Инструмент для токарных станков: виды и описание

Отрезной державочный, у которого сменные неперетачиваемые твердосплавные режущие пластины имеют механическое крепление.

Данный резец имеет в своем строении: подпружинный прихват, неперетачиваемую однокромочную режущую пластину, державку.

Для того, чтобы установить режущую пластину в V — образный паз гнезда державки, необходим V — образный выступ непосредственно на опорной поверхности этой самой пластины.

https://www.youtube.com/watch?v=c6pGuFBsGT8

Еще хотелось бы отметить, что если режущие пластины изготовлены из твердых сплавов с износостойким покрытием, то стойкость увеличивается в 2-3 раза.

Токарные резцы

Резец состоит (рис. 1) из головки 2 (рабочей части) и стержня 1, служащего для закрепления резца в суппорте станка.

Рис. 1. Элементы резца

Рис. 2. Условные плоскости (резания и основная) для изучения геометрии резца

Передней поверхностью 8 резца называют поверхность, по которой сходит стружка. Задние (главная 3 и вспомогательная 4) поверхности обращены к обрабатываемой заготовке. Главная режущая кромка 7 выполняет основную работу резания. Она образуется пересечением передней и главной задней поверхностей резца.

Для определения углов резца установлено понятие координатных плоскостей. Применительно к токарной обработке это плоскость резания и основная плоскость. Плоскостью резания 1 называю плоскость, касательную к поверхности резания и проходящую через режущую кромку (рис. 9).

Основная плоскость 2 параллельна направлениям 3, 4 подач (продольной и поперечной); она совпадает с опорной поверхностью резца.

Углы резца разделяют на главные и вспомогательные (рис. 10).

Рис. 3. Геометрия резца: 1 — основная плоскость, 2 — вспомогательная секущая плоскость, 3 — главная секущая плоскость, 4 — сечение по вспомогательной секущей плоскости, 5 — сечение по главной секущей плоскости, 6 — заготовка, 7 — резец.

Главные углы резца измеряют в главной секущей плоскости, т.е. в плоскости, перпендикулярной проекции главной режущей кромки на основную плоскость.

Главным задним углом α называют угол между главной задней поверхностью резца и плоскостью резания.

Угол заострения β измеряют между передней и главной задней поверхностью резца.

Главным передним углом γ называют угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания, проведенной через главную режущую кромку.

Сумма углов α β γ=90о.

Угол резания δ образуется передней поверхностью резца и плоскостью резания.

Главным углом в плане φ называют угол между проекцией главной режущей кромки резца на основную плоскость и направлением его подачи.

Вспомогательный угол в плане φ1 образуется проекцией вспомогательной режущей кромки резца на основную плоскость и направлением его подачи.

Углом при вершине в плане ε называют угол между проекциями главной и вспомогательной режущей кромкой резца на основную плоскость.

Вспомогательный задний угол α1 это угол, образованный вспомогательной задней поверхностью резца и плоскостью, проходящей через его вспомогательную режущую кромку перпендикулярно основной плоскости.

Углом наклона главной режущей кромки λ называют угол между режущей кромкой и плоскостью, проведенной через вершину резца параллельно основной плоскости.

Резцы классифицируют:

• по направлению подачи — на правые 2 и левые 1. Правые резцы на токарном станке работают при подаче справа налево, т.е. перемещаются к передней бабке станка (рис. 4, а, б):
• по конструкции головки — на прямые, отогнутые и оттянутые (см. рис. 4, а – в);
• по роду материала — из быстрорежущей стали, твердого сплава и т. д.;
• по способу изготовления — на цельные и составные. При использовании дорогостоящих режущих материалов резцы изготовляют составными: головкуиз инструментального материала, а стержень — из конструкционной углеродистой стали. Наиболее распространены составные резцы с пластинками из твердого сплава или быстрорежущей стали. Пластинки из твердого сплава припаиваются или крепятся механически;
• по сечению стержня — на прямоугольные, круглые и квадратные;
• по виду выполняемых работ — на проходные, подрезные, отрезные, прорезные, расточные, фасонные, резьбонарезные и др. (рис. 5).

Рис. 4. Резцы: а — прямые, б — отогнутые, в — оттянутые, 1 левые, 2 правые

Рис. 5. Токарные резцы для различных видов обработки: а — наружное обтачивание проходным отогнутым резцом, б — наружное обтачивание прямым проходным резцом, в — обтачивание с подрезанием уступа под прямым углом, г — прорезание канавки, д — обтачивание радиусной галтели, е — растачивание отверстия, ж, з, и-нарезание резьбы наружной, внутренней и специальной

Отрезной, имеющий напаянные твердосплавные пластины.

Здесь уже применяют новые (и трехслойные в том числе) марки припоев для изготовления. А державку могут изготовить из стали 35ХГСА, либо 30ХГСА, что значительно уменьшает, а точнее, практически исключает трещинообразование при напайке. таким образом, происходит сокращение расхода резцов в 3-4 раза.

Очень хорошее качество и точность заточки приводит к уменьшению затрат на первичную заточку (примерно на 0,3 — 0,4 р.).

