Фасонный резец по металлу своими руками

Обновлено: 03.07.2024

Без токарных резцов сложно представить современную обработку дерева и металла. Особенности конструкции, классификация, изготовление своими руками.

Особенности конструкции резцовых устройств для токарного станка
Виды и классификация токарных резцов
В зависимости от предназначения
По конструктивным показателям
По виду обработки
По виду установки касательно обрабатываемой плоскости
По типу подачи
По креплению основной режущей части касательно стержня
По способу обработки
По материалу изготовления рабочей части
Изготовление резцов своими руками: пошаговое руководство
Подбор необходимой конфигурации напильников или рашпилей
Крепление режущих частей
Заточка инструмента
Доработка и шлифовка
Советы по выбору качественных резцов при покупке
Заключение

Если резцы для металла используются часто – владельцы инструмента прекрасно понимают, на какие разновидности он делится. А вот новичкам в этом направлении разобраться порой бывает очень сложно. Предлагаем подробное рассмотрение различных классификаций и особенностей токарных резцов.

Особенности конструкции резцовых устройств для токарного станка

Металл обрабатывают с помощью токарных резцовых приспособлений с двумя основными компонентами:

Рабочие головки берут на себя основную часть работы по металлу.
Державка надёжно фиксирует детали на станке.

Когда плоскости соединяются друг с другом, появляются рабочие головки. В комплекте с конструкцией – несколько головок, у которых режущие поверхности. Их выбирают с опорой на тип обработки, характеристики материалов у заготовок. Резец державки обладает поперечным сечением двух типов:

Следующие виды токарных резцов, каждый из которых выполняет своё назначение, выделяют по конструкции:

Оттянутые. Державка с увеличенной шириной по сравнению с рабочими головками.
Отогнутые. Название связано с положением, характерным для рабочей головки по отношению к оси державок. При виде сверху характеристика более заметна.
Изогнутые. При боковом взгляде форма державки становится изогнутой.
Прямые. Когда одна ось вмещает одновременно рабочие головки с державками. Допустимо расположение на двух осях, но параллельность друг к другу детали сохраняют.

Виды и классификация токарных резцов

Поверхность, требующая обработки, определит, какую модель токарных резцов выбрать. Каждая разновидность обладает своими характеристиками.

В зависимости от предназначения

Здесь речь чаще всего об обрабатываемых материалах.

Для дерева

Инструменты, обрабатывающие дерево, реализуются магазинами в таких комплектах:

Гребёнки.
Кольца.
Крючки.
Косые резцы.
Обрезные резцы.
Стамески.
Рейеры.
Мейселя.

Резцы и вращательные механизмы крепят друг к другу. Следы заготовок определяются сразу по инструментам, их формам, прочности, остроте. Это облегчает и выбор форм заготовок в итоге. От

Выбирая конкретные углы по заострению, опираются на материалы заготовок.

Для работ с металлом

Приваривание и припайка пластин – оптимальный выбор для резцов, обрабатывающих металл. В производстве отдают предпочтение быстрорежущим, твёрдым сплавам. В составах обычно присутствуют тантал или вольфрам, титан. Высокая прочность, доступная цена стали главным преимуществом для инструментов.

Часто применяют разновидности, у которых пластины сменные. Тогда их крепят к головке, с помощью специальных винтов или прижимных элементов. Пластины из минералокерамики – самые удобные для дальнейшей эксплуатации. Но тогда резец будет дорогим.

Твёрдые сплавы применяют в случае с рабочими поверхностями инструмента:

Вольфрамовые.
Титановольфрамовые.
Танталово-вольфрамо-титановые.

Допустимы варианты с быстрорежущей сталью, либо её углеродистой разновидностью.

Установка резцов допустима на станки нескольких видов:

Специального назначения.
Револьверно-автоматные.
Долбёжные.
Токарные.
Строгальные.

По конструктивным показателям

Цельные

Головка, стержень соединяются в единую систему. Резцы изготавливаются с использованием быстрорежущих металлов. Ещё один вариант – на основе инструментальных углеродистых сплавов. На практике встречаются редко.

С приварными пластинами

Основа – твёрдые, быстрорежущие сплавы. У пластины и головки – прочное соединение. Главное – чтобы при спайке пластин выполнялись условия технического характера. Иначе на рабочей поверхности появляются трещины, в дальнейшем инструмент начинает разрушаться. Сфера использования широкая, инструменты совместимы со станками почти любой разновидности.

С механическим крепежом пластин

Способ крепления головки и пластины – механический. Для металлических пластин такой вариант один из самых выгодных. Это касается сборных и регулировочных разновидностей, державочных инструментов.

По виду обработки

Чистовые

Подача с небольшой скоростью. С болванки снимается материал, для которого характерна небольшая толщина. Проходной резец – наиболее популярная разновидность такого инструмента.

Получистовые

Много сходств с предыдущей разновидностью. Только характеристики у них используются в два раза меньшие по сравнению с аналогом. Назначение, особенности работы остаются почти одинаковыми.

