Резцы для токарного станка по металлу: особенности конструкции

Эксперты, часто использующие токарные резцы, и люди, которые снабжают этими деталями предприятия, отлично знают о существующих разновидностях и особенностях этих приспособлений. Тем мастерам, которые никогда ранее не сталкивались с этим инструментом, бывает трудно с ним разобраться.

Технические особенности

Любые резцы для токарного станка по металлу обладают двумя составными частями:

  • Рабочий элемент, с помощью которого производится обработка металлической поверхности.
  • Державка, которая позволяет закреплять приспособление на токарном станке.

Рабочий элемент состоит из режущих кромок и нескольких плоскостей. Угол заточки кромок находится в зависимости от характера обработки и материала, из которого сделаны заготовки. Державка может быть прямоугольной и квадратной формы:

По конструкции все токарные резцы делятся на следующие разновидности:

  • Прямые — приспособления, у которых рабочий элемент и держатель установлены на одной или паре параллельных осях.
  • Гнутые резцы по металлу.
  • Отогнутые — у такого приспособления рабочий элемент отогнут от оси держателя.
  • Оттянутые — ширина державки у этого приспособления больше, нежели ширина рабочего элемента.

Классификация токарных резцов

Производство и разделение этих деталей по отдельным видам происходит по специальному ГОСТу. В этом документе сказано, что существуют следующие категории инструмента:

  • Цельные приспособления, которые произведены полностью из стального сплава легированного типа. А также существуют детали, выполненные из инструментальной стали, однако они встречаются достаточно редко.
  • Резцы с напаянной твердосплавной пластинкой. Такой инструмент считается самым популярным.
  • Резцы, оснащенные съемными пластинками из твердого сплава, закрепляемыми на рабочем элементе с помощью прижимов и винтов.

Резцы по металлу различаются и направлением подающего движения при работе. Так, выделяют следующие виды:

  • Левые инструменты — при работе такие резцы подаются слева направо. Если на это приспособление положить свою левую ладонь, то режущая плоскость его будет находиться рядом с большим пальцем.
  • Правосторонние резцы характеризуются подачей справа налево.

Прямой и отогнутый проходной инструмент

Прямые проходные резцы зачастую применяются для обработки наружных поверхностей заготовок цилиндрической формы.

Существует два самых распространенных типоразмера державок этого инструмента:

  • Квадрат — 25×25 мм (предназначены для специальных видов работ).
  • Прямоугольник — 25×16 мм.

Проходные отогнутые изделия используются для обработки торцевых поверхностей. Кроме того, этот инструмент позволяет качественно снимать фаски и выполнять множество других работ. У этого приспособления державки могут иметь разные размеры. Требования, которые предъявляются к этому инструменту, регламентированы в ГОСТ 18877–73 .

Упорный, подрезной и отрезной

Упорные приспособления могут производиться с отогнутым или абсолютно прямым рабочим элементом. Этим инструментом можно обрабатывать цилиндрические заготовки из металлических сплавов. Кроме того, он является самым популярным типом среди многих специалистов.

Внешний вид подрезных резцов похож на проходной, однако первый инструмент обладает треугольной режущей пластинкой, выполненной из твердого металлического сплава.

Отрезная разновидность инструмента считается самой распространенной. Такие резцы используются для отрезания материала под углом в 90 градусов. А также с их помощью делаются всевозможные канавки на поверхности металлических деталей. Выяснить, что у вас в руках находится инструмент именно отрезного типа, нетрудно. Характерной особенностью этого приспособления является тоненькая нога, на которую припаяна твердосплавная пластинка.

Существуют и другие типы:

  • для нарезания внутренней и внешней резьбы;
  • для обработки глухих и сквозных отверстий.

Все виды токарных резцов обладают своими особенностями и предназначены для разных видов обработки.

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.

Основной оснасткой токарных станков являются токарные резцы по металлу. С их помощью детали придается необходимая форма путем срезания ненужного металла. Резец – лезвийный инструмент. Процесс резания происходит за счет перемещения резца вдоль вращающейся заготовки. Большое разнообразие резцов позволяет обрабатывать любые формы и типы поверхностей из металлов и других материалов.

Особенности конструкции

Если посмотреть на токарный резец, то в его конструкции можно выделить две основные части. Это державка и рабочая головка. Назначение державки – это установка и фиксация инструмента в резцедержателе станка. Рабочей головкой производится непосредственное срезание металла.

