Классификация и разновидности токарных резцов по металлу. Изготовление резцов Наборы резцов и их самостоятельное изготовление

Резец — основной рабочий элемент любого токарного станка, посредством которого выполняется снятие с заготовки части металла, что необходимо для получения детали требуемых размеров и формы. В промышленной сфере наиболее распространены токарные резцы, о которых мы поговорим в данной статье.

В публикации рассмотрено устройство и размеры токарных резцов, изучена их классификация и разновидности, а также приведены рекомендации по заточке режущего инструмента в домашних условиях.

1 Особенности конструкции

Любой токарный резец состоит из двух элементов — головки и стержня, который ее удерживает. Стержень используется для закрепления режущей головки в посадочном гнезде токарного станка, он может иметь квадратное либо прямоугольное сечение.

Рассмотрим наиболее распространенные размеры стержней:

• квадратные: 40, 32, 25, 20, 16, 10, 8, 6, 4 мм;
• прямоугольные: 63*50, 50*32, 40*25, 32*20, 25*20, 25*16, 20*16, 20*12, 15*10.

Основной рабочей часть резца является его головка. Данная конструкция состоит из нескольких плоскостей, которые сведены друг к другу под строго заданным углом, что позволяет одним и тем же резцом выполнять множество металлообрабатывающих операций.

Стандартное устройство токарного резца вы можете увидеть на схеме, его типичная конструкция состоит из следующих основных узлов:

• задний угол (a);
• передний угол (Y);
• угол заострения (B);
• угол резания (Q);
• главный угол в плане (F)

Главный задний угол обозначается номенклатурой «Альфа», он представляет собой угол между плоскостью резания и задней стороной резца. Данный элемент выполняет важную функциональную задачу — они снижает силу трения тыльной стороны резца об обрабатываемую заготовку, что обеспечивает минимальную шероховатость поверхности детали. Чем меньше задний угол, тем сильнее изнашивается резец и тем хуже точность обработки. На практике задний угол уменьшают при работе с твердой сталью и увеличивают при обработке мягких металлов.

Передний угол (Y — гамма) представляет собой угол между передней стороной резца и главной режущей кромкой. Правильно подобранный передний угол обеспечивает тонкое удаление слоя снимаемого металла, без смятия нижерасположенного слоя стали. При превышении данного угла на 5 и более градусов от нормы значительно уменьшается прочность режущей кромки, что приводит к снижению ее эксплуатационного ресурса в 3-4 раза.

Главный угол в плане (F — фи) — кромка, параметры которой влияют на характер срезания металла больше всего. При изменении данного угла меняется толщина слоя срезаемого металла, что позволяет добиваться разного типа среза при одинаковом усилии и скорости подаче резца. Чем меньше угол F, тем более прочной является данная кромка, но при этом возникает необходимость значительного увеличения усилия подачи, что может привести к появлению вибраций при обработке.

1.1 Классификация и виды резцов

Согласно положениям действующих ГОСТ, токарные резцы классифицируются на разновидности по таким параметрам как тип конструкции, качество сборки, способ монтажа, направление подачи и способу обработки. Рассмотрим виды резцов в зависимости от их конструкции:

1. Цельные — резцы, в которых стержень и головка являются монолитными, это наиболее дорогая разновидность режущих инструментов. Для их производства используются углеродистые виды стали, что обеспечивает максимальную износоустойчивость конструкции.
2. Приварные — головка фиксируется на стержне посредством сварки. Качество инструмента непосредственно зависит от правильности приварки, несоблюдение технологии которой является причиной появления в соединительном шве микротрещин, приводящих к быстрой деформации резца.
3. С механическим соединением. Данный способ фиксации в основном используются при производстве резцов из керамических материалов, однако существуют и механические резцы из сталей регулируемого типа, конструкция которых позволяет изменять положение головки по отношению к стержню.

В зависимости от качества металлообработки выделяют 3 вида резцов — черновые, получистовые и чистовые. Черновые инструменты позволяют выполнять обработку на высокой скорости, также они способны снимать максимально толстый слой металла. Такие резцы отличаются высокой механической прочностью, они устойчивы к нагреву и износу, однако качество обработки достаточно низкое. Получистовые и чистовые резцы используются для доводки заготовки после черновой обработки. Они предназначены для подачи на небольшой скорости и снятия минимального по толщине слоя стружки.