Сверла

В зависимости от конструкции и назначения различают спиральные, перовые, для глубок го сверления, центровочные, с пластинками из твердых сплавов и другие сверла.

Наиболее распространены спиральные сверла (рис. 6).

Рис. 6. Сверла: а — спиральное с коническим хвостовиком, б — спиральное с цилиндрическим хвостовиком, в — для глубокого сверления; 1 — рабочая часть, 2 — канавка, 3 — шейка, 4 — хвостовик, 5 — лапка, 6 — перо, 7 — поводок, 8 — зажимная часть

Они имеют две главные режущие кромки (рис. 7), образованные пересечением передних винтовых поверхностей канавок сверла, по наружному диаметру сверла (ω=20÷30°).

Рис. 7.  Геометрия спирального сверла: 1 — режущая кромка, 2 — передняя поверхность, 3 — задняя поверхность 4 — поперечная кромка , 5 — канавка, 6 — ленточка

Угол наклона поперечной режущей кромки (перемычки) ψ — острый угол между проекциями поперечной и главной режущих кромок на плоскость, перпендикулярную оси сверла (ψ=50÷55°).

Угол режущей части (угол при вершине) 2φ — угол между главными режущими кромками при вершине сверла (2φ =118°).

Передний угол γ — угол между касательной к передней поверхности в рассматриваемой точке режущей кромки и нормалью в той же точке к поверхности вращения режущей кромки вокруг оси сверла. По длине режущей кромки передний угол γ изменяется: наибольший у наружной поверхности сверла, где он практически равен углу наклона винтовой канавки m, наименьший у поперечной режущей кромки.

Задний угол α — угол между касательной к задней поверхности в рассматриваемой точке режущей кромки и касательной в той же точке окружности ее вращения вокруг оси сверла. Задний угол сверла — величина переменная: α =8÷14° на периферии сверла и α =20÷26° — ближе к центру.

Зенкеры

Зенкеры бывают цельные (рис. 8) и насадные (рис. 10). Они предназначены для обработки цилиндрических и конических отверстий и торцов. Цельные зенкеры изготовляют диаметром до 32 мм. По внешнему виду они несколько похожи на спиральные сверла, но имеют три винтовые канавки и, следовательно, три реж щие кромки.

Режущая или заборная часть 1 (рис. 9) выполняет основную работу резания. Калибрующая часть 2 предназначена для калибрования отверстий и направления зенкера при резании. Хвостовик 5 служит для закрепления зенкера в станке.

Рис. 8. Конструкция зенкеров: а — зенкер для цилиндрических углублений (цековка), б — зенков а, в — коническая зенковка, г — зенкер для зачистки торцовых поверхностей

Главный угол в плане φ для зенкеров из быстрорежущей стали равен 45-60°, а для зенкеров твердосплавных 60 -75°.

У зенкеров, изготовляемых из быстрорежущей стали, передний угол γ равен 8-15° при обработке стальных деталей, 6-8° при обработке чугуна, 25-30° при обработке цветных металлов и сплавов. У твердосплавного зенкера γ=5° при обработке чугуна и 0-5° при обработке стали.

Задний угол α=8÷10°. Угол наклона винтовой канавки ω=10÷25°. Для лучшего направления зенкера при резании в его зубьях оставляют цилиндрическую фаску шириной 1,2-2,8 мм.

Рис. 9. Конструктивные элементы зенкера: 1 — режущая (заборная) часть, 2 — калибрующая часть, 3 — рабочая часть, 4 — шейка, 5 — хвостовик, 6 — ленточка

Рис. 10. Насадные зенкеры: а — с напаянными пластинками из твердого сплава, б — с механическим креплением ножей, оснащенных пластинками из твердого сплава

Канавочный державочный, у которого сменные перетачиваемые твердосплавные режущие пластины имеют механическое крепление.

По названию понятно, что такой резец нужно использовать для прорезания канавки (с точными размерами). Режущий элемент ничто иное, как твердосплавная пластина, выполненная по ГОСТ 2209-83. Строение данного резца включает: державку, режущую пластину (форма которой призматическая), упорный элемент (имеющий вид сухаря), регулировочный винт и прихват.

Чтобы не происходили поперечные смещения опорной поверхности режущей пластины, ее (пластину) делают под углом к боковой, а прихватом происходит фиксирование. Регулировочный винт обеспечивает вылет режущей пластины после переточки, и в дальнейшем — фиксацию этой самой пластины, тем самым предотвращая продольное смещение.

База этой конструкции послужила выпуску канавочных резцов, которые позволяют обрабатывать внутренние резьбовые, угловые, прямые канавки и наружные угловые и прямые канавки.

Ну и стоит отметить, что рациональная эксплуатация предполагает не менее 20 переточек.

Отрезной пластинчатый, имеющий сменные твердосплавные режущие пластины.

(Но, такой резец прежде всего применим для универсальных станков с ручным управлением)

Такой резец имеет в своем строении: блок (который закреплен в резцедержателе), неперетачиваемую двухкромочную режущую пластину, закрепляет которую упругий лепесток державки, пластинчатую державку.

