arzędzia skrawające są wykorzystywane w procesie obróbki skrawaniem, polegającym na mechanicznym zdejmowaniu przez ostrze narzędzia małych fragmentów obrabianego materiału i przetwarzaniu go w wiór. Stanowią bardzo pojemną klasyfikację, obejmującą wszystko, co jest związane z przerabianiem materiału poprzez skrawanie, czyli toczenie, frezowanie, wiercenie, gwintowanie, wytaczanie, rozwiercanie otworów, itp. Obróbka skrawaniem polega na określonym ukształtowaniu obrabianego materiału poprzez oddzielenie jego warstwy (tzw. naddatku na obróbkę) w celu uzyskania ściśle określonych wymiarów oraz parametrów powierzchni.
Cechy narzędzi skrawających
W budowie narzędzi skrawających wyróżnia się trzy części: roboczą o klinowym kształcie związaną z procesem skrawania (tzw. ostrze skrawające), chwytową służącą do mocowania narzędzia w obrabiarce i część łączącą (występującą tylko w pewnej grupie narzędzi trzpieniowych).
Do wyrobu narzędzi skrawających wykorzystuje się głównie: stale narzędziowe węglowe, stale narzędziowe stopowe (HSS, HSSCo),węgliki spiekane, spieki na osnowie ceramicznej, materiały super twarde jak sześcienny azotek boru(potocznie zwany CBN) i diament(PCD).
Najistotniejsze cechy materiału to: wytrzymałość na zginanie, ciągliwość, twardość i odporność na wysokie temperatury, odporność na ścieranie.
Narzędzia skrawające możemy podzielić według:
- sposobu obróbki (frezy, noże, gwintowniki, narzynki, piły, wiertła, rozwiertaki, ściernice),
- rodzajów obróbki (zgrubnej lub wykańczającej),
- metody kształtowania powierzchni (zwykłe, kształtowe, obwiedniowe),
- napędu (maszynowe, ręczne),
- powszechności zastosowania (uniwersalne, specjalne).
Początki narzędzi skrawających
Prehistoria narzędzi skrawających rozpoczyna się około 700 tysięcy lat temu, jeszcze gdzieś w epoce dolnego paleolitu, kiedy to przodkowie współczesnego człowieka zaczynają używać pierwszych prymitywnych narzędzi, wykonanych z odpowiednio ociosanego kamienia łupanego. Za początek nowoczesnej obróbki uważa się wprowadzenie w drugiej połowie XVIII wieku obrabiarek mechanicznych, czyli wiertarki i tokarki poruszanych silnikiem parowym. Gwałtowny rozwój nowożytnych technologii pociąga za sobą również ewolucję narzędzi skrawających: z jednej strony następuje ciągłe doskonalenie ich konstrukcji oraz możliwości, z drugiej pojawia się konieczność obrabiania nowych materiałów z coraz większą precyzją.
Współczesne technologie
Kamieniem milowym w historii narzędzi skrawających są węgliki, nadające się do obróbki skrawaniem, kryjące się pod pojęciem ceramiki. Pierwsze narzędzia z węglików spiekanych (popularnie zwane widią) pojawiły się w latach dwudziestych ubiegłego wieku. Stanowią stop węglika wolframu ze spoiwem w postaci kobaltu (Co) i innym dodatkami w różnych kombinacjach w zależności od zastosowania. Tworzywo to pozostaje zróżnicowane w zależności od obrabianego materiału: żeliwa, inconelu bądź stali nierdzewnych. Obecnie zaczynamy z ceramiki konstruować takie narzędzia, jak wiertła i frezy, czyli próbujemy osiągnąć nowy poziom. Dzięki węglikom uzyskaliśmy możliwość obróbki bardzo twardych materiałów (o twardości powyżej 40 w skali Rockwella). Po tym odkryciu ciągle przesuwamy granicę tego, co i w jaki sposób jesteśmy w stanie obrobić. Dzięki temu znowu przesuwamy granicę możliwości oraz precyzji narzędzi skrawających. Powstały narzędzia z sześciennego azotku boru (powszechnie zwane CBN) do obróbki materiałów bardzo ścierających narzędzia lub wyjątkowo twardych. Nauczyliśmy się wykorzystywać diamenty polikrystaliczne w obróbce skrawaniem zarówno w „starych zastosowaniach”, jak obróbka aluminiów odlewniczych z dużą zawartością krzemu, jak i w nowych obróbkach materiałów kompozytowych.
Za postępem w narzędziach skrawających podążają maszyny, ich oprogramowanie oraz programy CAD/CAM. Coraz szersze zastosowanie ma sterowanie komputerowe, robotyzacja i automatyzacja produkcji. Czasami narzędzia wyprzedzają swoją epokę: tak było z obróbką trochoidalna, która została opracowana pod koniec lat dziewięćdziesiątych, jednak programy i maszyny nauczyły się wykorzystywać tę innowacyjną technologię dopiero kilka lat temu.