דרישות כלליות וכיווני פיתוח של כלי חיתוך
עבור החומרים המשמשים בייצור כלים, הדרישות הבסיסיות ביותר הן קשיותם בטמפרטורה גבוהה ועמידותם בפני שחיקה. בנוסף, הם צריכים גם להיות בעלי חוזק כיפוף טוב, קשיחות השפעה ואינרציה כימית, כמו גם יכולת עיבוד של שיטות עיבוד כמו חיתוך, פרזול וטיפול בחום. בדרך כלל, אם קשיות החומר גבוהה, עמידות הבלאי תהיה גבוהה, אך חוזק הכיפוף וקשיחות ההשפעה ירדו. כאשר לחומר חוזק גבוה, קשיחות ההשפעה שלו תהיה גבוהה יותר.
בתנאי עבודה רגילים, כלי חיתוך יתנסו במבחן של טמפרטורה גבוהה, לחץ גבוה ומהירות גבוהה, ויתמודדו עם חומרים רבים קשים לעיבוד; בסביבות עבודה חריגות מסוימות, תיתקלו באמצעי נוזל מאכל; בנוסף, בשנים האחרונות, עם הפיתוח המתמשך של ציוד העיבוד, רמת האוטומציה ודרישות הדיוק משתפרות ללא הרף, שהעלו נושאים חדשים לתעשיית הכלים.
על מנת לעמוד בדרישות לעיל, תעשיית הכלים חייבת להמשיך להתפתח ולחדש, החל מיישום חומרי כלים חדשים לטכנולוגיית ציפוי באדים, ולאחר מכן למבנה הכלים הניתן לאינדקס, כל אלה מהווים אמצעי יעיל לשיפור ביצועי הכלים, וכן גם התייחסות חשובה לתעשיית העיבוד שבבי לכלים נבחרים.
סיווג חומרי הכלי ומאפיינים פונקציונליים
בין חומרי כלי החיתוך, הנפוצים ביותר הם פלדה מהירה וקרביד צמנט. פלדה במהירות גבוהה היא חומר הכלי הפופולרי ביותר בגלל חוזק הכיפוף הגבוה שלה, קשיחות ההשפעה ויכולת העיבוד הטובה שלה. קרביד צמנט נמצא בשימוש מעט פחות נרחב מאשר פלדה מהירה.
קוביק בורון ניטריד הוא חומר כלי חדש שעולה בשנים האחרונות. זה מתאים לחיתוך חומרי מתכת כגון פלדה מוקשה וברזל יצוק קשיח; יהלום פולי-גבישי מתאים לחיתוך מתכות ללא ברזל, סגסוגות, פלסטיק ופלסטיק מחוזק בסיבי זכוכית; ישנם גם פלדת כלי פחמן ופלדת כלי סגסוגת, המשמשים בשלב זה רק לייצור קבצים, קוביות, ברזים וכלים אחרים.
טכנולוגיית ציפוי בתצהיר אדים היא אמצעי יעיל לשיפור התפקוד והעמידות של הכלים. הכלים המצופים יכולים להפחית מאוד את הבלאי בחיתוך ולהאריך משמעותית את חיי השירות של הכלים. ביניהם, תצהיר כימי משמש לעתים קרובות לציפוי טיטניום קרביד, טיטניום ניטריד, שכבה קשה של תחמוצת אלומיניום או שכבה קשה מורכבת על כלי קרביד מוצק. ניתן להשתמש בתצהיר פיזי לציפוי כלי קרביד מוצק וכלי פלדה מהירים.
חלק עובד מהכלי
החותך מורכב מחלקים עובדים וחלקי הידוק. חלק העבודה מתייחס לחלק של הכלי המשמש לייצור ועיבוד שבבים, הכולל בדרך כלל את הלהב, שבב שבב או חריץ מסתלסל, הסרת שבב או שטח החזקת שבבים, חיתוך תעלת נוזלים ומבנים אחרים. חלק מכלי חיתוך כוללים רק את חלק החיתוך, שתפקידו להשתמש בקצה החיתוך כדי לחתוך שבבים, כגון כלי חריטה, כניסים, כלי קידוח וכלי כרסום; בנוסף לחלק החיתוך, חלק מחלקי העבודה של הכלי כוללים גם את חלק הכיול, שתפקידו ללטש את המשטח המעובד שנחתך ולהנחות את הכלי.
לחלק העבודה של החותך שלושה מבנים שונים, כלומר, סוג אינטגרלי, סוג ריתוך וסוג הידוק מכני. המבנה הכולל הוא ליצור קצוות חיתוך על גוף הכלי; מבנה הריתוך הוא להלחים את הלהב לגוף חותך הפלדה; מבנה ההידוק המכני מהדק את ראש החותך המולחם של הלהב על גוף החותך.
מהדק חלק של הכלי
לחלק ההידוק של הכלי שני סוגים מבניים שונים, כלומר, עם חורים ועם ידיות. הכלי עם החור שרוול על הציר או הציר של כלי המכונה באמצעות החור הפנימי, וניתן להעביר את מומנט הפיתול באמצעות המפתח הצירי או מפתח הקצה. חותך כרסום גלילי וחותך כרסום פנים שרוול שייכים כולם לסוג זה.
צורת הידית של כלי עם ידית כוללת בדרך כלל מלבן, צילינדר וחרוט. כלי החיתוך המשמש בסיבוב והקצעה הוא בדרך כלל ידית מלבנית; ידית חרוטית נושאת דחף צירי על ידי המתח שלה ומעבירה מומנט באמצעות חיכוך; ברוב המקרים, שוקיים גליליים משמשים בכלים קטנים יותר כמו מקדחות פיתול מבצק מטוגן וכרסמות קצה להעברת מומנט פיתול בעזרת החיכוך שנוצר במהלך ההידוק. שוקי כלים רבים עם שוקיים עשויים מפלדת סגסוגת נמוכה, בעוד החלק העובד עשוי מפלדה במהירות גבוהה. שני החלקים מרותכים בקת ליצירת סכין פגומה.