Классифицируется режущий инструмент и в соответствии со способом установки в токарный станок, в зависимости от которой резцы бывают радиальные и тангенциальные:

• радиальные смонтированы под углом 90 градусов к плоскости обрабатываемой детали, что обеспечивает возможность использования более удобных в заточке типов режущих кромок;
• тангенциальные резцы монтируются под наклоном, отличающимся от прямого угла, им характерна усложненная схема установки, но при этом дают возможность получения максимально качественного снятия стружки.

В зависимости от того с какой стороны по отношению к обрабатываемой поверхности находится режущая кромка головки резцы классифицируются на правые и левые. Также инструменты делятся на виды по размещению режущей кромки относительно державки (стержня) на прямые, оттянутые, изогнутые и отогнутые.

Однако основным параметром классификации режущего инструмента для токарных станков является способ обработки, согласно которому резец может быть:

• проходной — предназначен для выполнения таких технологических операций как обточка и подрезка, монтируется на станки с продольной и поперечной подачей;
• подрезной — устанавливается исключительно на станки с поперечной подачей;
• отрезной — для станков с поперечной подачей, используется для обработки торцов и проточки кольцевых пазов;
• расточный — используется для обработки отверстий глухого и сквозного типа;
• фасонный — предназначен для снятия фасок и обработки фасонных поверхностей;
• резьбовой — может быть круглым, прямым либо изогнутым, применяется для нарезки наружной и внутренней резьбы.

Также классификация резцов осуществляется исходя из материала их изготовления. Выделяют три группы — из твердых сплавов (вольфрамовые, титан -вольфрамовые и тантало-вольфрамовые), из быстрорежущей и углеродистой стали. Универсальными являются титан-вольфрамовые резцы, которые пригодны для обработки любых типов металла.

1.2 Приспособление для заточки токарных резцов (видео)

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.

Наиболее распространенные твердо­сплавные резцы изготовляют по сле­дующей технологии: обработка опорной плоскости держав­ки строганием, фрезерованием или плоским шлифованием (литые держав­ки больших сечений по опорной плос­кости не обрабатывают); фрезерование главной и вспомогатель­ной задних поверхностей головки рез­ца, обработка передней поверхности; фрезерование гнезда под пластинку; припаивание пластинки из твердого сплава к державке. В качестве припоя применяют красную медь или латунь Л62 (сплав меди 62% и цинка 38%), листовую медь или медно-никелевые «пистоны». Гнездо посыпают прока­ленной бурой, служащей в качестве флюса, укладывают пластинку и при­пой. Головку резца нагревают для рас­плавления припоя (900-950° С) в пет­левом индукторе т. в.ч. (токи высокой частоты), изготовленном из медной трубки, по которой циркулирует ох­лаждающая жидкость (рис. 272). Пос­ле расплавления припоя резец извле­кают из индуктора и пластинку при­жимают к гнезду металлическим стержнем. Головку резца с припаян­ной пластинкой охлаждают в сухом песке или в древесной золе, что предо­храняет пластинку от возникновений трещин;

Заточка и доводка рабочей части рез­ца (см. главу 1).

Прогрессивной является алмазная заточка, т. е. заточка на алмазных кругах. Характеристика алмазного за­точного круга АСП25 М2.50.70:АСП - алмаз синтетический повышенной прочности; 25 - зернистость (средний

777 нагрев головки резца в ин­дукторе т. в.ч. перед напаива­нием пластинки

Диаметр алмазных зерен 0,25 мм); М2 - металлическая связка; 50-кон­центрация алмаза 50% (100%-ной кон­центрацией считается содержание в 1 см3 алмазоносного слоя 3,4 карата алмазов); 70 - содержание алмазов в каратах. Алмазную заточку выполняют на алмазозаточных станках с охлажде­нием зоны заточки специальной жид­костью. Алмазная заточка высокопро­изводительная и обеспечивает высокую стойкость заточенного инструмента. После заточки твердосплавные резцы подвергают доводке на алмазных до­водочных кругах.