Резец становится более универсальным оттого, что пластинчатая державка позволяет регулировать показатели ее вылета из блока на заданный размер.

Развертки

Они предназначены для обработки отверстий, к которым предъявляют высокие требования по точности и шероховатости поверхности.

Различают машинные и ручные развертки (рис. 11), а по форме обрабатываемого отверстия — цилиндрические и конические. Число зубьев развертки 6-16. Распределение зубьев у разверток по окружности, как правило, неравномерное, что обеспечивает более высокое качество обработанной поверхности отверстия.

По конструкции хвостовика развертки могут быть с цилиндрическим и коническим хвостовиками. Хвостовая цилиндрическая развертка состоит из рабочей части, шейки и хвостовика. Рабочая часть включает в себя направляющий конус с углом при вершине 90°, режущую, калибрующую часть и обратный конус.

Режущая часть выполняет основную работу резания. У ручных разверток длину режущей части делают значительно большей, чем у машинных, с очень малым углом в плане. Угол режущей части составляет 2φ. При обработке сквозных отверстий угол в плане φ ручных разверток составляет 30′- 1°30′, машинных- 12-15°; при обработке хрупких (твердых) и труднообрабатываемых металлов φ=3÷50; У разверток, оснащенных пластинками из твердых сплавов,  φ=30—45°.

Для обработки глухих отверстий угол в плане φ ручных разверток составляет 45°, машинных — 60°; твердосплавных — 75° с заточкой фаски на торце под углом 45°. Калибрующая часть служит для направления развертки при резании и калибровании отверстия. Обратный конус, находящийся за калибрующей частью, уменьшает трение развертки об обработанную поверхность и снижает величину разбивки отверстия.

Рис. 11. Развертки: а — ручная цельная с цилиндрическим хвостовиком; б — машинная цельная хвостовая; в-машинная цельная насадная; г — машинная сборная со вставными ножами, оснащенными пластинками из твердого сплава; 1 — хвостовик, 2 — шейка, 3 — рабочая часть, 4 — калибрующая часть, 5 — режущая часть, 6 — направляющий конус, 7 — обратный конус.

У чистовых разверток из быстрорежущей стали передний угол γ=0; у черновых γ=5÷10°; у разверток твердосплавных γ=0÷5°.

Задний угол а на режущей и калибрующей частях разверток выбирают в пределах 6-10°.

Канавочный, у которого сменные неперетачиваемые твердосплавные режущие пластины имеют механическое крепление.

Данный тип резца имеет в своем строении: державку, зажимной винт с шайбой, двухкромочную режущую пластину. С помощью винта закрепляют режущую пластину. Что касаемо наличия двух режущих кромок — то это позволяет экономить твердый сплав.

Далее, стоит отметить и подсистему резцов широкого назначения, состоящую из сборных резцов, которые позволяют производить черновое, получистовое и чистовое точение заготовок, сделанных из чугуна и стали.

Таким образом, заготовки могут подвергаться обтачиванию, подрезке, обработке, прорезке, растачиванию.

В подсистему входит небольшое число групп:

Метчики

Они предназначены для нарезания или калибрования резьбы в отверстиях (рис. 12). Различают метчики ручные, машинные, гаечные (для нарезания резьбы в гайках) и плашечные (для нарезания и калибрования резьбы в плашках). Ручные метчики поставляются комплектом.

Комплект может состоять из 2 и 3 метчиков. Черновые метчики имеют заниженные размеры, а чистовой — полный профиль резьбы. Гаечные метчики выполняют с коротким, длинным и изогнутым хвостовиками. Хвостовая часть метчика 4 представляет собой стержень; конец 5 хвостовика у ручных, а иногда и у машинных метчиков имеет форму квадрата.

Профиль канавки метчика оказывает влияние на процесс нарезания резьбы и должен способствовать отводу стружки. Широко распространены 3- и 5-канавочные метчики. Передний угол метчика γ=5÷10° при обработке стали, 0-5° при обработке чугуна и 10-25° при обработке цветных металлов и сплавов.

Рис. 12. Конструкция метчика: 1 — рабочая часть, 2 — заборная часть, 3 — калибрующая часть, 4 — хвостовая часть, 5 — конец хвостовика

Плашки

Их применяют для нарезания или калибрования наружных резьб за один рабочий ход. Наиболее широко используют плашки для нарезания резьб диаметром до 52 мм (рис. 13). Плашка представляет собой закаленную гайку с осевыми отверстиями, образующими режущие кромки.

Обычно на плашках имеется от 3 до 6 отверстий для отвода стружки. Толщина плашки выбирается в пределах 8-10 витков. Режущая часть плашки выполнена в виде внутреннего конуса. Длина заборной части составляет 2-3 витка. Угол 2φ =40÷60° при нарезании сквозной резьбы и 90° при нарезании резьбы до упора.

Рис. 13. Резьбонарезная плашка

Фрезы

Фреза — многозубый режущий инструмент, который применяют для обработки на токарных станках наружных цилиндрических и фасонных поверхностей, пазов, лысок, канавок и др. Каждый зуб фрезы представляет собой обычный резец.

