Токарные резцы
Токарный резец — самый распространенный режущий инструмент при обработке металла. Резцом обрабатывают цилиндрические и фасонные поверхности, нарезают резьбу, отрезают готовые детали.
От правильного выбора резца зависит форма стружки. Токарь должен подобрать рабочий инструмент так, чтобы образующаяся стружка была безопасной и не создавала помех при резании.
Различные типы производства и станочного оборудования требуют определенного вида стружки, что в результате повышает производительность труда.
Конструкция токарного резца
Основой резца является стержень, закрепляемый в резцедержателе. В передней части стержня установлен режущий элемент — головка. Резец имеет несколько поверхностей. По передней поверхности сходит стружка. Задние поверхности, главная и вспомогательная, обращены к детали. Главная режущая кромка, лежащая на пересечении передней и главной задней поверхностей, выполняет резание металла.
Классификация резцов
Токарные резцы различаются:
- По направлению подачи. Правые резцы перемещаются при рабочей подаче от задней бабки к передней (справа налево). Левые совершают обратное рабочее движение.
- По виду рабочей головки: прямые, отогнутые резцы.
- Выпускаются токарные резцы цельными и составными. Составной резец выполнен с присоединяемой головкой из дорогостоящей стали.
- По геометрическому сечению стержня.
Режущая часть токарных резцов может быть изготовлена из углеродистых и твердосплавных сталей («Победит»), алмазных и минералокерамических материалов.
Определить рабочее направление резца просто. При установке режущая кромка должна быть направлена к обрабатываемой детали.
Типы токарных резцов
Проходные. Применяются для обработки внешних цилиндрических поверхностей. Выполняются для рабочего прохода в обоих направлениях. Отогнутый проходной резец может обрабатывать торцы при поперечной подаче.
Проходные упорные. С их помощью обрабатывают ступенчатые детали, выполняют подрезку торцов. Такие резцы обеспечивают перпендикулярность смежных плоскостей ступенек. Могут быть как правыми, так и левыми. Изготавливаются из твердых сплавов напайкой на стержень.
Подрезные. Протачивают ступенчатый профиль детали, подрезают торцы, буртики, способны обрабатывать внешние цилиндрические поверхности. Твердосплавная режущая часть выполняется методом напайки на основание.
Расточные. Увеличивают (растачивают) диаметр отверстий, подготовленных сверлением. Расточка осуществляется в несколько приемов с образованием на торце ступенчатой поверхности. Затем, используя поперечную подачу, срезают ступеньки до образования перпендикулярных поверхностей.
Отрезные. Отделяют готовую деталь от заготовки, протачивают канавки, пазы. Обработка ведется под прямым углом к детали рабочей частью, выполненной из быстрорежущих и твердых сплавов.
Нарезание внутренней и наружной резьбы проводится резьбовыми резцами. Фасонные точат поверхности сложной формы и канавки.
Револьверно-автоматные резцы
Применяются на токарно-револьверных станках-автоматах при серийном производстве.
Резцы продольного точения. Автоматные резцы из быстрорежущей стали выполняются напайкой или механическим креплением режущей части к стержню. Инструмент, в зависимости от установки по отношению к детали, бывает радиальным и тангенциальным, что обеспечивается специальной заточкой, а также конструкцией державки, установленной в револьверной головке. Поворачивая державку, резцы устанавливаются под различными углами по отношению к обрабатываемой детали.
Прорезные и отрезные резцы. Устанавливаются на поперечных суппортах станков-автоматов. Имеют конструкцию аналогичную резцам для токарных станков обычного исполнения. Так как станки-автоматы в основном работают с прутковыми заготовками, то отрезной резец, имея специфическую заточку, не только отрезает готовую деталь, но и обрабатывает торец следующей детали.
Выбор токарных резцов
Токарный резец, являясь на первый взгляд сравнительно простым инструментом, требует к себе серьезного подхода. Для качественной обработки металла к нему предъявляется ряд требований:
- Правильный подбор материала и геометрических размеров режущей части инструмента.
- Достаточная виброустойчивость державки.
- Соответствие пластины инструментального материала для конкретного вида обработки: форма и размер, способ крепления. Выбор геометрии и конструкции места для крепления пластины.
- Способ стружколомания.
Все эти факторы определяют качество будущей детали, скорость выполнения операций.
Геометрические размеры резцов должны обеспечивать:
- Максимальное время работы режущей части до величины максимального износа — стойкость инструмента.
- Сохранение всех первоначальных настроек. Это особенно актуально при работе станков-автоматов.
- Качество обрабатываемой поверхности.