ГОСТ 18877-2013 предусматривает следующие размеры державок:

  • для настольных и учебных станков – 10х16 мм;
  • основной размер – 16х25 мм;
  • нестандартный размер – 12х20 мм;
  • для среднетоннажного оборудования – 20х32 мм;
  • для крупногабаритных станков – 25х40 мм.

На станках с ЧПУ на автоматизированных многопозиционных головках используется инструмент с круглой державкой.

Для облегчения снятия лишнего металла рабочую головку затачивают под определенными углами. Углы, формирующие режущую часть резца:

  • α — главный задний угол;
  • β — угол заострения;
  • γ — главный передний угол;
  • δ — угол резания;
  • φ — главный угол в плане;
  • λ — угол наклона режущей кромки;
  • ε — угол при вершине.

От указанных параметров зависит осуществление и производительность процесса резания.

Классификация инструмента

Классификация токарных резцов по металлу производится по нескольким признакам. Среди них выделяются назначение обработки, тип резцовой части, форма. Классификация выглядит следующим образом:

По способу изготовления:

  • цельные,
  • с напаянными пластинами из твердого сплава;
  • сборные.

По направлению движения:

  • правые;
  • левые.

По форме державки:

  • прямые;
  • изогнутые;
  • отогнутые;
  • оттянутые.

По типу назначения:

  • проходные;
  • отрезные;
  • расточные;
  • упорные;
  • резьбовые;
  • галтельные;
  • фасонные;
  • подрезные;
  • прорезные.

По типу выполняемых работ:

  • черновое точение (обдирка);
  • получистовое точение;
  • чистовая обработка;
  • тонкое точение.

По способу установки:

  • радиальные;
  • тангенциальные.

По материалу режущей части:

  • легированная сталь;
  • инструментальная сталь;
  • твердые сплавы:
    • однокарбидные (вольфрамовые);
    • двухкарбидные (титановольфрамовые);
    • трехкарбидные (титанотанталовольфрамовые);
  • металлокерамика;
  • алмаз.

Специфика резцовых устройств

На практике применяются различные виды резцов для токарного станка по металлу для получения требуемой формы изделия. Не всегда можно производить обработку прямым инструментом. На помощь приходят образцы, у которых конструкцией предусмотрена изогнутая державка.

Прямые проходные резцы используются для продольного точения. Отогнутыми инструментами можно обрабатывать торец заготовки, а также легко делать фаски. Выбрать резец по направлению движения во время обработки можно следующим образом. Положить свою руку на инструмент. Большой палец должен указывать на режущую кромку. Если направлению соответствует палец на правой руке, значит, резец правого направления.

Подрезные резцы перемещаются в поперечном направлении. При малом вылете заготовки из токарного патрона обработка прямым резцом невозможна. Применяются модели с отогнутыми или изогнутыми державками.

Для отделения изделия от заготовки используются отрезные резцы. Процесс отрезания происходит при условии размещения режущей кромки под прямым углом к заготовке. Кроме основных резцов, у которых ось проходит через весь инструмент, применяются резцы с оттянутой головкой. Головка может быть смещена вправо или влево относительно оси.

На отрезные резцы похожи прорезные. Отличительной их чертой является заточка переднего угла. У прорезных изделий она прямая, а у отрезных имеет уклон в сторону заготовки.

Резьбовые резцы выполняются в двух вариантах: для нарезания наружной резьбы и внутренней. Форма резцовой головке придается согласно типу и профилю нарезаемой резьбы.

Расточные инструменты предназначены для обработки сквозных и глухих отверстий. Пластине придается треугольная форма. В зависимости от глубины обработки державка резцов изготавливается квадратной. При длине резца в 150 мм державка имеет размер 16х16 мм. Если длина составляет 200 мм , то размер державки равен 20х20 мм. При максимальном вылете в 300 мм державку делают размером 25х25 мм.

Сборную оснастку еще называют универсальной. Получила она свое название благодаря возможности установки на нее пластин разной формы, что приводит к возможности вести обработку под любым углом.

Быстрая смена пластины увеличивает производительность обработки. Не нужно отвлекаться на заточку. Каждая пластина имеет несколько граней. Для ремонта этой оснастки не требуется больших вложений. Требуется только купить комплект пластин, а державка обычно не страдает.

Фасонный инструмент предназначен для получения однотипных деталей в большом количестве, например, при массовом выпуске. Резцу придается форма получаемой детали. За одно поперечное движение деталь обтачивается и отрезается.

Они бывают круглыми и призматическими. Состоят из державки, на которой закрепляется режущая часть. Режущую часть изготавливают из легированной стали, чтобы удешевить стоимость продукта.

