Токарная обработка является одним из важнейших процессов в современном машиностроении, обеспечивающим производство деталей с высокой точностью и повторяемостью. От качества применяемого инструмента зависят не только точность обработки, но и скорость производства, себестоимость продукции, а также ее долговечность и надежность [1–3].
В последние десятилетия отрасль токарной обработки претерпела значительные изменения благодаря внедрению новых материалов и технологий. Современные инструменты позволяют добиваться высокой производительности при снижении износа и затрат на обслуживание. Применение инновационных решений, таких как многослойные покрытия и системы мониторинга состояния инструмента, позволяет существенно повысить эффективность производства. В данной статье рассмотрены основные виды современных токарных инструментов, их конструктивные особенности, а также перспективные направления развития данной отрасли [1–3].
Современные инструменты для токарной обработки можно разделить на несколько основных категорий в зависимости от их конструкции и материалов изготовления.
Твердосплавные инструменты
Твердосплавные инструменты являются наиболее распространенным выбором в токарной обработке благодаря их высокой износостойкости и устойчивости к высоким температурам. Их изготавливают на основе карбида вольфрама с добавками кобальта, который выступает в роли связующего материала (рис. 1).
Использование многослойных покрытий, таких как нитрид титана (TiN), нитрид алюминия титана (TiAlN) и оксид алюминия (Al2O3), позволяет значительно продлить срок службы инструмента и снизить коэффициент трения [3, 4]. Применение таких покрытий также обеспечивает повышенную стойкость к термическим нагрузкам, что особенно важно при обработке твердых материалов.
Твердосплавные резцы применяются как для черновой, так и для чистовой обработки различных материалов, включая стали, алюминиевые и титановые сплавы. Благодаря высокой прочности и устойчивости к износу, они широко используются в серийном и массовом производстве.