Алмазную доводку выполняют на до­водочном станке, имеющем точные под­шипники, обеспечивающие минималь­ное биение шпинделя (рис. 273). Ок­ружная скорость алмазного круга 20- 25 м/сек. Станок 366328 для алмазной заточки и доводки резцов имеет два шпинделя: на одном устанавливается заточный круг (на металлической связке), а на втором доводочный круг (на бакелитовой связке). Кроме алмаз­ной заточки и доводки, станок можно использовать для нанесения на перед­нюю поверхность резца стружколо - мающих лунок. Если резец затачивают на абразивном круге КЗ, то на алмаз - нозаточном станке выполняют только доводку резца и наносят лунки.

Твердосплавные резцы, подлежащие алмазной доводке, должны иметь та­кие углы рабочего клина, чтобы алмаз­ный круг работал только по пластинке и не касался державки резца, иначе круг будет быстро «засаливаться». Державку затачивают предваритель­но под углом а+3°, пластинку затачи­вают под углом а, а фаску по задней поверхности доводят алмазным кругом на шприцу 1-1,5 мм (рис. 274). Алмазная доводка устраняет все ше­роховатости на режущей кромке и тру­щихся поверхностях резца, обеспечи­вает высокую остроту режущей кромки и повышает долговечность резца в 1,5-2 раза. Алмазную доводку осу­ществляют без охлаждения. Для заточки и доводки резцов из бы­строрежущей стали используют круги с рабочей поверхностью из боразона («Эльбора») -нового синтетического материала, не уступающего синтети­ческому алмазу по твердости, но имею­щего значительно более высокую крас­ностойкость.

В условиях единичного и мелкосерий­ного заточные и дово­дочные станки находятся непосредст­венно на механических участках. В крупносерийном и массовом произ­водстве введена централизованная заточка резцов в специальных заточных отделениях квалифицированными за­точниками: токарь получает заточен­ный и доведенный резец, а затувчен - ный сдает в кладовую. Однако н в этих условиях токарю приходится иногда перетачивать и доводить резцы в зависимости от конкретных условий работы, поэтому он должен уметь вы­полнять заточные работы. После заточки геометрию резца конт­ролируют: устанавливают, соответству­ют ли полученные углы заданным по чертежу. Контроль ведут шаблонами, которые удерживают в руке или за­крепляют в специальной стойке (рис. 275 а, б). Геометрию резца в ин­струментальных цехах и заточных от­делениях контролируют обычно спе­циальными угломерами (рис. 276, а) или универсальными (рис. 276, б).

276 КОНТРОЛЬ ГЕОМЕТРИИ РЕЗЦА НА- СТОЛЬНЫМ (а) И УНИВЕРСАЛЬ­НЫМ (б) УГЛОМЕРАМИ:

Резцы, которые применяют на станках в машиностроении, применаются для обработки металла и деталей на токарных станках. Могут применяться как на производстве так и в домашних условиях. Имеют следующую классификацию по главным признакам и подразделяются на следующие группы.

1. токарные и строгальные, обладающих режущей частью, произведенной из быстрорежущей стали;
2. токарные и строгальные твердосплавные напайные;
3. токарные, имеющие механическое крепление пластин из твердых сплавов, керамики и различных сверхтвердых материалов.

Станки на которых можно использовать токарные резцы:

1. токарные;
2. строгальные;
3. долбежные;
4. револьверно-автоматные;
5. специальные.

Какие бывают различия у резцов:

1. прямоугольные;
2. квадратные;
3. круглые.

По конструктивным параметрам:

По качеству обработки:

1. Черновые . Используются только для так называемого чернового точения, при котором достаточно высока скорость резания и снимается весьма крупная в ширину стружка. Поскольку выполняемая данным токарным резцом работа трудоемкая, он очень прочен и может оставаться таковым даже при воздействии высоких температур.
2. Получистовые и чистовые . Используются только для так называемого чистовой обработки уже изготовленных деталей, при котором мала скорость подачи и снимается стружка не большой толщены. К данным инструментам можно отнести проходной резец.

По принципу установки относительно обрабатываемой поверхности:

По направлению подачи:

1. Правые . У данного токарного резца его главная режущая кромка расположена слева и развернута к поверхности заготовки, которую им обрабатывают.
2. Левые . У данного токарного резца его главная режущая кромка расположена справа и развернута к поверхности заготовки, которую им обрабатывают.