Резцы для токарного станка по металлу оснащаются твердосплавными пластинами. За счет них повышается стойкость инструмента. Маркировка пластин, следующая:

  • вольфрамовые – ВК3М, ВК4, ВК8В;
  • титановольфрамовые – Т14К8, Т15К6, Т30К4;
  • титанотанталовольфрамовые – ТТ7К12, ТТ7К15;
  • металлокерамика – ЦМ-332.

Несколько отличаются токарные резцы по дереву. Так как на токарных деревообрабатывающих станках отсутствует резцедержатель, то резцы приходится держать руками. Поэтому они оборудуются деревянной рукояткой. Форма лезвия зависит от того, какой будет поверхность обработанной детали.

Заточка резцов

Для обеспечения качественного результата обработки лезвийным инструментом требуется регулярно его затачивать. На машиностроительных предприятиях для этого применяются специализированные станки и приспособления.

Заточные станки оборудуются двумя абразивными кругами. На круге из корунда, обычно белого цвета, производится обтачивание стальной части рабочей головки. На втором круге из карбокорунда, он зеленого цвета, заправляют твердосплавную пластину.

Последовательность заточки резцов выглядит следующим образом:

  • обработка основного заднего угла;
  • обработка вспомогательного заднего угла;
  • обработка переднего угла;
  • придание радиуса закругления.

Точить резцы можно с использованием охлаждающей жидкости или с ее постоянной подачей, как при шлифовании. Сменные пластины перезаточке не подлежат.

Токарный

Заточка резцов для токарного станка по металлу — особенности, техника безопасности. Способы заточки в зависимости от вида резца. Углы затачивания, виды.

Читайте также:  Токарный станок модели ТВ-16: классификация и описание

Заточка происходит по упрощенному алгоритму. От мастера потребуется выровнять поврежденный от использования торец. Для этого потребуется взять аккуратную заточку и обработать ей торец, при этом избегая пересыщения на области. Ручка ставится в последнюю очередь. В токарном станке обязательно устанавливается 2-3 прямых плоских вариации — это улучшит показатели производительности. Обязательно проводите заточку каждого образца.

Косые прямые

Функционал косых прямых интуитивно понятен по аналогии с плоскими прямыми. Заточка происходит в двух сторон резца, при этом инструкция выглядит упрощенно. Потребуется:

  • выбрать требуемые параметры ширины (от 4 до 40 миллиметров, но может варьироваться);
  • выбрать оптимальную толщину — удобную для работы инструментария и его эффективности;
  • срезать один угол, при этом добиться соотношения от 70 до 75 градусов;
  • провести качественную заточку под углом в 25 градусов.

Важно периодически проверять расположение кромки. Необходимо, чтоб резец лежат ровно с обеих поверхностей, кромка не имела изъянов. Если не следовать этому правилу, то вы обнаружите в конечном итоге неудовлетворительного качества резец.

Отрезные

Отрезные представляют собой модели, предназначенные для образования углового резца. Заточка ведется только в одной стороны, но это не значит, что специалист сэкономит 50 процентов времени на обработке. При помощи обрезного резца делаются разного рода заготовки и проводится черновая отделка изделий по дереву или металлу. Пошаговый алгоритм исполнения:

  • вырезка угла торца под углом до 45 градусов — не более;
  • проведение заточки от 30 до 40 градусов (не больше, так как будет неудобно использовать инструмент и не меньше, так как он будет неэффективным).

На выбор характеристик длины нет параметров. Специалист подбирает востребованный в своем профиле работ вариант.

Полукруглые плоские

При помощи данного вида резца делают выемки полукругом. Но также они понадобятся для обеспечения обработки поле проведения черновой. Сфера применения широкая, хотя в начале использования кажется обратное. Процесс заточки происходит следующим образом:

  • обточка элемента при помощи необходимых материалов, например наждачной бумаги;
  • примерка торца — он должен соответствовать форме;
  • проведение заточки кромки от 20 до 45 градусов.

Обратите внимание на то, что потребуется несколько вариантов полукруглых плоских деталей для тех, кто собирается активно делать форменные выемки и декоративные вариации.

Желобчатые

Желобчатые имеют ряд особенностей, выделяющих их из общей массы. В первую очередь, эти элементы в виде желоба, при этом ширина различная, но не превышает 3 сантиметров. Используются не только для создания формы вогнутого типа, где применяется дерево, но и для обработки древесины (черновое).