- Недопущение чрезмерного уровня вибраций.
Точного соблюдения всех условий и параметров достичь невозможно. Поэтому для обработки конкретных изделий проводится оптимизация всех критериев, в результате чего готовая деталь должна соответствовать заданным размерам и шероховатостям.
Заточка резцов
Важным условием качественного изготовления деталей является их своевременная заточка. Этот процесс выполняется на точильно-шлифовальных станках при постоянном охлаждении.
Заточка резца осуществляется в строгой последовательности. Сначала доводится главная поверхность с переходом на заднюю и вспомогательную плоскость. Затем получают ровную режущую кромку передней поверхности.
Резцы из быстрорежущей стали затачиваются электрокорундовым шлифовальным кругом. Точильный инструмент из карбида кремния используется для резцов из твердых сплавов. Применение шаблонов значительно облегчает доводку резцов.
Основные виды токарных резцов по металлу
Этот материал полностью раскрывает тему токарных резцов по металлу. После знакомства с текстом станет понятно, для чего нужны эти изделия, чем они отличаются между собой и какие имеют особенности. Сразу необходимо заострить внимание на характеристиках режущих поверхностей. Независимо от типа, они всегда делаются из специальных сплавов. Самыми популярными считаются Т5К10, ВК8 и т. д.
Проходные прямые резцы
По своим рабочим свойствам эти инструменты сходны с аналогами, относящимися к отогнутому типу. Но прямыми резцами сложней обрабатывать фаски. Именно поэтому работники цехов так неохотно используют изделия данного вида. А если и отдают им предпочтение, то почти всегда применяют для обработки заготовок с цилиндрической формой.
Проходные прямые резцы
Резцедержатели для таких инструментов бывают двух форм, имеющих следующие соответствующие размеры (указаны в мм):
- 25×25 – квадратные (используются не часто и преимущественно для решения нестандартных задач),
- 25×16 – прямоугольные (самые востребованные).
Купить твердосплавные напаиваемые пластины для проходных прямых резцов
Проходные отогнутые резцы
Резцы этого типа имеют характерный отгиб рабочей части. Он может иметь направление в правую или левую стороны. Применяются они в соответствии с расположением обрабатываемой детали на станке. Чаще всего применение сводится к работам на торцах будущих изделий и реже к съему фасок.
Проходные отогнутые резцы
Резцедержатели для подобных металлообрабатывающих инструментов имеют целый ряд типовых размеров (даны в миллиметрах):
- 16×10 (используются на станках для обучения токарному делу),
- 20×12 (нестандартная размерность, используется по необходимости),
- 25×16 (самый ходовой размер, используемый на большинстве станков),
- 32×20,
- 40×25 (державки с такими габаритами встречаются редко).
Характеристики таких резцов отражены в действующем ГОСТ 18877-73.
Купить твердосплавные напаиваемые пластины для проходных отогнутых резцов
Проходные упорные отогнутые резцы
Ошибочно считать, что отогнутая часть резцов данного типа – это важнейшая конструктивная особенность. Они также могут быть прямыми! Для обозначения изделий не обязательно упоминать все нюансы их формы. Достаточно сказать, что они являются проходными упорными!
Проходные упорные отогнутые резцы
Этот тип токарных инструментов является самым универсальным и востребованным. Именно с их помощью производится резка или точение металлических заготовок, имеющих форму цилиндров. Резец подается вдоль оси вращения. При должной заточке и мастерстве специалиста он способен снимать внушительный слой стали.
Резцедержатели для подобных инструментов выполняются в следующих типоразмерах (мм):
- 16×10,
- 20×12,
- 25×16,
- 32×20,
- 40x
Инструментальные цеха производят резцы указанного типа с разнонаправленным отгибом рабочей части (как левым, так и правым).
Купить твердосплавные напаиваемые пластины для проходных упорных изогнутых резцов
Подрезные отогнутые резцы
Визуально они очень схожи с проходными изделиями. Главное и единственное отличие в том, что у первых форма режущей пластины похожа на равносторонний треугольник с одной изогнутой гранью. При этом подрезные инструменты бывают как отогнутыми, так и упорными. Хотя второй тип встречается намного реже.
Особенность работы с резцами заключается в их перпендикулярной подаче к оси вращения!
Подрезные отогнутые резцы
У изделий этого типа есть три основных размера (указаны в мм):
- 16×10,
- 25×16,
- 32x
Купить твердосплавные напаиваемые пластины для подрезных отогнутых резцов
Отрезные резцы
Такие резцы встречаются в токарном деле чаще других. Их название говорит само за себя, указывая на основную область использования – отрезание. Изделия подаются строго перпендикулярно к оси вращения заготовки. Помимо отрезов с их помощью делают различные канавки.
