Разработка режущего инструмента

Развитие режущих инструментов занимает важное место в истории человеческого прогресса. Еще в 28-20 веках до нашей эры в Китае были медные режущие инструменты, такие как латунные конусы и медные конусы, сверла и ножи. В конце периода Воюющих царств (третий век до н. э.) благодаря освоению технологии цементации стали изготавливать медные режущие инструменты. Сверла и пилы того времени были чем-то похожи на современные плоские сверла и пилы.

Однако быстрое развитие режущих инструментов произошло в конце 18 века с развитием таких машин, как паровые двигатели. В 1783 году Рене Французский впервые изготовил фрезы. В 1792 году британский Модслей изготовил метчики и штампы. Самая ранняя документированная запись об изобретении спиральных сверл датируется 1822 годом, но в массовом порядке они не производились до 1864 года. В то время режущие инструменты изготавливались из цельной высокоуглеродистой инструментальной стали, а допустимая скорость резания составляла около 5 метров в минуту. В 1868 году британский производитель Мушет изготовил легированную инструментальную сталь, содержащую вольфрам. В 1898 году Тейлор и Уайт из США изобрели быстрорежущую инструментальную сталь. В 1923 году немец Шлеттер изобрел цементированный карбид. При использовании легированной инструментальной стали скорость резания инструмента увеличивается примерно до 8 метров в минуту. При использовании быстрорежущей стали она увеличивается более чем в два раза. При использовании твердого сплава она более чем в два раза выше, чем у быстрорежущей стали. Качество поверхности и точность размеров заготовки, обработанной резанием, также значительно улучшаются. Из-за высокой цены на быстрорежущую сталь и твердый сплав в инструменте появляются сварочные и механические зажимные конструкции. Между 1949 и 1950 годами в США начали использовать сменные пластины в токарных инструментах, а вскоре они стали применяться и в фрезах и других инструментах. В 1938 году Дегусса из Германии получил патент на керамические инструменты. В 1972 году компания General Electric в США произвела лезвия из поликристаллического искусственного алмаза и поликристаллического кубического нитрида бора. Эти неметаллические инструментальные материалы позволяют инструменту резать на более высокой скорости.

В 1969 году шведская компания Sandvik Steel получила патент на производство лезвий из цементированного карбида с покрытием из карбида титана методом химического осаждения из паровой фазы. В 1972 году Бангса и Лагулан из США разработали метод физического осаждения из паровой фазы для нанесения твердого слоя карбида или нитрида титана на поверхность инструментов из цементированного карбида или быстрорежущей стали. Метод поверхностного покрытия сочетает в себе высокую прочность и ударную вязкость основного материала с высокой твердостью и износостойкостью поверхностного слоя, что обеспечивает лучшие режущие свойства композитного материала.