Skärverktyg

Vad är skärverktyg?

Skärverktyg är avgörande i olika bearbetningsprocesser där de avlägsnar material från ett arbetsstycke genom att bilda spån. Skärverktyg används för att bearbeta komponenter som ventiler, cylindrar, växlar, formar och andra delar. Vanligtvis används skärverktyg vid fräsning, svarvning, borrning, gängning, svarvning av former och slipning. Huvudmålet vid användning av skärverktyg är att åstadkomma den mest exakta och högkvalitativa ytan med minimal belastning och maximal verktygslivslängd.

Verktyg som används vid svarvning

Vid svarvning roterar arbetsstycket medan verktyget rör sig i matningsriktningen och avverkar material. Svarvningsoperationer inkluderar plansvarvning, grovsvarvning, finsvarvning, avstickning/spårstickning och gängsvarvning. Svarvverktyg, såsom yttre och inre hållare med vändskär, är utformade för olika former, axelsteg, spår, gängor samt för avstickning av arbetsstycken. Verktygen kan monteras med skaft eller genom Capto-systemet.

Verktyg som används vid fräsning

Fräsar är mycket mångsidiga skärverktyg som roterar och skär bort material via matningsrörelsen. Vanliga fräsoperationer är planfräsning, sidfräsning, dykfräsning, spårfräsning, 3D-bearbetning och avfasning. Fräsverktyg är oftast solida pinnfräsar i hårdmetall eller fräskroppar med utbytbara skär. Dessa verktyg används för att bearbeta plana ytor, spår och mer komplexa former. Skär med utbytbara skär är särskilt fördelaktiga eftersom slitna skär kan bytas ut utan att hela verktyget måste bytas.

Verktyg för hålbearbetning

Vid hålbearbetning roterar antingen arbetsstycket eller verktyget, och operationen följer verktygets rotationsaxel. Denna kategori inkluderar verktyg såsom solida hårdmetallborrar, borrar med utbytbara spetsar, U-borrar och brotschar. Borrning är den vanligaste metoden, men även andra som gängning, försänkning och brotschning är viktiga. Borrar med utbytbar spets och U-borrar är särskilt populära tack vare sin mångsidighet och effektivitet.

Gängningsverktyg

Vid gängning roterar antingen arbetsstycket eller verktyget, och matningen sker axiellt i proportion till gängstigningen. Gängning sker med gängsnitt eller gängformare samt gängfräsar. Gängformare skapar gängor utan att skära, vilket ger starkare gängor. Gängsnitt avverkar material utifrån skärgeometrin. Gängfräsar används ofta för större eller mer precisa gängor.

Verktygsmaterial och beläggningar

Verktygsmaterial och beläggning påverkar verktygets hållbarhet och prestanda väsentligt. De vanligaste verktygsmaterialen är snabbstål (HSS), HSCo, hårdmetall, cermet, PCD och CBN. Olika beläggningar, såsom CVD (kemisk ångdeposition) och PVD (fysisk ångdeposition), förbättrar verktygets slitstyrka och seghet samt förhindrar att material fastnar på verktyget. Till exempel kombinerar Walter Tools' patenterade Tiger·tec® Gold-flerskiktsbeläggning de bästa egenskaperna från flera olika beläggningar och kan förlänga verktygslivslängden med upp till 30–50%.

Geometri för skärverktyg

Geometrin hos ett skärverktyg och spånledare är avgörande faktorer för verktygets prestanda och spånhantering. Lättskärande verktyg med positiv spånvinkel lämpar sig bäst för finishbearbetning och för applikationer med risk för vibrationer, exempelvis vid användning av långt hållande verktyg. Negativ spånvinkel ger ökad hållbarhet men kräver större skärkraft. Olika delar av verktyget, som skaftet, skäregg, flanksida, sidofrihet, sidskäregg och skärvinkel, skapar viktiga skärvinklar såsom frigångsvinkel, frihetsvinkel, spetsvinkel, skärvinkel, inställningsvinkel, ledvinkel och lutningsvinkel.

Verktygsval

Att välja rätt skärverktyg är en avgörande faktor för framgångsrik bearbetning. Valet beror på faktorer som maskin, arbetsstyckets material, bearbetningsmetod, verktygshållare, arbetsstyckets fastspänning, kylvätska, seriestorlek och automationsgrad. Optimalt verktygsval minskar vibrationer, förlänger verktygslivslängden och ökar produktiviteten. Till exempel krävs andra verktyg för mjuka material som aluminium än för hårdare material som stål eller titan.

Sammanfattning

Skärverktyg är oumbärliga vid tillverkning av komplexa och exakta delar inom metallbearbetning. Genom att förstå verktygsval, material, beläggningar och geometri kan bearbetningens effektivitet och kvalitet förbättras. För en lyckad bearbetningsprocess är det avgörande att välja rätt verktyg för materialet och processen för att uppnå optimal prestanda och lång verktygslivslängd.