По виду установки касательно обрабатываемой плоскости

Тангенциальные

Отличается такими особенностями:

Начало обработки предполагает установку резца по определённому углу.
Угол используют любой, кроме прямого. Измерение – по отношении к оси поверхности, проходящей операцию.
Схема крепежа для внутреннего точения – достаточно сложная.

Такой вариант применяют для станков, при использовании которых можно обеспечить чистоту для итоговой поверхности. Обычно это токарные автоматические, полуавтоматические изделия.

Радиальные

С сохранением только прямого угла относительно поверхности, проходящей обработку. Актуальный вариант для разных сфер промышленности. Преимущество – упрощение крепёжной системы. То же касается удобств для владельца, когда надо выбрать геометрию режущих кромок.

По типу подачи

Левые

Режущая главная часть находится справа. К неё повёрнут металл, проходящий обработку.

Правые

Слева находят главную часть, режущую материалы. На неё смотрит металлическая поверхность для обработки.

По креплению основной режущей части касательно стержня

Отогнутые

Выгнутая линия – характерная черта для оси проекции в верхнем положении. Боковое расположение предполагает сохранение прямого положения линий.

Прямые

Проекционная ось сохраняет ровную линию, при верхнем положении и сбоку.

Оттянутые

Головка и стержень отличаются размерами, у первой – меньше. На резцовой оси головки монтируют. Для детали допустимо смещение относительно оси резцов, в любую сторону.

Выгнутые

При верхнем положении – проекционная ось с ровной линией. Боковая проекция отличается выгнутой линией.

По способу обработки

Подрезные

При станке, у которого заготовки подаются поперечно, эти инструменты легко соединить с оборудованием. Обычно речь идёт о краях разных поверхностях, либо ступенчатых деталей. ГОСТ 18871 73 указывает на то, какими характеристиками должны обладать подрезные детали.

Проходные

Выполняет функцию по обработке металла со станками продольной, поперечной подачи. Вариант актуален в случае с подрезкой у торцов, заготовок в виде цилиндра или конуса. После выполненной работы важно получить качественную поверхность с точными размерами. Проходные модели имеют характеристики, строго регламентируемые ГОСТом.

Расточные

Применяются для отверстий сквозной и глухой группы, выемок, углублений.

Резьбовые

Создают резьбу снаружи и внутри, с сечением в форме трапеции, прямоугольников и кругов. Изделия бывают ровными и выпуклыми, круглыми.

Круглые

Получили название из-за своей формы.

Ровные

Отличаются от предыдущего варианта сохранением прямоугольных граней.

С минимумом отличий от аналогов, только по форме.

Фасонные

Совместимы с фасонными формами сложных конфигураций. Облегчают снятие фасов внутри, снаружи.

По материалу изготовления рабочей части

Из твёрдых материалов

Вот основные группы изделий, представляющие эту разновидность:

Вольфрамовые резцы. Обозначаются как ВК 8 В, ВК 8, ВК 6 М, ВК 6, ВК 4, ВК 3М, ВК 3, ВК2. Основное назначение – обработка цветных металлов и сплавов из разных сочетаний. Подходят для чугунных заготовок, неметаллических изделий.
Титановольфрамовые разновидности. С обозначениями Е 5 К 12 В, Т 5 К 10, Т14 К 8, Т15 К 6, Т30 К 4. Применяются при обработке металлов любых видов и составов.
Тантало-вольфрамо-титанные. Имеют обозначения Тт20 К 9, ТТ 8 К 6, ТТ 7 К12. Больше всего ценятся при необходимости обработать трудные металлы, жаропрочные, ковочные и другие.

Из быстрорежущего материала

Здесь выделяют два подвида инструментов:

С нормальной эффективностью. Это модели Р 9, Р12, Р 18.
Когда эффективность повышена. Здесь рассматривают варианты Р6 М3, Р10 К 5 Ф5, Р 18 К 5 Ф 2, Р 9 К 5, Р9 Ф5, Р 14 Ф4, Р 18 Ф2.

Из углеродистого материала

В данной группе – только исходные материалы высокого качества. Изделия обозначаются как У 12 А, У 10 А.

Изготовление резцов своими руками: пошаговое руководство

Главное – использовать только инструментальную сталь, обладающую достаточно высокими эксплуатационными характеристиками.

Специалисты рекомендуют остановиться на легированном, либо углеродистом быстрорежущим варианте.

Подбор необходимой конфигурации напильников или рашпилей

Выбор этих деталей будет проще, если владелец заранее знает точно, какие перед ним стоят задачи. После этого длину, форму и размер подобрать не составит труда. Здесь дают несколько советов.

Если требуется опилить до 5-10 мм толщины – лучше останавливаться на номере насечки 0 или 1.
Точность обработки должна находиться в пределах 0,01-0,02 мм.
По длине выбирать приспособления гораздо проще.

Главный ориентир – габариты поверхности, которую требуется опилить. Чем этот параметр больше, тем крупнее должно быть и само приспособление.

Можно воспользоваться специфической формулой, чтобы расчёт был точнее. К длине поверхности изделия прибавляем 15 см. Получим значение, которое и будет длиной рабочей поверхности напильника, рашпиля. Главное – чтобы работая, инструмент проводили по всей заготовке.

