Проектирование и производство специального режущего инструмента: технологические границы и экономические преимущества
При обработке деталей с нестандартными геометрическими параметрами, работой с труднообрабатываемыми материалами или высокими требованиями к производительности стандартный режущий инструмент для станков часто становится ограничивающим фактором. Типовые фрезы, метчики, развертки и зенкеры имеют фиксированные размеры, шаги, углы и присоединительные параметры. Специальные режущие инструменты проектируются под конкретную операцию. Это зачастую позволяет оптимизировать технологический процесс, уменьшить затраты на инструмент и обработку или повысить производительность.
Ниже представлены технологические возможности компании «Русский Инструмент»: проектирование режущего инструмента, изготовление специального инструмента и подбор решений под конкретные производственные задачи.
1. Резьбонарезной инструмент
Виды специального инструмента различаются по назначению, конструкции и способу применения: от резьбонарезного инструмента и фрез до шпиндельной оснастки и инструмента с напайными пластинами.
Метчики сборные и цельные
- Номинальный диаметр резьбы: от 12 до 150 мм.
- Общая длина: до 450 мм. Рабочая длина: до 350 мм.
- Шаг резьбы: от 1,00 до 6,00 мм.
- Типы профилей: M, G, Tr, K, UN, UNF.
- Точность: метрическая резьба — от 2 класса; трубная — от А2; трапецеидальная — от 5 степени.
Плашки круглые
- Диаметр: от 14 до 150 мм.
- Шаг: от 1,00 до 6,00 мм.
- Точность: от 6 степени.
Плашки плоские (гребенки)
- Применяются в резьбонарезных головках.
- Метрическая резьба: шаг от 1,00 до 6,00 мм.
- Трубная резьба: 11–14 ниток на дюйм.
Материалы: Р6М5, Р6М5К5, Р6М5Ф3, М42. Дополнительные опции — нанесение PVD-покрытий (TiN, AlTiN, TiCrN), восстановление переточкой с повторным покрытием, OEM-производство под торговой маркой заказчика.
2. Инструмент из быстрорежущей стали
Изготовление режущего инструмента из быстрорежущей стали применяется для фрез, сверл, зенкеров, зенковок, цековок и разверток нестандартных размеров.
Фрезы
- Типы: торцевые насадные и концевые, цилиндрические, дисковые (трех- и двусторонние), Т-образные, угловые.
- Максимальный диаметр: 315 мм.
- Максимальная длина: 320 мм.
- Биение (радиальное и торцевое): от 0,03 мм.
Сверла перовые
- Максимальный диаметр: 160 мм.
- Глубина сверления до 10–50 диаметров.
- Система подачи охлаждающей жидкости: внутренний подвод СОЖ.
- Точность диаметральных размеров: 12–14 квалитет. Шероховатость: Rz 20–40.
Зенкеры, зенковки, цековки
- Максимальный диаметр: 315 мм.
- Максимальная длина: 500 мм.
- Точность: для зенковок — биение от 0,03 мм; для зенкеров и цековок — от 8 квалитета.
Развертки
- Типы: Берга, ручные, машинные, шкворневые, разжимные, насадные.
- Диапазон диаметров: от 6 до 100 мм.
- Длина: до 500 мм.
- Точность: от 6 квалитета.
Разжимные развертки позволяют корректировать диаметр в пределах без замены инструмента, сокращая номенклатуру.
3. Инструмент со сменными многогранными пластинами
Специальные фрезы разрабатываются под конкретные виды обработки:
- торцевое фрезерование;
- обработка уступов, пазов, карманов;
- снятие фасок с различными углами в плане;
- рамповое врезание, фрезерование по винту, плунжерное;
- фрезерование с высокими подачами;
- резьбофрезерование и профильная обработка.
Возможности по изготовлению фрез с СМП:
По диаметру:
- Дисковые фрезы: до 315 мм
- Торцевые насадные: до 315 мм
- Концевые с хвостовиком: до 50–60 мм
По посадочным размерам:
- Под заказ: цилиндрическое отверстие, шпоночный паз, фланец, хвостовик (7:24, Велдон, конус Морзе, цилиндрический хвостовик, специальное исполнение)
По пластинам:
- собственная номенклатура, включающая решения для всех основных групп материалов (конструкционные стали, нержавейка, чугун, цветные сплавы и пр.).
4. Инструмент с напайными пластинами
Материал пластин — твердый сплав (например, ВК8). Применяется для высокопроизводительной обработки фасок и труднообрабатываемых материалов, где быстрорежущая сталь неэффективна.
Размеры: диаметр до 315 мм, длина до 500 мм (включая зенкеры и цековки с напайными пластинами).
5. Шпиндельная оснастка
Разрабатывается под конкретный станок и операцию:
- Модульные оправки для перовых сверл с внутренним подводом СОЖ.
- Оправки с прямоугольным хвостовиком для установки в резцедержатели токарных станков (исключают переходную оснастку).
- Цельные оправки с хвостовиком BT50, SK50 (конус 7:24) для горизонтально-расточных станков, длина до 1000 мм.
Цель — максимальная жесткость системы, исключение люфтов и биения, возможность обработки глубоких отверстий без переходников.
6. Услуги по нанесению износостойких покрытий
Нанесение износостойких покрытий — вакуумно-дуговой метод (PVD). Осаждение до 1 мкм/мин. Прочность сцепления с подложкой высокая, структура дисперсная, пористость низкая.
Подбор покрытия ведется под конкретный материал обработки и вид операции
Сервисные возможности
- Инжиниринг: подбор и изготовление режущего инструмента, внедрение на всех этапах.
- Проектирование по ТЗ заказчика.
- OEM-производство под торговой маркой клиента.
- Восстановление инструмента: переточка и повторное нанесение покрытия.
- Разработка и адаптация покрытий под конкретные задачи.
Заключение
Специальное изготовление инструмента оправдано в случаях, когда:
- стандартные решения не обеспечивают требуемых режимов или точности;
- необходимо сократить количество операций;
- требуется работа с труднообрабатываемыми материалами;
- есть задача импортозамещения;
- цель — снижение себестоимости за счет увеличения стойкости и производительности.
Производственные мощности компании охватывают резьбонарезной инструмент (до 150 мм), фрезы, сверла, зенкеры и развертки из быстрорежущей стали (до 315 мм и 500 мм по длине), инструмент с СМП и напайными пластинами, а также шпиндельную оснастку. PVD-покрытия подбираются по материалу и условиям обработки.
Результаты внедрений подтверждают экономию от 500 тыс. рублей в год до 85 млн рублей за четыре года на отдельных позициях.