По материалу режущей части фрезы делят на углеродистые, быстрорежущие, твердосплавные, минералокерамические и оснащенные композитом. По конструкции фрезы бывают цельными, зубья которых выполнены заодно с корпусом, и сборными со вставными зубьями (ножами) или пластинками.

По способу закрепления различают фрезы насадные, закрепляемые на оправке со шпонкой, и концевые, закрепляемые за хвостовик. По назначению (характеру выполняемых работ) и расположению лезвий фрезы (рис. 14) бывают цилиндрическими, торцовыми, дисковыми и др.

Рис. 14. Фрезы для обработки плоскостей (а, б), уступов (в), канавок (г), пазов (д), фасонных поверхностей (е, ж, з)

Торцовая фреза — насадной многозубый инструмент; бывает сборной с пластинками из твердого сплава и со вставными ножами. Режущая часть каждого ножа (рис. 15, а) имеет режущие кромки, расположение которых определяется проекцией на осевую плоскость, проходящую через вершину зуба фрезы. Главная режущая кромка имеет угол φ=45÷90°. Вспомогательная режущая кромка имеет угол φ1=0±5°.

Рис. 15. Геометрия торцовой (а) и концевой (б) фрез

Для снижения шероховатости обработанной.. дополнительную кромку с φ1= 0° и f1=1,5÷2 мм и собственно вспомогательную кромку с φ1≥2°. Вершина зуба бывает прямолинейной (φ0≈φ÷2,  f0=1,5÷2мм) и скругленной на радиусе r=2÷3 мм.

Последние фрезы более стойкие к изнашиванию и менее чувствительны к биению главных режущих кромок их применяют для чернового и получистового фрезерования. Задние углы а каждой режущей кромки измеряют в плоскости, перпендикулярной проекции данной кромки на осевую плоскость фрезы, и равны 15° на пластинке и 20° на державке.

Передний угол зависит от угла установки ножа в корпус, при v = 5÷80 фаска f равна 0,4-0,6 мм с углом γф= 5÷(-10°) в зависимости от обрабатываемого материала. Главная режущая кромка не лежит в осевой плоскости фрезы и образует с ней угол наклона λ= (5÷8°).

Концевая фреза — многозубый инструмент, предназначенный для обработки пазов и фасонных поверхностей (рис. 15,б). Винтовые кромки являются главными режущими кромками с φ=90° и углом на лона ω=30—45°. Концевые фрезы диаметром от 5 мм имеют на торце прямолинейные вспомогательные режущие кромки с углом ψ1=2÷4°.

Между главными (винтовыми) вспомогательными (торцовыми) режущими кромками располагаются φ переходные кромки с углом φ0=45° при f0=0,5÷1,0 мм. Рабочую часть концевой фрезы делают цельной из быстрорежущей стали или твердого сплава или составной с винтовыми твердосплавными пластинками, напаянными на стальной корпус.

Задний угол винтового зуба α=8÷15°. Передний угол γN=12÷18° задают в нормальной плоскости, перпендикулярной винтовой линии режущей кромки. Передние и задние углы вспомогательной (торцовой) и переходной кромок задают в нормальных плоскостях, перпендикулярных этим кромкам: γ1N=6÷17°, α1N=8÷12°, α0N=10÷15°. Число зубьев у концевых фрез z=3÷6.

Абразивные инструменты

При токарной о работке для обеспечения точности и высокого качества обрабатываемых поверхностей, а также при заточке и доводке режущего инструмента применяют абразивные инструменты.

В процессе резания металла образивными инструментами участвует большое число одинаковых по размеру абразивных зерен, скрепленных связующим веществом (связкой). Связка определяет прочность и твердость инструмента, влияет на режимы, производительность и качество обработки.

Керамическая связка (К) создается на основе огнеупорной глины, обладает высокой прочностью, жесткостью, теплостойкостью и химической стойкостью, хорошо сохраняет профиль круга.

Бакелитовая связка (Б) создается на основе смол и обладает хорошей самозатачиваемостью и полирующим свойством, уступает керамической связке по теплостойкости и стойкости к щелочам.

Вулканитовая связка (В) создается на основе синтетического каучука и обладает высокой упругостью и плотностью, уступает по прочности и теплостойкости.

Металлическая связка (М) создается на основе сплава меди, олова, цинка, никеля и других элементов и используется в основном для алмазных и эльборовых кругов, обладает высокой стойкостью, прочностью и теплопроводностью.

По степени твердости различают мягкие (М1, М , М3), среднемягкие (СМ1, СМ2), средние (С1, С2), среднетвердые (СТ1, СТ2, СТЗ), твердые (Т1, Т2) и другие шлифовальные круги.

Зернистость, связка, степень твердости и другие параметры маркируют на каждом абразивном инструменте, которые составляют его характеристику.

Например, на шлифовальном круге может быть приведена следующая характеристика: 14А40ПС26К5, где 14А — марка абразивного материала, 40 — номер зернистости, П — индекс зернистости, С2 — степень твердости, 6 — номер структуры, К5 — вид керамической связки.