Основная конструктивная особенность подобных металлообрабатывающих инструментов – очень тонкая ножка. Она позволяет сокращать потери материла при отрезании и имеет накладную пластину из сплава повышенной твердости.
Для удобства использования на станках резцы отрезного типа изготавливают разнонаправленными: лево- и правосторонними. Если возникает сложность с их идентификацией, достаточно положить изделие так, чтобы режущая пластина находилась снизу. По стороне расположения ножки можно понять, к какой группе и относится инструмент.
Изделия могут предназначаться для резцедержателей следующих размеров (указано в мм):
- 16×10 (встречаются на станках для обучения),
- 20×12,
- 20×16 (оптимальный и самый популярный размер),
- 40×25 (редкая размерность, которая используется на нестандартных работах).
Купить твердосплавные напаиваемые пластины для отрезных резцов
Резьбонарезные резцы для создания наружной резьбы
Подобные изделия призваны выполнять одни задачи – качественно создавать метрические резьбы на наружных частях обрабатываемых деталей. В случае необходимости токарь может переточить кромку для изготовления резьб других видов.
Резьбонарезные резцы для создания наружной резьбы
Главная отличительная черта данных резцов – их режущие пластины выполняются в виде конуса или наконечника копья. Ее изготавливают из стандартных сплавов с повышенными показателями прочности и твердости.
Имеют три типоразмера (в мм):
- 16×10 (применяются на маломощных или станках небольшого размера),
- 25×16 (самый ходовой размер),
- 32×20 (редко используемый форм-фактор).
Купить твердосплавные напаиваемые пластины для наружных резьбонарезных резцов
Резцы для нарезания внутренней резьбы
Резцы предназначены для качественного нарезания резьбы на внутренних поверхностях заготовок. Нюанс в том, что делать это возможно на отверстиях значительного диаметра. Всему виной объемная рабочая часть, имеющая явное сходство с расточными аналогами. Но это не взаимозаменяемые инструменты, предназначенные для разных работ.
Резцы для нарезания внутренней резьбы
Резцедержатели для указанных изделий всегда имеют квадратное сечение. В их маркировке кроме двух привычных цифр имеется третья. Она указывает на длину самой державки, то есть на сколько можно погрузить резец внутрь заготовки.
Области использования инструментов ограничена. Ими можно пользоваться только на тех станках, где установлена так называемая «гитара». Она имеет одну или две пары зубчатых колес, призванных регулировать частоту вращения шпинделя.
Для наглядности представим размерность резцов в мм:
- 16x16x150,
- 20x20x200,
- 25x25x
Купить твердосплавные напаиваемые пластины для внутренних резьбонарезных резцов
Расточные резцы для обработки отверстий глухого типа
Такими резцами обычно обрабатывают глухие отверстия разного диаметра, а для максимального удобства их рабочая часть имеет небольшой изгиб. Они внешне схожи с подрезными аналогами – режущая пластина также выполнена в форме треугольника.
Расточные резцы для обработки отверстий глухого типа
Резцедержатели выполняют в трех основных размерах (указаны в мм):
- 16x16x170,
- 20x20x200,
- 25x25x
Размер державки напрямую влияет на диаметр обрабатываемого отверстия!
Купить твердосплавные напаиваемые пластины на расточные резцы для глухих отверстий
Расточные резцы для обработки отверстий сквозного типа
Главная отличительная особенность подобных резцов – рабочая часть со значительным изгибом. Причем между величиной отгиба и толщиной снимаемого металла есть прямая зависимость.
Изделиями этого типа производят обработку отверстий, которые были предварительно просверлены насквозь в заготовке. Причем глубина обработки напрямую зависит от длины резцедержателя!
Расточные резцы для обработки отверстий сквозного типа
Расточные резцы имеют держатели следующих габаритов (размеры в мм):
- 16x16x170,
- 20x20x200,
- 25x25x
Все параметры инструментов регулирует ГОСТ 18882-73.
Купить твердосплавные напаиваемые пластины на расточные резцы для сквозных отверстий
Сборные резцы для использования на токарных станках
Все предыдущие резцы обладали узкими областями применения. Но в токарной обработке существуют инструменты, способные выполнять универсальные задачи. Речь идет о резцах, называемых сборными. На них возможно установка практически любых режущих пластин (в зависимости от текущих задач). Имея такое изделия, можно выполнять различные токарные работы.