По размещению главной режущей кромки относительно стержня:

• Прямые . У данного резца ось проекции детали как в верхнем плане, так и в боковом виде имеет прямую линию.
• Отогнутые . У данного резца ось проекции детали в верхнем плане обладает изогнутой линией, в боковом же виде – только прямой.
• Изогнутые . У данного вида ось проекции детали в верхнем плане обладает прямой линией, в боковом же виде – только изогнутой.
• Оттянутые . Головка резца обладает меньшей шириной в отличии от стержня. Она может находиться как на оси, так и быть сдвинутой вправо или влево.

По виду обработки:

Как верно подобрать?

Подбирая токарный резец, необходимо руководствоваться следующими основными рекомендациями:

Решить, с каким металлом будет взаимодействовать, какие операции по обработке вы будете осуществлять, и какие нагрузки при этом он будет испытывать.

Следует определить, что вам больше всего необходимо, чтобы геометрические размеры готового изделия были точно соблюдены, и отсутствовала даже незначительная погрешность, или чтобы его поверхность была обработана высококачественно. В зависимости от того, что вы выберите, необходимо будет подобрать по классификации и геометрическим параметрам резец, который практически идеально подойдет для решения поставленной задачи.

Одним из направлений работы ООО «СДТ» является производство инструмента по чертежам заказчика. Мы можем в сжатые сроки выполнить проекты любой сложности и объема. Гарантируем высокое качество выпускаемых изделий, а также их соответствие необходимым государственным и отраслевым стандартам. Обеспечиваем оптимальную стоимость наших услуг и возможность оплаты удобным для Вас способом (наличный, безналичный расчет или банковские карты). Работаем по всей России. Доставка по Москве осуществляется собственным транспортом компании, а в регионы - силами сторонних курьерских служб.

Изготовление металлорежущего инструмента под заказ является одним из наиболее сложных производственных процессов. Он требует современного оборудования, высококвалифицированного персонала и большого опыта работы в данной сфере. Наша компания обладает всем необходимым для максимального удовлетворения потребностей клиентов. Производством инструмента по чертежам заказчика мы занимаемся уже много лет и заслужили за это время репутацию надежного и ответственного партнера. Среди реализованных нами проектов - сложные и нестандартные задачи по изготовлению технологической оснастки, медицинского инвентаря и пр.

Мы имеем многолетний опыт работы с различным оборудованием, и наши специалисты смогут справиться даже со сложной задачей. Вашему вниманию предлагается технологическая оснастка для формовки и наковальни.

Изготовление инструмента по чертежам под заказ: основные особенности и возможности

ООО «СДТ» на основании документации или образцов заказчика может изготовить широкий ассортимент инструментов и деталей, в том числе:

• матрицы и пуансоны;
• различные виды фрез;
• твердосплавный режущий инструмент и пластины;
• сверла, метчики, зенкеры и развертки;
• резцы отрезные, проходные, расточные, подрезные, резьбовые;
• долбяки;
• плашки и другой инструмент для обработки дерева и металла.

Мы подбираем оптимальную последовательность технологических операций для получения изделия необходимой точности и конфигурации. Каждый этап изготовления металлорежущего инструмента включает обязательный контроль качества. Это позволяет снизить практически до нуля вероятность возникновения брака. Также возможно выполнение дополнительных действий по увеличению твердости, прочности или других характеристик изделия.

Производство инструмента по чертежам заказчика может осуществляться с применением различных материалов, включая специальные марки стали, титан и алмаз. Мы изготавливаем изделия, отличающиеся миниатюрным или крупногабаритным размером, несимметричностью геометрии, различной степенью шероховатости. Изготовление металлорежущего инструмента под заказ выполняется с минимальным количеством производственных отходов, что обеспечивает экономию средств клиента. Еще одним фактором снижения затрат является применение энергоэффективного оборудования и современных технологий обработки металла.

Помимо изготовления инструмента по чертежам, наша компания также предлагает услуги по их ремонту, заточке и подготовке к работе.