Шлифовальные круги могут иметь различный профиль в осевом сечении: прямоугольный, (рис. 16) и др. чашечный (цилиндрический и конический), тарельчатый

Рис 16. Профили шлифовальных кругов: а — прямой (ПП), б и в — конический (2П, 3П), г, д, е, ж — с выточкой (соответственно ПВ, ПВК, ПВД, ПВДК), з — кольцевой (К), и, к — чашечный (ЧЦ и ЧК), л — тарельчатый (Т), D и d — наружный и внутренний диаметр круга, H — высота

Шлифовальные бруски изготовляют из белого электрокорунда ернистостью от 25 до М7 и зеленого карбида кремния зернистостью от 16 до М7. По форме поперечного сечения различают квадратные (БКв), прямоугольные (БП), треугольные (БТ) и другие шлифовальные бруски.

Шлифовальные шкурки выпускают на тканевой и бумажной основе, абразивный слой закрепляется на основе водостойкими или неводостойкими связками. На шлифовальные шкурки может наноситься электрокорунд белый и нормальный, карбид кремния, эльбор, алмаз и др. Зерни тость абразивного материала может быть от 80 до М4.

Абразивные пасты состоят из абразивных материалов, связки и поверхностно-активных веществ. В качестве абразивных материалов применяют электрокорунд, карбид кремния, карбид бора, алмаз др. В качестве абразивного материала пасты могут включать оксиды железа, хрома, алюминия и др.

Абразивные пасты подразделяют по консистенции на твердые (Т) и мазеобразные (М), по смываемости — на смываемые органическими растворителями (О), водой (В), а также водой и органическими растворителями (ВО); по концентрации — на повышенные (П) и нормальные (Н).

Повышение активности паст достигается введением поверхностно-активных элементов; к ним относят олеиновую и стеариновую кислоты.

Алмаз

Для производства инструмента применяются природные и синтетические алмазы. Предназначены для тонкого точения цветных металлов, а также твердых неметаллических материалов.

Обеспечивают высокую точность и качество обработки. Из-за высокой хрупкости не применяются для обработки черного металла. Резцы бывают как с напаянным алмазом, так и с механическим креплением алмазной пластинки.

Галтельные

Используются для проточки круглых канавок и переходных поверхностей многоступенчатых деталей. Имеют закругленную режущую кромку, что помогает добиться заданного радиуса.

Двухкарбидные

Состоят из карбидов вольфрама и титана, в качестве связывающего вещества идет кобальт. Обладают устойчивостью к нагреванию, окислению, ударным нагрузкам. Материал хорошо сохраняет свойства при высоких скоростях резания.

Двухстоечные токарно-карусельные станки

Для получистовых

Универсальные резцы из твердосплавных материалов или быстрорежущей стали используются для получения средней чистоты поверхности. Они часто имеют дополнительную режущую кромку для уменьшения шероховатости поверхности. А на передней поверхности вышлифовывается канавка шириной 8-10 мм для обламывания стружки.

Для черновых

При черновом обтачивании снимается крупная стружка. Работа осуществляется обычно на больших режимах. Резец для черновой обработки устойчив к высокой температуре и ударам. Режущая кромка должна тверже, чем обрабатываемая поверхность. Для черновой работы предусмотрены инструменты из твердосплавных материалов.

Для чистовых

Применяются для финишной обработки готовой детали. Работают на больших оборотах и маленькой подаче. Толщина снимаемой стружки не превышает 1-2 мм. За счет этого обеспечивается чистота обрабатываемой поверхности.

Заточка

Первичная заточка выполняется на заводе при изготовлении. Новый резец имеет готовый профиль режущих кромок с соблюдением углов. Но во время работы инструмент изнашивается, и необходимо его затачивать.

Инструментальная сталь

Это высококачественная и дешевая сталь с низкой долей вредных примесей. После закалки материал приобретает высокую твердость. Резцы предназначены для обработки стали, чугуна, цветных металлов.

Инструмент легко затачивается, обеспечивает надлежащее качество обрабатываемой поверхности. Но резцы из инструментальной стали не подходят для работы на высоких скоростях. Уже при 200º С режущая кромка перегревается и утрачивает свойства.

Как подобрать нужный

Выбор инструмента зависит от многих факторов. Какие моменты нужно учитывать при выборе:

1. Обрабатываемый материал (сталь, чугун, цветной металл).
2. Тип операции (наружная или внутренняя обработка, резьба, проточка канавок и др.).
3. Требуемая чистота и шероховатость поверхности.
4. Режимы резания.
5. Тип обработки (черновая, получистовая, чистовая).

Как установить на станке

Для получения надлежащего качества и точности обработки необходим правильный монтаж резца. Также ошибки при установке способствуют быстрому износу режущей кромки.

Устанавливается инструмент в резцедержатель строго по центру. Для корректировки его по высоте в арсенале токаря должны быть металлические пластины толщиной от 1 до 4-5 мм. Установка ниже центра приводит к выталкиванию детали, что опасно и для инструмента, и для работника. Если режущая кромка завышена, она перегревается и быстро изнашивается.

