Termokings.ru

Домашний Мастер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Токарные резцы: виды, применение, заточка

Токарные резцы: виды, применение, заточка

Резец является одним из самых распространенных металлорежущих инструментов. Он широко применяется для выполнения резьбы, обработки плоскостей, цилиндрических и фасонных поверхностей, а также при строгальных и долбежных работах.


Токарные резцы подразделяются на проходные, подрезные, отрезные, расточные, фасочные и фасонные


Резец состоит из рабочей части — головки, и тела — державки


Отрезные резцы предназначены для отрезания материала от прутков небольшого диаметра


Подрезной резец служит для подрезания уступов под прямым или острым углом к основному направлению обтачивания


Расточный резец служит для обработки отверстий


Фасонный резец используется для получения детали сложной формы


Фасочный резец предназначен для снятия наружных и внутренних фасок

Резец состоит из рабочей части, называемой головкой, и тела — державки. Основными элементами рабочей части являются главная режущая кромка, вспомогательная режущая кромка и вершина — точка пересечения двух кромок. Срезание слоя металла осуществляется главной кромкой, имеющей прямую или фасонную форму. Образующаяся в процессе работы стружка сходит по передней поверхности резца.

Державка служит для закрепления инструмента в держателе станка и обычно имеет квадратную или прямоугольную форму поперечного сечения.

Державка служит для закрепления инструмента в держателе станка и обычно имеет квадратную или прямоугольную форму поперечного сечения.

В зависимости от установки по отношению к обрабатываемой поверхности, резцы токарные подразделяются на радиальные и тангенциальные. Первые расположены перпендикулярно оси детали, вторые — касательно.

Если первый тип резца имеет широкое применение в промышленности за счет простоты своего крепления и более удобного выбора геометрических параметров режущей части, то второй используется главным образом на токарных автоматах и полуавтоматах, где особенно важна чистота обработки.

По направлению подачи резцы подразделяются на два типа: правые и левые. Если при наложении ладони правой руки сверху на инструмент главная режущая кромка находится под большим пальцем, то резец называется правым. Если режущая кромка располагается подобным образом при наложении левой руки, то и резец, соответственно, будет левым.

Форма головки и её положение относительно стержня также могут быть различными. По этим параметрам резцы делятся напрямые, отогнутые, изогнутые и с оттянутой головкой.

Прямые имеют прямую ось в плане и боковом виде. Ось отогнутых в плане изогнута. У изогнутых ось загнута в боковом виде. У резцов с оттянутой головкой ширина головки меньше ширины тела резца

Резцы применяются для токарных, строгальных и долбежных работ и имеют соответствующие названия. Сейчас мы более подробно коснемся резцов, используемых на токарных станках, и расскажем об их разновидностях.

Особенности конструкции резцов

Резец по конструкции выполнен из двух элементов: головки и стержня (который также называется державка). Стержень предназначен для крепления в резцедержателе токарного металлообрабатывающего станка. Профиль державки имеет форму прямоугольника либо квадрата.

Для унификации использования установлен такой ряд размеров сечений токарной державки, мм:

  • для прямоугольных сечений – 16 х 10; 20 х 12; 20 х 16; 25 х 16; 25 х 20; 32 х 20; 20 х 25; 40 х 25; 40 х 32; 50 х 32; 50 х 40; 63 х 50;
  • для квадратных сечений – 4, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40.

Головка резца это его рабочая часть и имеет ряд плоскостей и кромок, которые заточены под определенными углами для разных вариантов обработки металла.

Углы заточки:

  • α — основной задний угол;
  • β — угол заточки;
  • δ — угол резки;
  • γ — передний угол;
  • φ — основной угол в плане;
  • φ1 — дополнительный угол в плане;
  • α1 — дополнительный задний угол;
  • λ — угол уклона режущего края;
  • ε — угол около вершины резца.

Основной задний угол. Угол, выполненный между плоскостью резания и основной задней поверхностью резца. Снижает силу трения, которая появляется между заготовкой и задней поверхностью. Отвечает за качество обработки металла и на его износоустойчивость. Заданный угол обратно пропорционален плотности обрабатываемого материала.