Сборные резцы для использования на токарных станках
Подобный вид резцов используется в двух случаях:
- на станках с ЧПУ,
- на специализированных токарных станках.
Они имеют практически неограниченную область применения: от обычной расточки, до контурной обработки и т. п.
Это не весь список существующих резцов. В токарном деле существуют и другие типы инструментов, например, фасонные, прорезные и т. д. В таблице вверху страницы подробно показаны все основные виды инструментов.
Параметры токарных резцов, установки, правила заточки
Резец токарный: конструкция и разновидности. Основные элементы: державка, плоскости, кромки и углы. Виды токарного инструмента и их назначение. Заточка лезвия: правила и используемые абразивы. Настройка при установке на станок.
Точение различных изделий на токарном оборудовании выполняют посредством инструмента, который носит обобщающее название резец токарный. Резцовый инструмент классифицируется главным образом по функциональному назначению, от которого напрямую зависят конструктивные особенности отдельных видов, конструкция и конфигурация их лезвий. Другие классифицирующие признаки относятся к его ориентации во время рабочего процесса, виду режущей части, а также материала, из которого он изготовлен. Кроме токарных станков для металлообработки, существует аналогичное оборудование для точения изделий из дерева, резцы которого имеют отличную конструкцию и пригодны только для работы с древесиной и пластиками. Чтобы различать их с резцовым инструментом для токарной обработки металлов, в названии последнего часто употребляют словосочетание «резец по металлу». Типоразмеры и конструктивные характеристики токарных резцов регламентируются государственными и международными стандартами и в виде специального кода указываются на их маркировке.
Конструктивные элементы токарного резца
Основная часть токарного резцового инструмента имеет примерно одинаковую компоновку и конфигурацию основных частей. В основном они отличаются геометрией режущей части, что связано с функциональным назначением конкретного типа резцового инструмента. Кроме того, существует несколько технологий сочленения державки и режущей части, от которых зависит базовая конструкция токарных резцов. Тем не менее все модели имеют примерно одинаковый набор рабочих плоскостей и граней головки резца, участвующих в процессе резания. Кроме основных, непосредственно реализующих процесс снятия припуска, к ним также относятся элементы, ответственные за направленный отвод слоя удаленного металла, формирование и ломку стружки и пр. На рисунке ниже представлены классические элементы резца и их расположение на режущей части.
Одной из особенностей токарной обработки является то, что горизонтальное продольное движение резцового инструмента может осуществляться в двух направлениях: от шпинделя (вправо) и по направлению к нему (влево). Смена направления движения требует изменения ориентации режущих поверхностей, поэтому инструментальная промышленность производит токарный инструмент в обоих вариантах. Чтобы определить, правый это или левый резец, нужно поместить на него правую ладонь пальцами в сторону лезвия. Если большой палец будет справа от вершины, то это правый, а если нет — левый.
Плоскости резания
Углы резца
Работа токарного инструмента в процессе резания определяется угловыми параметрами передней и задней поверхностей. Поэтому основные углы резца — это главный передний (γ) и главный задний (α). При увеличении первого снижаются затраты мощности на выполнение резания, улучшается стружкоотвод и снижается шероховатость. С другой стороны, при увеличении переднего угла снижается толщина лезвия, что приводит к ухудшению его прочностных характеристик, усилению выкрашивания и уменьшению скорости отвода тепла. Основное назначение заднего угла — это снижение трения между поверхностью резания и главной задней. Кроме главных по функциональности углов α и γ при расчете определяется еще несколько углов, чьи величины влияют на класс чистоты токарной обработки, процесс формирования стружки и другие технические характеристики.
Виды резцов для токарного станка и их назначение
При описании видов токарного инструмента обычно применяют несколько классифицирующих признаков. По конструктивному исполнению он делится на две разновидности: цельный и сборный. В первом случае все изделие выполнено в виде монолитного бруска металла. А во втором в роли лезвия выступают съемные или паяные твердосплавные пластинки. По технологическому назначению токарные резцы делят на специальные, которые используют для обработки различных профилей и резьбонарезания, и изделия общего назначения, применяемые для наружного и внутреннего точения, отрезки и торцевой подрезки. Еще один различительный признак токарного инструмента — это конфигурация режущей части, которая зависит от его режимов эксплуатации и вида токарных работ. Для токарной обработки труднодоступных мест обычно используют изогнутый резец, имеющий несколько разновидностей, отличающихся длиной режущей части, формой изгиба, заточкой и назначением (петушковые, отогнутые, обратные резцы и прочие).