При установке режущего инструмента нужно придерживаться простых правил:

1. Протереть опорную поверхность резцедержателя.
2. Фиксировать инструмент минимум двумя болтами.
3. Вылет головки не должен превышать 1,5 высоты державки.
4. При черновой обработке допускается завышение режущей кромки на 0,3-1 мм.

После установки инструмента нужно снять пробную стружку. Если поверхность получается ровная и гладкая, стружка не наматывается на резец — можно приступать к работе.

Какие действующие стандарты бывают и расшифровка их маркировки

Основным стандартом, по которым изготавливают токарные резцы, является ГОСТ:

• Отрезные и канавочные — ГОСТ 18874-73.
• Расточные — ГОСТ 18872-73.
• Проходные — ГОСТ 18871-73.
• Фасонные — ГОСТ 18875-73.
• Резьбовые — ГОСТ 188885-73.

Маркировка по материалу рабочей части:

• Вольфрамовые — ВК8, ВК2.
• Титановольфрамовые — Т5К10, Т15К6, Т30К4.
• Титано-тантало-вольфрамовые — ТТ7К12, ТТ8К6.
• Высокоуглеродистая сталь — У10А, У12А.
• Быстрорежущая сталь нормальной эффективности — Р9, Р12, Р18.
• Быстрорежущая сталь повышенной эффективности — Р18Ф2, Р18Ф4, Р6М3.

Классификация

Токарные резцы классифицируются по многим признакам. Этот способ изготовления, направление, материал, назначение, тип установки.

Когда требуется заточить режущий инструмент

Износ резца сказывается на скорости, качестве и точности обработки. При ручной подаче отрезного или канавочного резца появляется ощущение, что инструмент идет туго.

При автоматической обработке признаками износа являются:

• Изменение цвета стружки.
• Ухудшение качества поверхности.
• Искры во время точения.
• Свист, вибрация.
• Появление сколов и зазубрин на режущей кромке.

Совет! Не рекомендуется эксплуатировать резец до полного затупления режущей кромки.

Левые

При подаче движение выполняется слева направо. Режущая кромка расположена с правой стороны. Применяются редко.

Легированная сталь

Материал содержит ванадий, кремний, хром, марганец. Отличается высокой износостойкостью. Предназначен для обработки металла на небольших скоростях. Легированная сталь применяется для изготовления цельных резцов.

Металлокерамика

Износостойкий материал, сохраняющий свойства при нагревании до 800-900º С. В зависимости от сплава, резцы делятся на три группы.

Вольфрамовые — основу составляют карбид вольфрама (буква В) и кобальт (буква К). Предназначены для чугуна и цветных металлов. Резцы имеют маркировку ВК2, ВК3М, ВК4, ВК8, ВК8В. Цифра означает содержание кобальта. К примеру, в сплаве ВК8 содержится 8% кобальта, остальные 92% — карбид вольфрама.

Справка! Буква М говорит о мелкозернистом сплаве, буква В означает крупнозернистый сплав.

Титановольфрамовые — универсальные резцы для чистовой и черновой обработки всех видов стали. Самые ходовые маркировки Т5К10 и Т15К6, а также Т30К4. Буква Т означает количество карбида титана, буква К указывает на содержание кобальта. К примеру, в сплаве Т15К6 содержится 15% карбида титана, 6% кобальта, остальные 79% — карбид вольфрама.

Титано-тантало-вольфрамовые — применяются для труднообрабатываемых сталей. Ходовыми сплавами являются ТТ7К12 и ТТ10К8Б. Первая цифра указывает на содержание карбидов титана и тантала (7 и 10%), вторая указывает на наличие кобальта (12 и 8%). Остальное — карбид вольфрама.

Обработка отверстий

Качество отверстий, образуемых сверлом, часто не дотягивает до современных требований. Довести его до необходимых параметров точности работнику помогает набор специальных приспособлений:

• Сверла служат для проходки устройства глухих, а также свозных отверстий небольшого диаметра.
• Зенкеры. С их помощью обрабатывают поверхности стенок и дна отверстий после того как они просверлены.
• Зенковки. Разновидность зенкера для устройства конических углублений под утопленные головки болтов.
• Цековки. Специализированные приспособления. Ими производят токарную обработку дна гнезд и пазов в заготовках.
• Развертки. По назначению сходны с зенкерами. Дают большую точность обработки, предназначены только для стенок отверстий.
• Метчики, плашки. Служат нарезанию резьбы, соответственно: внутренней и наружной.

Обрабатываем дерево

Описанная выше оснастка по умолчанию предполагает работу с металлорежущими станками. Для обработки дерева эти резцы, несмотря на прочность не подходят. Их большой угол заточки сминает мягкие волокна, а если увеличить скорость резания деталь начинает обугливаться.

Используют на токарном станке особые стамески. Их держат в руке, опирая лезвия на планку-подручник.