Угол заточки. Угол, который находится между основной задней и передней плоскостью резца. Отвечает за остроту и прочность.

Передний угол. Угол, который находится между передней плоскостью и нормалью к поверхности резке в месте контакта передней плоскости с металлом. Снижает деформацию срезаемой заготовки, уменьшает усилие резки, облегчает вывод стружки, повышает теплоотвод. Заточка угла обратно пропорциональна твердости металлической заготовки.

Угол резки. Угол, который находится между передней плоскостью резца и поверхности резки.

Читать еще:  Пилорама своими руками фото видео инструкция

Основной угол в плане. Угол, который находится между основной режущей кромкой и поверхностью металла. Отвечает за качество обрабатываемой плоскости заготовки, сохраняя скорость подачи и глубину реза. Качество угла обратно пропорционально, а устойчивость к поломке и появлению вибраций прямо пропорциональны размеру угла.

Дополнительный угол в плане. Угол, который находится между дополнительной задней плоскостью резца и поверхности металла. Отвечает за качество обработки плоскости металла (со снижением угла уменьшается шероховатость, повышается чистота).

Угол около вершины. Угол, который находится между основной режущей кромкой и дополнительной задней плоскостью. Качество прямо пропорционально размеру угла.

Дополнительный задний угол. Угол, который находится между дополнительной задней плоскостью и поверхностью, перпендикулярной поверхности резца и проходящей сквозь дополнительную режущую кромку. Снижает силу трения, которая появляется между дополнительной задней плоскостью и металлом.

Угол наклона режущего края. Отвечает за направление вывода стружки и задает геометрию контакта режущей кромки с металлом. Наклон угла определяет предназначение резца: отрицательный наклон – для чистовой резки, 10-12 градусов – для черновой резки, 20-30 градусов – для резки закаленного металла. Универсальные резцы имеют наклон режущего края равный нолю.

Классификация резцов для токарной обработки

Классификация токарных резцов регламентируется требованиями соответствующего ГОСТ. Согласно положениям данного документа, резцы причисляется к одной из следующих категорий:

  • цельный инструмент, полностью изготовленный из легированной стали. Существуют также резцы, которые изготавливаются целиком из инструментальной стали, но используются они крайне редко;
  • резцы, на рабочую часть которых напаивается пластина, выполненная из твердого сплава. Инструменты данного типа получили наибольшее распространение;
  • резцы со сьемными твердосплавными пластинами, которые крепятся к их рабочей головке при помощи специальных винтов или прижимов. Используются резцы данного типа значительно реже по сравнению с инструментами других категорий.

Основные понятия, касающиеся работы токарного резца, и его главные углы
(нажмите, чтобы увеличить)

Различаются резцы и по направлению, в котором совершается подающее движение. Так, бывают:

  1. токарные инструменты левого типа — в процессе обработки они подаются слева направо. Если положить сверху на такой резец левую руку, то его режущая кромка будет располагаться со стороны отогнутого большого пальца;
  2. правые резцы — тип инструмента, получившего наибольшее распространение, подача которого осуществляется справа налево. Для идентификации такого резца, на него необходимо положить правую руку — его режущая кромка будет располагаться, соответственно, со стороны отогнутого большого пальца.

Отличие левых и правых резцов

В зависимости от того, какие работы выполняются на токарном оборудовании, резцы подразделяются на следующие типы:

  • для выполнения чистовых работ по металлу;
  • для черновых работ, которые также называются обдирочными;
  • для получистовых работ;
  • для выполнения тонких технологических операций.

Сборные конструкции

Говоря о типах приспособлений для обработки металла, следует отметить резцы, имеющие сборную конструкцию. Этот инструмент считается универсальным, потому что в него можно поставить практически любые пластинки. К примеру, зафиксировав в одном держателе разные типы режущих пластинок, можно сделать приспособление для работы с металлическими заготовками под разными углами и с разным уровнем производительности.