Токарные резцы по металлу предназначены для резания металлических, синтетических и др. материалов. Они отличаются между собой по назначению, конструкции, направлению.

Состоят из двух частей:

• головки;
• державки.

Рабочая часть резца – головка, оснащается режущими пластинами, которые припаиваются к головке. Имеются конструкции, где используются накладные – сменные — они закрепляются механически к головке резца. Крепление на станке осуществляется путем зажима державки в резцедержателе. По конструкции головки подразделяются на прямые, отогнутые и оттянутые.

Конструкция головки

По конструкции режущей части головки токарные резцы могут быть с напайными и сменными пластинами, а также цельными.

По виду обработки токарные резцы классифицируются для:

• черновой обработки;
• получистовой обработки;
• чистовой обработки.

Типы резцов

По технологическому назначению токарные резцы делятся на:

1. Отрезные. Без них не обходится изготовление не одной детали. Эта группа может использоваться не только по своему прямому назначению – обработки торцевых элементов детали и отрезания готовой от заготовки, из куска которой она изготавливалась. Чаще всего в продаже можно встретить отрезные резцы классической формы. Каждый токарь применяет для себя наиболее удобные отрезные резцы на собственном токарном станке с применением накладных пластин.
2. Проходной используются для обработки вращающихся цилиндрических заготовок. Углы заточки инструмента могут варьироваться в зависимости от удобства токаря при обработки детали.
3. Подрезной применяется в обработке торцевых частей заготовки и создания уступов на внешней стороне изготавливаемой детали. При подрезке торцов подрезной резец удобнее вести от центра по направлению к наружной части заготовки. При этом способе подачи подрезной инструмент располагается к обрабатываемой поверхности так, что резку обеспечивают пластины длинной кромки. Когда подрезной инструмент подаётся от внешней части к оси вращения детали – работают режущие пластины короткой кромки. Результат обработки получается менее точным и чистым. Подрезной инструмент при использовании для подрезки торцов детали, закреплённой в центрах, используется только в случае, если задний центр будет заменён на полуцентр. Это необходимо для сохранения пластин. В противном случае, избежать их повреждений не удастся из-за контакта с полным задним центром.

1. Канавочный резец имеет меньшую толщину режущей кромки, чем отрезные. При вытачивания широкой, но неглубокой канавки канавочный могут заменить отрезные резцы. Канавочный инструмент изготавливается двух видов – прямой и отогнутый. Режущая их кромка подбирается в соответствии с необходимой шириной канавки. Особенность канавочного состоит в том, что высота головки значительно превышает высоту режущей кромки. Эта особенность конструкции повышает прочность, благодаря чему канавочный токарный резец с тонкой режущей кромкой способен выдерживать большие нагрузки.
2. Расточные применяются для проделывания глухих и сквозных отверстий без применения сверлильного оборудования. Отверстия, выполненные при помощи резцов, имеют большую точность. Для выполнения закрытых и сквозных отверстий используются различные виды.
3. Резьбовые. Для нарезания резьбы на внутренней и внешней поверхности детали применяются инструменты, отличающиеся по ширине и виду рабочей головки. Для работы на токарном станке не всегда достаточно использовать резцы классической формы и правильно установить деталь. Виды резьбы, выполняемой на токарном оборудовании, имеют различные углы, что подразумевает большой спектр пластин, которые затачиваются под разным углом. Виды внутренних и внешних резьб производятся по разной технологии. Чтобы работа была наименее трудоёмкой, лучше использовать правильно выбранный для конкретной операции инструмент. Более удобно выполнять резку, если углы режущей кромки и необходимого угла наклона резьбы совпадают. Для этого необходимо самостоятельно заточить режущие пластины. Углы заточки большинства резцов соответствуют 60⁰. При необходимости изменить углы головки, если она не относятся к разряду неперетачиваемых, можно на заточном станке.

Геометрия резца

Резец состоит из головки и державки (круглого или прямоугольного стержня). Головка имеет несколько поверхностей: переднюю, заднюю, режущие кромки и вершину.

Основные части

По передней плоскости сходит стружка во время точения детали. Задняя делится на 2 поверхности: основную и вспомогательную, а пересечения этих поверхностей дает 2 режущие кромки: главную и вспомогательную.