Основных видов резцов три:

• полукруглый обдирочный — рейер;
• плоская стамеска скребок;
• мейсель для чистовой обработки с угловой заточкой наподобие сапожного ножа;

Кроме перечисленных инструментов комплект резцов по дереву насчитывает десятки конфигураций. Нередко сам мастер точит все необходимые из б/у ножовочных полотен.

Измерительные приспособления и вспомогательный инструмент

Инструмент, без которого станок, даже самый совершенный, окажется практически бесполезным — приспособления измерения и разметки:

• штангенциркуль;
• кронциркуль;
• нутромер;
• линейка;
• микрометр;
• центроискатель;
• угольник слесарный.

Для нанесения линий и точек на заготовках используют чертилки и кернеры. Для изготовления последних, хорошо подходят б/у зенковки и развертки.

На токарных станках порой приходится обрабатывать детали длинные и относительно тонкие. Стоит посильнее нажать резцом, как такой стержень начинает изгибаться. Падает качество обработки, возникает риск поломки детали, порчи станка и травмы работника.

Чтобы этого не произошло, используют особый вид оснастки — люнеты. Они обеспечивают несколько функций:

• Поддержку длинных тяжелых деталей. Часть их веса люнет перераспределяет с патрона и задней бабки на станину.
• Компенсацию бокового усилия резца, повышая точность обработки.
• Выступают в качестве основной опоры, заменяя заднюю бабку.

Люнет надежно фиксирует заготовку, не препятствуя вращению.

Приобретение и уход

Любой режущий инструмент, сколь бы прочной его сталь не была, рано или поздно тупится. Обычные резцы в подобном случае затачивают, у составных моделей меняют насадки на головках. Точение выполняют на специальных станках, обычно сам токарь. Что касается приспособлений для токарных работ в отверстиях, то за исключением сверл, они по большей части не подлежат ремонту.

Особое отношение у токарей к измерительному инструменту. Его хранят отдельно от ключей и резцов. Точные приборы, такие как микрометры, некоторые виды нутромеров содержат в специально предназначенных шкатулках, с мягкими гнездами, доставая лишь для замеров.

Специфика профессии

Мастер-универсал на своем рабочем месте похож на хирурга. В его распоряжении огромное количество инструментов, каждый из которых предназначен для специфических действий. При точении даже одной заготовки мастеру требуются порой десятки видов оснастки.

Необходимо не ошибиться, выбирая подходящий. Иначе, деталь получится низкого качества, уйдет в брак. Вдобавок современная промышленность использует при изготовлении инструмента различные сплавы и даже металлокерамику. Одни режут только с охлаждением, другим оно противопоказано.

Современный мастер не только знает, какой вид инструмента взять, но подскажет снабженцам, где его лучше купить и за какую цену. Опыт нарабатывается мастером десятками лет. Недаром на сегодня токарь одна из немногих профессий, спрос на которые опережает предложение.

Общая конструкция обрабатывающего инструменты по металлу

Любой резец состоит из двух элементов:

1. Державка — выполнена в форме квадрата или прямоугольника. Служит для фиксации инструмента в резцедержателе.
2. Рабочая головка — задействована в процессе обработки. Она состоит из нескольких режущих кромок, которые обеспечивают обработку металлов резанием.

Общие правила выполнения

Заточка выполняется на заточном станке. Для твердосплавных материалов предусмотрен круг из электрокорунда. Инструмент из быстрорежущий стали затачивают на круге из зеленого карбида.

Резец кладут на подручник и прижимают к вращающемуся кругу. Для получения ровной поверхности его необходимо перемещать вдоль круга. Режущая кромка должна располагаться по центру круга, в крайнем случае на 10 мм выше. Когда все поверхности готовы, на пересечении главной и вспомогательной режущей кромки делается небольшое скругление.

Чтобы исключить перегрев режущей кромки, необходимо периодически ее охлаждать. Для этой цели возле заточного станка должна быть емкость с водой. Если пренебречь охлаждением, на поверхности кромки образуются микротрещины. Их не видно невооруженным глазом, но стойкость инструмента и качества обработки снижается.

Для повышения стойкости резца и спрямления кромок выполняют доводку. В зависимости от материала инструмента для этого предусмотрены алмазный (для твердосплавных) и эльборовый (для быстрорежущих) доводочные круги. Для контроля углов резца используют специальные шаблоны.

Однокарбидные

Основные составляющие — карбид вольфрама и кобальт. Используются для точения хрупких материалов.

Отрезные

Главным отличием является тонкая удлиненная рабочая головка с напаянной пластиной. Используется для отрезки деталей, иногда для прорезания наружной канавки.

Справка! Длина головки должна превышать радиус детали.

По материалу

Резцы изготавливаются из разных материалов. От этого зависит их износостойкость, теплоустойчивость и способность выдерживать ударные нагрузки.

По направлению

Инструмент подается в двух направлениях. От этого зависит, куда смотрит режущая кромка. Определить направление можно визуально.

По способу изготовления

Есть три разновидности инструмента. Они изготавливаются по ГОСТу. В каждом производстве применяется тот или иной тип.