В большинстве случаев эти виды резцов используются на станках, оснащенных ЧПУ, или для расточки сквозных и глухих отверстий, контурного высокоточного точения и иных работ.

Конструктивные особенности

Каждый токарный резец по металлу состоит из следующих основных частей:

  • державка. Предназначается для фиксирования на токарном устройстве;
  • рабочая головка. Применяется для обрабатывания детали.

Рабочая головка металлорежущего приспособления заключает в себе различные плоскости, кромки. Их угол затачивания зависим от показателей стали, из которой изготовлена деталь, типа обрабатывания. Державка резца для токарного станка по металлу обычно располагает квадратным либо прямоугольным сечением.

Конструктивно возможно выделить следующие типы резцов:

  1. Прямые. Державка и головка находятся либо на одной оси, либо на двух осях, которые лежат параллельно.
  2. Изогнутые. Державка обладает изогнутой формой.
  3. Отогнутые. Если взглянуть на верхнюю часть подобного инструмента, можно заметить, что его головка отогнута.
  4. Оттянутые. Головка имеет ширину поменьше, чем державка. Оси либо совпадают, или сдвинуты относительно друг друга.

Типы режущего инструмента для токарного станка

Режущий инструмент разных видов имеет свои технические характеристики и параметры. Это обусловлено тем, что различные типы металлообрабатывающего инструмента предназначены для резки разных форм, в разных условиях, с разной интенсивностью. Если это единичное или массовое производство тоже могут подбираться оптимальные типы инструмента.

Классификация режущего инструмента регламентируется ГОСТами, нормативными и отраслевыми стандартами, включает группировку инструмента:

  • по типу обработки поверхности: первичная черновая, получистовая и чистовая обработка поверхностей на станках;
  • по тому, как направлено движение подачи: слева, справа;
  • по конструкции токарного резца: с заменяемой твердосплавной пластиной, механически закрепленной на рабочей головке путем припаивания или сварки; не составные цельные режущие, имеющие кромку из быстрорежущего материала;
  • по форме резца: прямые, отогнутые, изогнутой формы и пр.
Читать еще:  Нож для резьбы по дереву из старого напильника

В зависимости от предстоящей работы мастер подбирает оптимальный вид режущего инструмента, учитывая следующие параметры: объем работы, необходимые процедуры, глубину обработки детали, угол, под которым придется работать и прочие параметры. При создании деталей в массовом порядке режущий инструмент может проектироваться для каждой конкретной детали.

Как выглядит токарный резец

Любой режущий инструмент для токарных станков по металлу, независимо от его назначения, имеет две составные части: державки для фиксации резца в резцезажимном агрегате на станке и рабочая часть инструмента – головка, при помощи которой осуществляется резка. Рабочая головка резца имеет несколько граней-поверхностей и несколько режущих кромок. Державка может иметь поперечное сечение в форме квадрата или прямоугольника.

По форме выделяются следующие разновидности режущего инструмента:

  • Прямые режущие инструменты, у которых тело инструмента и его рабочая часть как бы находятся соосно, либо на параллельных друг другу осях.
  • Резец с изогнутой осевой линией. Металлообрабатывающий инструмент может быть изогнут вниз или вверх. Примерный угол загиба и форма инструмента показаны на рисунке ниже.
  • Инструмент с отгибом рабочей головки или отогнутый резец. Осевые линии режущей части и тела инструмента при этом могут совпадать, а все тело режущего инструмента изгибается влево или вправо.
  • Режущий инструмент «оттянутого» типа. Такой резец отличается тем, что ширина режущего края меньше ширины тела инструмента, режущая головка получается будто оттянута от державки. Осевые левые линии режущего края и тела инструмента при этом могут совпадать, либо может быть смещение оси головки относительно оси державки влево или вправо, как это обозначено на рисунке.

Классификация резцов

Мы разберем основные признаки, по которым классифицируют токарные резцы по металлу для станков с ручным управлением, полуавтоматов и автоматов с ЧПУ.

