Intehnika_SFU_Technical_Lecture

1.

МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЙ
ИНСТРУМЕНТ
Материалы • геометрия • покрытия • технологии резания
Техническая лекция ООО «Интехника» для студентов СФУ
Красноярск • 45–60 минут • октябрь 2026
ООО «Интехника» • Техническая лекция для СФУ • Источники указаны в заметках
01

2.

Маршрут лекции
От физики резания — к брендам и выбору инструмента
01 Материалы
02 Геометрия
03 Поверхность
HSS, PM-HSS, твёрдый сплав, PCD, CBN
Кромка, стружка, углы и силы
PVD/CVD, износ и ограничения
04 Технологии
05 Бренды
06 Экономика
Резьба, отверстия, точение, фрезерование Vargus / VARDEX, Vergnano и другие
ООО «Интехника» • Техническая лекция для СФУ • Источники указаны в заметках
Стойкость, цикл, брак, стоимость детали
02

3.

Инструмент — часть технологической системы
Результат определяет не только марка пластины
Заготовка
Инструмент
Станок и оснастка
Материал, твёрдость,
структура, припуск
Материал, геометрия,
Мощность, жёсткость,
покрытие, состояние кромки биение, вылет
Режим и СОЖ
Контроль
Vc, f, ap/ae,
подача СОЖ, стружка
Размер, Ra, заусенец,
стабильность процесса
Смена инструмента без контроля остальных факторов часто не решает проблему.
ООО «Интехника» • Техническая лекция для СФУ • Источники указаны в заметках
03

4.

Материалы режущего инструмента
Свойства зависят от конкретного состава, зерна и связки
Материал
Сильная сторона
Типичные применения
Ограничение
HSS / HSS-E
Вязкость, сложная геометрия,
переточка
Метчики, свёрла, развёртки
Ограничения по горячей твёрдости
PM-HSS
Более равномерная структура; баланс
износа/прочности
Высокопроизводительные метчики и
фрезы
Не каждый HSS-инструмент порошковый
WC-Co
Высокая твёрдость и горячая
износостойкость
Пластины, цельные фрезы/свёрла
Сколы при ударе/биении; хрупкость
PCD
Очень высокая абразивная стойкость
Композиты, Al-Si, цветные материалы
Обычно не для стали при высокой температуре
CBN / PCBN
Твёрдые материалы и термостойкость
Закалённая сталь, некоторые чугуны
Специфичная область применения и цена
ООО «Интехника» • Техническая лекция для СФУ • Источники указаны в заметках
04

5.

Как производится цельный инструмент
Упрощённая схема; маршрут зависит от материала и семейства
1
2
3
4
5
6
Материал
Заготовка
Формирование
Кромка
Поверхность
Контроль
HSS-пруток
или порошок WC-Co
Термообработка
или прессование/спекание
Шлифование канавок,
профиля и хвостовика
Фаска, скругление,
полирование
Покрытие, если
предусмотрено серией
Размер, биение,
профиль, кромка
Контроль качества не заменяет испытание на реальной детали и в реальном процессе.
ООО «Интехника» • Техническая лекция для СФУ • Источники указаны в заметках
05

6.

Геометрия кромки управляет стружкой и нагрузкой
Схематично: параметры взаимосвязаны и зависят от материала
Ключевые параметры
Резец
Заготовка
• Передний угол γ: влияет на деформацию стружки и
силы
• Задний угол α: снижает трение задней
поверхности
• Радиус вершины rε: влияет на прочность кромки и
шероховатость
• Стружколом: направляет и дробит стружку
• Подготовка кромки: баланс остроты и стойкости
ООО «Интехника» • Техническая лекция для СФУ • Источники указаны в заметках
06

7.

Покрытие — функциональный слой, а не магия
Подбор по сочетанию материала, температуры, адгезии и износа
Тип
Процесс / семейство
Что может дать
Ограничение
TiN
PVD
Износостойкость; часто золотистый цвет
Цвет сам по себе не доказывает состав
TiCN
PVD-семейство
Абразивная стойкость в подходящих условиях
Температурная применимость зависит от серии
TiAlN / AlTiN
PVD-семейство
Работа при высокой температурной нагрузке
Название не гарантирует одинаковую формулу
CrN
Покрытие на основе CrN Сочетание износа/окисления в выбранных
применениях
Подбирать по таблице производителя
CVD-алмаз
CVD
Не то же самое, что PCD-вставка
Абразивные композиты и некоторые цветные
материалы
Сначала геометрия и область применения; затем конкретный субстрат, покрытие и режим.
ООО «Интехника» • Техническая лекция для СФУ • Источники указаны в заметках
07

8.