Желобчатые резцы довольно трудно изготовить самостоятельно в домашних условиях. Но если нет возможности купить нужную конфигурацию в магазине, то изготавливают сами. Потребуется оставить изношенный каркас — он выступит заготовкой и образцом. После этого:

  • обработать торец до 10 сантиметров, чтоб получился полукруг (остальную часть убрать при помощи обрезки);
  • проделать углубление — необходим специальный инструмент;
  • заточить нижнюю часть, которая находится на выпуклой поверхности (до 40 градусов).

Изготовить первые варианты может сотрудник без опыта работы — не потребуется специфических знаний и навыков. А вот производство желоба потребует умения и даже мастерства.

Угол заточки не принципиально важен. Если он будет колебаться на 5-7 градусов, то это незначительно повлияет на эффективность работы.

Как сила резания зависит от угла затачивания?

Наибольшее влияние оказывает передний угол. Сила резания изменяется в большую сторону, если увеличивается число градусов показателя. Но не стоит думать, что увеличивая максимальный угол удастся достигнуть наибольшей эффектности. Все получается наоборот — увеличивая угол уменьшается надежность.

Достигаются оптимальные показатели величины угла заточки. Она не должна быть увеличенной или уменьшенной. Только в таком случае достигаются высокие показатели эффективности без снижения надежности.

Углы затачивания: типы и характеристики

Неправильная подборка углов затачивания определяет неэффективность процедуры. Если не осознать ошибку и продолжить действия, то резец повредится и придется покупать новый.

У резца есть несколько типов углов. Два главных, два вспомогательных и углы в проекции или плане. Определяются характеристики каждого в зависимости от показателей формы, качества обработки, типологии изделия, материала изготовления кромки и многих других параметров.

Главные углы

Главных угла два — передний и задний. Передний определяет качество работы и то, сколько получится стружки. При увеличении показателей градусов получается большая деформация изделия. Если увеличить показатели второго, то возрастает амплитуда колебаний, что влияет негативно на держатель.

Вспомогательные углы

Вспомогательные находятся на вспомогательной площадке. Главный вспомогательный — это между направлением и режущей кромкой. Второй вспомогательный представляет собой угол между отрезком прямой, которая ведется через вершину плана и пересекается в площадкой кромки.

Углы в плане

Углы в плане представлены главным, вспомогательным и тем, что находится у вершины. Главный — плоскость около проекции и главная линия. Вспомогательный — продолжение проекции по направлению работы. Находящийся у вершины — около плоскости с пересечением основной. При этом если показатели первого и второго не могут быть менее нуля, то насчет третьего это возможно. Минусовые значения достигаются в случае, если вершина находится на высшей точке проекции, в то время как максимум плюса будет при нахождении внизу.

Измерение углов резца

Измерение проводят при помощи настольного угломера, который состоит из основания, сектора измерений, перемещающегося шаблона и винта для фиксации. Измерение проводят по алгоритму:

  • размещение на основании;
  • соприкосновение кромки и плоскости;
  • направление детали измерения параллельно кромке;
  • пролегание шаблона к площадке.

Значение измеряют при помощи специальной линейки. Также используется нониус, который совмещают с боковой площадкой оборудования, Он показывает более точные измерения.

Приспособление для заточки токарных резцов

Мусаты

Мусаты — действенный и простой способ. Устройство представляет собой металлический стержень с рубчиком. При помощи рукоятки ведется обработка.

Точильные бруски

Бруски также ручной метод. Деталь прикладывается и с каждой стороны проводится от 10 раз. Требуется определенная сноровка.

Механические точилки

Автоматизированный метод. Потребуется выставить необходимые параметры и активно действовать инструментом в зависимости от нужных параметров.

Электрические точилки

Удобны в использовании. Похожа на металлический брус с отверстиями разного размера.

Описание техники заточки

Техника безопасности

Заточка проводится с соблюдением ТБ, Специалист надевает защитное оборудование для лица, перчатки. В зависимости от выбранной методики методы безопасности меняются. Прикасаться к устройству и образцу можно только после полного остывания.

Проведение доводки

Доводка долбежных инструментов проводится по выбранной методике. Использующийся ручные способы, автоматизированные станки. Следует понимать, что:

  • резцы не погружают в воду — они ломаются;
  • при доводке подается вода для охлаждения;
  • сначала обрабатывают заднюю грань, а потом главную и вспомогательные;

Твердосплавные варианты доводят медными оселками (пропитывают карбидов бора). Другие виды доводят оселком, смоченным в керосине, с минимальной абразивностью.

Обязательная шлифовка

Шлифовка проводится наждачным кругом. Выбирают мелкозернистые вариации. Также используют обычные бруски. Заточка резцов — сложный процесс. ает во подробности,  потом сможет обрабатывать самостоятельно.