Материал рабочей части

Головки резцов для токарных станков по металлу изготавливают из материалов с высокой твердостью и устойчивостью к износу.

Инструментальные быстрорежущие стали

Основной легирующий элемент в таких сплавах – вольфрам (Р9, Р18). Некоторые марки быстрорежущих сталей содержат также молибден (Р6М5) и кобальт (Р6М5К5). Из этих сравнительно недорогих сплавов изготавливаются преимущественно монолитные резцы. Их используют для обработки заготовок из рядовых незакаленных сталей, цветных материалов и их сплавов.

Один из существенных недостатков быстрорежущих сталей – снижение твердости при нагреве свыше 200 °C. Резцы быстро теряют свои свойства при обработке на высоких скоростях вращения шпинделя и подачах, при недостаточной подаче СОЖ.

Твердые сплавы

Основу всех твердых сплавов составляют карбиды. В качестве связки используется кобальт. Из-за высокой цены твердые сплавы производятся преимущественно в виде пластин, которые припаиваются или закрепляются механическим способом на головках резцов. Существуют также монолитные твердосплавные инструменты (центровки, сверла) небольшого размера.

Твердые сплавы получают путем спекания и горячего прессования. Они имеют высокую твердость (86 – 92 HRA) и красностойкость (до 1150 °С), поэтому используются для изготовления деталей из труднообрабатываемых материалов: чугунных отливок, нержавеющих, жаропрочных, титансодержащих и закаленных сталей. По химическому составу твердые сплавы разделяют на следующие группы:

  • Вольфрамокобальтовые (ВК3, ВК6, ВК8).
  • Титановольфрамокотальтовые (Т15К6, Т5К10).
  • Титанотанталовольфрамокобальтовые (ТТ7К12, ТТ20К9).

Из-за высокой стоимости вольфрама были созданы безвольфрамовые твердые сплавы на основе карбидов и цианидов титана. Твердосплавные пластины с износостойкими покрытиями выпускаются как отдельная группа материалов и имеют буквенную маркировку ВП.

Большинство зарубежных производителей твердых сплавов использует собственную маркировку. Чаще всего она не содержит сведений о составе материала и покрытия, поскольку эта информация считается коммерческой тайной. Вместо этого производители дают наглядные рекомендации по применению.

Твердые сплавы имеют ряд ограничений и недостатков в сравнении с быстрорежущими сталями: они нетехнологичны и имеют низкую ударную вязкость (склонны к образованию трещин при ударах). Для заточки токарных резцов по металлу с твердосплавными напайками используется специализированный абразивный инструмент (преимущественно алмазный).

Качество обработки

Некоторые источники предлагают делить резцы на черновые, получистовые и чистовые. В действительности качество обработки (шероховатость поверхности) зависит не только от конструктивных особенностей режущего инструмента, но также от качества его заточки и режима обработки – подачи на оборот и припуска. Поэтому один и тот же резец может использоваться как для обдирочных, так и для финишных токарных операций.

Читать еще:  Используем и монтируем роликовые направляющие для ящиков

Виды резцов по выполняемым операциям

Токарно-винторезные станки способны выполнять множество видов обработки и с помощь них получают детали разных форм. В зависимости от назначения (выполняемой операции) резцы для них делят на несколько типов:

  • Проходные служат для обработки наружных поверхностей цилиндрической и конической форм, формирования фасок. Подача выполняется параллельно оси заготовки.
  • Подрезные используются для торцевания деталей. Резец подается перпендикулярно к оси заготовки.
  • Проходные упорные резцы выполняют все перечисленные выше операции. Их широко применяют при изготовлении ступенчатых валов.
  • Расточные резцы служат для обработки внутренних цилиндрических и конических поверхностей. Одна из особенностей их конструкции – массивная державка. От жесткости этого элемента зависит размерная точность.
  • Резьбовые (наружные и внутренние) резцы служат для нарезания метрической и трубной резьбы. Их углы заточки составляют 60° и 55° соответственно. Для упорной и трапецеидальной резьбы используются специализированные фасонные резцы.
  • Отрезные используются для отрезания заготовок.
  • Прорезные (канавочные) резцы служат для протачивания наружных и внутренних канавок (для выхода шлифовального круга, для установки стопорных колец и т. д.)
  • Фасонные – разнообразные по форме узкоспециализированные инструменты для создания профильных поверхностей.
  • Резцы для контурного точения. Этот вид инструмента появился сравнительно недавно и используется преимущественно на станках с ЧПУ для чистовой обработки сложных поверхностей. Такие резцы снабжены пластинами ромбовидной формы, имеют острый угол заточки и рассчитаны на работу с небольшими припусками (до 2 мм).