Еще один вариант классификации — это деление токарного инструмента по принципу чистоты обработки. Здесь обычно выделяют два класса: черновой и чистовой. Первый предназначен для обдирочных работ или предварительной токарной обработки, а второй — для финишных операций. Если черновой инструмент, за редким исключением, довольно однотипен, то среди чистового существует ряд разновидностей с собственными названиями. В качестве примера можно привести лопаточный и радиусный резцы с дугообразным лезвием, назначением которых является точное чистовое точение. Еще один отдельный вид — это алмазный резец, применяемый для токарных работ по сверхтвердым материалам. Ни на что не похожую конструкцию имеет чашечный токарный резец с круговой режущей поверхностью, который может работать долгое время без переточки.
Кроме стандартной классификации, существует множество названий специфического токарного инструмента, как правило, отражающего особенности его конструкции или технологии применения. К таким относится пружинный резец с изогнутой в виде волны резцовой частью, которая пружинит во время токарной обработки жестких и неровных материалов.
Отдельной категорией резцовых изделий для токарных станков являются строгальные резцы. При токарных операциях с их использованием подача осуществляется на неподвижную деталь. При этом припуск не срезается, как при вращении, а удаляется строганием. В такой конфигурации токарный станок выполняет ту же функцию, что строгальный или долбежный.
Проходные прямые, отогнутые и упорные
Упорный резцовый инструмент предназначен для обточки длинных и нежестких изделий, т. к. его конструкция способствует меньшему изгибанию детали. Отогнутый резец имеет лезвие, расположенное под углом к державке, поэтому им можно работать на продольной подаче. Все резцы этого типа фиксируются в резцедержателе так, чтобы их вершина находилась напротив главной оси вращения станка. Одна из разновидностей прямого типа — пружинный резец, который имеет удлиненную и изогнутую режущую часть, пружинящую в процессе обработки. Проходной резцовый инструмент является наиболее массовым и универсальным, поэтому часто изготавливается неразборным из быстрорежущей инструментальной стали.
Подрезные резцы
Отрезные резцы
Резьбонарезные внутренние и внешние резцы
Расточные резцы
Сборный инструмент
Главные правила при выборе токарного резца по металлу
При выборе токарного инструмента в первую очередь нужно четко представлять, для каких целей его предполагается использовать и на каких режимах он будет эксплуатироваться. Кроме того, важным критерием является и производственное назначение, от которого зависит и его стоимость. Инструмент, используемый при разовых токарных работах в ремонтном цехе, и тот, что применяется в серийном производстве, обладают разными эксплуатационными характеристиками и, соответственно, имеют разную цену.
Однако при прочих равных ключевым параметром все-таки является стойкость резца, которая зависит от материала его лезвия. Токарные резцы со сменными пластинами во многих случаях имеют самые лучшие характеристики, но при выходе из строя лезвия оно не точится, а подлежит замене. Цельнометаллический инструмент в этом отношении практичнее, т. к. износ резца ведет только к его переточке. Кроме того, форму режущей кромки у такого изделия можно задать по своему желанию.
Когда требуется заточка резца
Правила выполнения заточки
Целью заточки токарных резцов является приведение их поверхностей к заданным геометрическим характеристикам и придание надлежащей остроты режущим кромкам. Чтобы правильно заточить токарный инструмент, необходимо соблюдать технологию заточки и применять соответствующие материалу изделия абразивные круги. Также важно, чтобы заточной станок был оборудован регулируемым подручником, позволяющим фиксировать затачиваемый инструмент под необходимыми углами. Порядок заточки токарного резца выглядит следующим образом: первыми выводятся углы обеих задних поверхностей, а после их проверки и замера затачивается передняя. Последней операцией является доводка участков всех поверхностей в тех местах, где они прилегают к режущей кромке лезвия.
Применяемые инструменты
Как установить резец на станке
Токарный инструмент крепится на каретке подвижного суппорта с помощью одинарного или многопозиционного резцедержателя. Чтобы правильно установить резец, его необходимо точно выверить относительно главной оси станка в перпендикулярном и параллельном направлениях. Режущая кромка большинства токарных резцов должна находиться строго напротив оси вращения, что требует настройки инструмента по высоте. Для этого обычно используют пластины из мягкой стали разной толщины, которые подкладывают под его основание. Важным условием установки также является жесткая фиксация резца, поэтому он должен зажиматься без люфтов и зазоров.
Если кто-нибудь из читателей имеет опыт работы на токарном станке, подскажите, пожалуйста, сколько токарного инструмента и какого типа необходимо иметь в домашней мастерской. Ждем вашего ответа в комментариях к этой статье.