Износ: диагностировать механизм, а не только симптом
Условная карта наблюдений на режущей кромке
Износ по задней поверхности
Лунка на передней поверхности
Нарост на кромке
Сколы / выкрашивание
Термические трещины
Абразивное/адгезионное воздействие; проверить Vc, материал
Измерить
и стойкость
ширину площадки, сравнить по одинаковому критерию
Контакт стружки, температура и диффузионные процессыПроверить скорость, покрытие, СОЖ и стружкоотвод
Налипание материала, нестабильная поверхность
Проверить скорость, геометрию, смазку и материал
Удар, вибрации, слабая кромка, биение
Проверить закрепление, вход/выход, подачу и подготовку кромки
Циклическое нагревание/охлаждение
Проверить прерывистость резания и подачу СОЖ
ООО «Интехника» • Техническая лекция для СФУ • Источники указаны в заметках
08

9.

Резьба: четыре процесса — разные компромиссы
Vargus/VARDEX и Vergnano покрывают разные части задачи
Метод
Принцип
Преимущества
Ограничения
Метчик
Инструмент вращается; осевая подача =
шаг
Высокая производительность; простой процесс
Стружка/поломка, требования к отверстию
Раскатник
Пластическая деформация без снятия
стружки
Нет стружки; возможная высокая прочность
поверхности
Материал должен быть пластичным; иной диаметр
отверстия
Резьбофреза
Интерполяция по винтовой траектории
Короткая стружка; коррекция диаметра;
меньший риск потери детали
Нужны CNC/траектория; цикл может быть длиннее
Резьботочение
Профильная пластина формирует витки
проходами
Гибкость шага/профиля и контроль процесса
Требуется план проходов и жёсткая установка
Вихревое нарезание
Специализированная головка для
длинной/тонкой резьбы
Высокая производительность в целевых
применениях
Специализированная оснастка и настройка
ООО «Интехника» • Техническая лекция для СФУ • Источники указаны в заметках
09

10.

VARGUS / VARDEX: семейства и логика выбора
По актуальным страницам и каталогу производителя
Thread Turning
Thread Milling
V-Taps
Сменные пластины, внутреннее/наружное резьботочение,
Многозубые
профили
пластины,
и шагиsingle-point для глубоких отверстий,
Прямые цельный
канавки,карбид
спиральная точка, спиральные
Whirling
Gear Milling
V-Gauges / GENius
Высокоточная резьба для медицины и микромеханики
Зубья, шлицы, рейки; индексируемые и цельные решения
Контроль резьбы; подбор инструмента, режимов
Официальный сайт: VARDEX — thread turning, thread milling, tapping, whirling, gear milling.
ООО «Интехника» • Техническая лекция для СФУ • Источники указаны в заметках
10

11.

Метчик или резьбофреза?
Выбор по детали, станку, риску поломки и экономике
Условие
Метчик
Резьбофреза
Глухое отверстие
Подходящая геометрия метчика, контроль глубины и стружки
Резьбофреза может избежать риска заклинивания; оставить
дно/траекторию
Большой диаметр
Метчик может требовать высокого момента
Резьбофреза требует меньше мощности, но нужен CNC
Дорогая деталь
Поломка метчика может повредить деталь
Фрезу часто проще извлечь; оценить риск и цикл
Мягкий/вязкий
материал
Риск длинной стружки и налипания зависит от геометрии
Короткая стружка и управляемая траектория могут быть
преимуществом
Серийность
Простой цикл при подходящей операции
Высокая скорость возможна; расчёт времени обязателен
ООО «Интехника» • Техническая лекция для СФУ • Источники указаны в заметках
11

12.

VERGNANO: метчики — геометрия под сценарий
Официальный каталог №80 (2025) и технический справочник
Прямые канавки
Спиральная точка
Спиральные канавки
Универсальная геометрия для ряда операций; отводОбычно
стружки
направляет
зависит отстружку
материала
вперёд;
и направления
распространённый
Помогают
выбор
выводить
для сквозных
стружку
отверстий
назад из глухих отвер
Раскатник
Материалы
Специнструмент
Формирует резьбу пластической деформацией; не образует
HSS, HSSE,
стружку
варианты порошковой HSS и HM — по каталогу/серии
Проектируется под требования клиента; проверят
Источник: Vergnano General Catalogue #80 (2025) и Technical Information.
ООО «Интехника» • Техническая лекция для СФУ • Источники указаны в заметках
12

13.

Vergnano: покрытие выбирают по группе материала
Матрица производителя — это рекомендация, не универсальный рейтинг
Название
Тип по Vergnano
Заявленные свойства / роль
Как применять корректно
TiN
Однослойное
Износостойкость; трение
Применимость по материалу и серии
TiCN
Однослойное
Износостойкость
Учитывать рабочую температуру
TiX2 / TiH1 / G-MAXX
Многослойные семейства
Износ, окисление и эвакуация стружки по данным
производителя
Не переносить параметры между коммерческими
покрытиями
CrN
Однослойное
Износостойкость и окисление
Подбирать по таблице применений
V-MAXX / RED-MAXX / VAP /
NITR
Семейства
покрытия/обработки
Зависят от конкретного применения
Сверить актуальную легенду каталога
Не подбирайте покрытие по цвету или одному показателю твёрдости.
ООО «Интехника» • Техническая лекция для СФУ • Источники указаны в заметках
13

14.

