выполняется методом химического осаждения из газовой фазы при температуре 400-500 градусов.

При восстановлении инструмента необходимо соблюдать нормативные требования. ГОСТ 25751-83 регламентирует параметры заточки резцов, а ГОСТ 10903-77 — требования к геометрии сверл. Отклонение от стандартов может привести к снижению качества обработки и преждевременному износу инструмента.

Для работы с восстановленным инструментом рекомендуется использовать смазочно-охлаждающие жидкости. Они снижают температуру резания и уменьшают износ режущих кромок.

При обработке стали применяют эмульсии на основе минеральных масел, для чугуна — синтетические жидкости. Расход СОЖ должен составлять 5-10 литров в минуту в зависимости от режима резания.

Восстановление инструмента требует использования качественного оборудования. Заточные станки должны иметь точность позиционирования не менее 0,01 мм. Шлифовальные круги должны соответствовать материалу инструмента и иметь равномерную структуру.

При работе с наплавкой необходимо использовать сварочные аппараты с регулируемым током и защитной средой.

При восстановлении инструмента важно учитывать его конструктивные особенности. Резцы с механическим креплением пластин требуют замены изношенных элементов.

Фрезы со сменными ножами можно восстановить путем замены режущих пластин. Сверла с твердосплавными напайками восстанавливают наплавкой или заменой наконечника.

Для контроля качества восстановленного инструмента используют измерительные приборы. Микрометры и штангенциркули позволяют проверить геометрические параметры. Индикаторные приборы используются для проверки биения. Твердомеры позволяют оценить твердость наплавленного слоя, которая должна соответствовать исходному материалу.

При восстановлении инструмента важно соблюдать последовательность операций. Сначала выполняется очистка от загрязнений и дефектов, затем наплавка или заточка, после чего — шлифовка и контроль качества. Нарушение последовательности может привести к снижению точности и стойкости инструмента.

Для повышения эффективности восстановления рекомендуется использовать современные материалы и технологии. Порошковая наплавка позволяет получить равномерный слой с минимальными деформациями.

Лазерная заточка обеспечивает высокую точность и минимальный нагрев инструмента. Эти методы требуют специального оборудования, но значительно повышают качество восстановления.

Восстановленный инструмент требует правильного хранения и эксплуатации. Его следует хранить в сухом месте, защищенном от коррозии. При работе необходимо соблюдать режимы резания, указанные в технической документации. Регулярная проверка и заточка инструмента позволят продлить его срок службы и снизить затраты на производство.

Восстановление инструмента — это экономически выгодный процесс, который позволяет снизить затраты на приобретение нового оборудования. При правильном подходе восстановленный инструмент не уступает по качеству новому, а в некоторых случаях даже превосходит его за счет дополнительной обработки и покрытий.