По способу установки

Резцы устанавливаются двумя способами. Располагаются относительно заготовки перпендикулярно и касательно.

По типу назначения

Все резцы делятся по назначению. Каждый предназначен для выполнения той или иной операции.

По типу работ

На токарных станках выполняются три вида работ. Черновая обработка подразумевает быстрое снятие стружки с остатком припусков для последующих операций. Получистовая обеспечивает поверхность среднего качества, для некоторых деталей этого достаточно. Чистовая обработка заключается в доводке детали до нужного класса чистоты.

Подрезные

Внешне напоминает упорный резец. Но пластина имеет треугольную форму. Используются, когда необходима обработка путем поперечной подачи.

Правила эксплуатации

Токарные резцы способны долгое время выполнять основную функцию, пока не сточится рабочая поверхность. Но неправильное использование сокращает срок службы инструмента. Чтобы не допустить предварительного износа, нужно соблюдать простые правила эксплуатации:

• Устанавливать по центру.
• Чем больше габариты заготовки, тем крупнее должен быть резец.
• Включать охлаждение при работе на тяжелых режимах.
• Своевременно затачивать.
• Периодически проводить доводку рабочих поверхностей мелкозернистым камушком, не вынимая инструмент из резцедержателя.
• К заготовке подводить инструмент вручную, после касания включать автоматическую подачу.
• При остановке станка сначала вручную отвести инструмент, после выключить агрегат.
• Правильно подбирать режимы резания.
• Не хранить инструмент в куче — это приводит к сколам и трещинам на режущей кромке.
• При работе с отрезным резцом подводить его как можно ближе к патрону.

На токарном станке выполняется много видов работ. Для каждого процесса предусмотрен отдельный резец. Он подбирается исходя из обрабатываемого материала, режимов резания, параметров чистоты и шероховатости. Инструмент нужно своевременно его затачивать, соблюдать правила эксплуатации и хранения.

Правые

Подача осуществляется справа налево. Главная режущая кромка находится с левой стороны.

Прорезные (канавочные)

Второе название — канавочные, используются для прорезания наружных и внутренних канавок. Размер режущей кромки подбирается по ширине канавки. Головка инструмента расположена выше режущей кромки, что обеспечивает устойчивость к нагрузкам.

Проходные

Встречаются проходной прямой и отогнутый резец. Резец токарный проходной прямой используется для обработки наружной поверхности. Конструкция инструмента позволяет аккуратно снимать фаску после окончания прохода.

Проходной отогнутый — отличается повернутой вправо или влево рабочей частью. Используется для подрезки торца. Отогнутым резцом удобно снимать наружные и внутренние фаски.

Радиальные

Устанавливаются перпендикулярно заготовке. Используются на станках с ручным управлением и ЧПУ.

Расточные

Предназначены для внутренней обработки внутренней поверхности детали после сверления. Бывают для расточки глухих и сквозных отверстий.

Расточной резец для глухих отверстий имеет треугольную форму. Длина державки у разных инструментов отличается. Она определяет максимальную глубину расточки.

У инструмента для сквозных отверстий рабочая часть немного отвернута, напоминает проходной отогнутый резец. Он легко заходит внутрь заготовки, и также покидает ее на выходе. Главное, чтобы хватило длины державки.

С напаянными пластинами из твердосплавного материала

На рабочую головку напаяна твердосплавная пластина, за счет которой происходит резка металла. Состав сплава отличается в зависимости от назначения резца.

Сборные

Считаются универсальными, на них можно устанавливать пластину из любого сплава и разного профиля (в зависимости от вида работы). Их можно использовать в качестве проходного, подрезного, упорного резца. Съемная пластина имеет форму треугольника, квадрата или многогранника. Не подлежит заточке. Когда все углы пластины износились либо сломались, ее выбрасывают.

Тангенциальные

Устанавливаются касательно оси детали. Это обеспечивает инструменту большее сопротивление и позволяет за один проход снимать крупную стружку. Применяются на автоматах и полуавтоматах.

Твердые сплавы

Резцы из твердосплавных материалов обладают более высокой износостойкостью, чем инструментальная и легированная сталь. Используются для черновой и чистовой обработки всех видов поверхностей.

Трехкарбидные

Содержат карбиды вольфрама, титана и тантала. Отличаются высокой твердостью и стойкостью. Применяются при тяжелых режимах резания.

Упорные

Самый распространенный тип для наружной обработки заготовки. По назначению схож с проходным, но им неудобно снимать фаски. Конструкция рабочей головки позволяет снимать большую толщину металла за один проход.

Фасонные

Предназначены для точения сложных нестандартных поверхностей. имеют круглую или призматическую форму. Профиль режущей кромки полностью совпадает с профилем обрабатываемой поверхности. Чаще изготавливаются индивидуально под конкретную деталь. Фасонный резец обеспечивает готовую деталь за одну установку.

Цельные

Резец полностью изготовлен из легированной, реже инструментальной стали. Используются редко ввиду дороговизны материала. Поэтому чаще к обычному резцу припаивают соответствующую пластинку.