Резьбонарезание: расчёт и проверка режима
Для метчика осевая подача синхронизируется с шагом резьбы
Частота вращения
Осевая подача
Проверка момента
n = 1000 · Vc / (π · D)
Vc — м/мин; D — мм; n — об/мин
vf = P · n
P — шаг резьбы, мм/об
Подача должна соответствовать шагу
Учитывать материал, диаметр, шаг, число кан
Пример для M10×1,5 при Vc = 10 м/мин
n ≈ 1000×10 / (π×10) ≈ 318 об/мин
vf = 1,5 × 318 ≈ 477 мм/мин
Это учебный расчёт, не рекомендация для конкретного метчика или материала.
ООО «Интехника» • Техническая лекция для СФУ • Источники указаны в заметках
14

15.

Другие бренды портфеля: по технологическим задачам
Короткая карта; точные серии подтверждать каталогом артикула
Бренд
Основные задачи
Что раскрыть технически
Palbit
Токарные пластины, фрезы, сверлильные системы
ISO-группа, стружколом, марка сплава, покрытие
BRICE
Цельные фрезы/свёрла, HSS-метчики, пластины и оснастка
Серия, материал, покрытие и результаты испытаний
Derek
Корпусной инструмент, растачивание, держатели/патроны
Интерфейс, биение, вылет, жёсткость
ILIX / Helion
Свёрла, метчики, зенкеры, развёртки; цельный карбид
Допуск, геометрия канавок, СОЖ, режим
Telcon
PCD и алмазное покрытие для композитов/цветных металлов
Расслоение, абразивный износ, качество отверстия
Toolgal
Алмазные и CBN-шлифовальные круги
Зерно, связка, концентрация, скорость и охлаждение
BIMU / OMAP / M. CONTI
Оснастка, приводные блоки, пресеттеры
Совместимость со станком, точность и сокращение наладки
ООО «Интехника» • Техническая лекция для СФУ • Источники указаны в заметках
15

16.

Алгоритм выбора инструмента
Практический чек-лист для технолога
• 1. Материал заготовки: группа ISO, твёрдость, структура, абразивность
• 2. Операция: черновая/чистовая, непрерывная/прерывистая, глухое/сквозное отверстие
• 3. Требования: профиль, допуск, Ra, заусенец, состояние поверхности
• 4. Система: станок, мощность/момент, жёсткость, вылет, биение, закрепление
• 5. Инструмент: геометрия, материал, покрытие, СОЖ, рекомендуемый режим
• 6. Испытание: стабильная база, один фактор за раз, фиксировать результат
• 7. Экономика: стоимость инструмента на годную деталь, цикл, переналадка, брак
ООО «Интехника» • Техническая лекция для СФУ • Источники указаны в заметках
16

17.

Что измерять в испытании инструмента
Сравнивайте стоимость обработки, а не цену одной кромки
Стойкость
Детали / отверстия / минуты на кромку
Время цикла
Машинное и вспомогательное время
Качество
Размер, Ra, заусенец, дефекты поверхности
Стабильность
Разброс результатов между деталями
Стоимость
Инструмент + простой + наладка + брак
Победитель — тот, кто снижает стоимость годной детали при требуемом качестве.
ООО «Интехника» • Техническая лекция для СФУ • Источники указаны в заметках
17

18.

Выводы и первичные источники
Перед публичным выступлением проверьте актуальность конкретного артикула
• Инструмент подбирается под процесс, а не только под
бренд.
• Геометрия, материал, покрытие и режим работают как
единая система.
• Для резьбы выбор метода зависит от отверстия,
материала, станка и риска поломки.
• Результат подтверждается испытанием и измерениями.
Официальные источники
Vargus / VARDEX catalogues
https://www.vargus.com/en/catalogs/
VARDEX threading
https://www.vargus.com/en/product-lines/vardex/
VARDEX thread milling
https://www.vargus.com/en/product-lines/vardex/thread-milling/
Vergnano catalogue #80
https://vergnano.com/en/download/
Vergnano tap coatings
https://vergnano.com/en/technical-information/coatings-and-surface-treatments-taps/
Vergnano formulas
https://vergnano.com/en/technical-information/formulae/
Intehnika brands / Palbit
https://www.intehnika.ru/brands/
ООО «Интехника» • Техническая лекция для СФУ • Источники указаны в заметках
18