Конструкция токарного инструмента

Инструмент, который вставляется в станок, состоит из двух частей: держателя и головки. Держатель в сечении может иметь вид квадрата или прямоугольника. Головка, как основной элемент, представляется собой систему плоскостей и режущих кромок.

Образующийся угол заточки формируется в зависимости от материала обрабатываемой заготовки и типа выполняемой работы.

Виды токарных резцов и их назначение зависят от конструктивных особенностей:

  • Прямые. Державка и головка располагаются в одной оси.
  • Изогнутые. Когда державка имеет изогнутый вид.
  • Отогнутые. Головка имеет отклонение от оси.
  • оттянутые. Головка по ширине меньше державки.

Согласно требованиям ГОСТ инструмент разделяется на категории. В положениях этого документа указывается:

  • Инструмент представляет собой цельную конструкцию, изготовленную из легированной стали. Реже применяется инструментальная сталь.
  • На головку наплавляется твердосплавная пластина. Такая разновидность получила широкое распространение.
  • Пластина из твердого сплава делается съемной. Крепление ведется с помощью прижимов и винтов. Применяется такая конструкция реже.

Существуют токарные резцы, виды и назначение которых зависят от направления подающего движения. Такой токарный инструмент разделяется:

  • Инструмент левого типа. Их подача происходит слева направо.
  • Правый тип. Здесь подача идет, наоборот, справа налево.

В зависимости от выполняемых работ резцы могут выполнять чистовую, черновую, получистовую и тонкую работу.

2 Рекомендации по выбору и заточке

Ключевыми параметрами, характеризующими эксплуатационные возможности любого набора токарных резцов по металлу, являются:

  • геометрия режущих кромок;
  • устойчивость к деформациям и вибрации кромок и стержня;
  • материал изготовления;
  • способ установки конструкции в резцедержатель;
  • способ снятия стружки;
  • геометрические размеры инструмента;
  • качество обработки.

Именно соотношение данных факторов формирует пригодность резца к конкретному режиму обработки. Выбирая набор токарных резцов по металлу первоначально определитесь, какую марку стали вы будете обрабатывать чаще всего.

Затем нужно определить приоритетное требования к обработке — это может быть точность снятия (толщина слоя стружки и соблюдение геометрических размеров обрабатываемых деталей) либо его качество (отсутствие шероховатости, гладкость поверхности). Понимание данных параметров позволяет правильно определить требуемый тип резцов в соответствии с их характеристиками, указанными производителем в паспорте к изделию.

Заточка резцов в процессе их эксплуатации требуется регулярно, так как даже изделия из наиболее прочных сортов стали со временем изнашиваются. Для заточки необходимо использовать специальное оборудование — точильно-шлифовальный станок, при этом агрегат должен быть обязательно оснащен системой постоянного охлаждения.

Такие станки оснащены двумя рабочими кругами: первый — из карбида кремния (используется для заточки изделий из быстрорежущей стали), второй — из электрокорунда (для работы с твердосплавными инструментами). Затачивая резец своими руками первоначально нужно обработать главную поверхность, после нее затачивается задняя и вспомогательная плоскость, в последнюю очередь выводится передняя поверхность до тех пор, пока не будет получена идеально ровная режущая кромка. Проверка углов заточки выполняется с помощью стандартных шаблонов, которые можно приобрести в специализированных магазинах.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×