Крепление режущих частей

Самодельные инструменты делают также, что и профессиональные. Оптимальное решение – саморезы и винты. Чем качественнее изделие – тем лучше.

Заточка инструмента

Только регулярная заточка резцов позволит получить максимально точные результаты. Необходимость в процедуре возникает не только для инструментов, у которых есть твёрдосплавные пластины одноразового применения. Работа выполняется специализированными станками, когда речь идёт о производственных предприятиях крупного масштаба.

Ограничения по методике для домашних условий практически отсутствуют. Применение допустимо для обычных кругов по заточке, реагентов с химически активным действием. Станки универсального, специализированного назначения – дешёвый вариант, сохраняющий эффективность.

Обрабатывая заднюю часть инструмента, проходят три главных этапа.

Сохранение такого же угла, что и у самой державки сзади. Увеличение показателя по сравнению с задним углом резания равно 5 градусам.
Второй этап предполагает обработку поверхности самой режущей пластины сзади. Здесь надо сохранить превышение, равное 2 градусам.
Доводка составляет третий этап. Он нужен для формирования необходимого заднего угла.

Через несколько этапов обработки проходит и передняя поверхность.

Доработка и шлифовка

Это делают карбидом, на специальном чугунном диске. Приспособление вращается, сохраняя скорость до 1-2 м/с. Направление вращения самого диска – к рабочей кромке, от опорной части инструмента.

Последовательно притирают лезвия, инструментальные поверхности. Резцы практически доводятся до блеска, их избавляют от любых неровностей.

Зачем нужна доводка? Инструмент со временем притупляется и изнашивается, если его используют достаточно часто. Причина – в том, что пластина трётся о заготовки и стружки. Если пластина ровнее, то трение будет меньше. Износ инструмента в такой ситуации замедляется.

У процесса доводки есть и другие особенности:

При доводке применяют абразивные пасты, главный компонент у которых – борный карбид.
Доводка предполагает смачивание инструмента керосином.
Потом на поверхность зигзагообразно наносят пасту.
Инструмент подносят к диску.
Пасту ГОИ можно использовать совместно с керосином.
Керосин не относится к обязательным этапам, когда применяют современные смазки.

Важно правильно установить стол подручника. После его установки по сравнению с серединной частью диска лезвия резцов с деталью на одних линиях, либо ниже. Вращение диска – к пластине с резьбой, направленное.

Частички пасты начинают измельчаться, когда прижимают инструмент, приступают к доводке. У резца нет сколов и потёртостей при прохождении через кромки. Неровности с резцовой поверхности устраняются благодаря тем самым зёрнам пасты.

Советы по выбору качественных резцов при покупке

Чтобы правильно выбрать резцы для того или иного конкретного случая, надо опираться на следующие важные параметры:

Какой металл подвергается обработке чаще всего? Какие операции выполняются на оборудовании?
Важно заранее расставить приоритеты, между износоустойчивостью, эффективностью обработок и качеством изделий.

Если токарь только начинает работать, то ему достаточно приобрести инструмент трёх видов:

Расточные SDQCR.
Нейтральные наружного типа
Проходные, для обработки торцов. SDACR.

Наборы с резцами токаря актуальны, если эксплуатация планируется долгосрочная. Преимущество – комплекты со сменными пластинами. Необходимость в покупке новых державок отпадает, достаточно менять расходные составляющие.

Что касается производителей, то вот несколько названий, заслуживающих внимания:

Калибр.
СиТО.
Proma из Чехии.
Hoffman Garant из Германии.

Первые два производителя – российские. Актуальным будет приобретение специальной заточной машинки. Тогда при износе резцов самостоятельное возвращение работоспособности не доставит хлопот. Не нужно тратить время, ожидая мастеров.

Два круга абразивного свойства, поддержка охлаждающей системы становятся важными компонентами для современных агрегатов по заточке, шлифованию. Один диск – из карбида кремния, другой – на основе электрокорунда. Часть резца спереди обрабатывают первой, после неё идут поверхности сзади и дополнение. Цель – получение ровной кромки, способной разрезать материалы.

Заключение

Державка и рабочая голова – самые важные элементы у этого инструмента. Потому и внимание на них обращают по максимуму. От них зависит качественное выполнение всей работы, в целом. Эта же характеристика позволит заранее узнать, какими размерами будут обладать отверстия в готовом виде.

Неправильный выбор рабочих инструментов приведёт к различным проблемам при проведении обработки, особенно это касается металла. Потому стоит заранее внимательно изучить классификацию и понять, какими особенностями обладает каждая из представленных разновидностей. После этого определиться с подходящей моделью не составит труда.

Способ изготовления фасонного резца

Изобретение относится к обработке металлов методом электроэрозионной резки непрофилированным электродом и может быть использовано для получения резца фасонного, предназначенного для изготовления, например, формообразующих частей пресс-форм.

Из уровня техники известен способ изготовления фасонных резцов, по которому резец получают путем традиционной обработки методами токарно-фрезерных операций и дальнейшего термического воздействия (см., например, М.И. Юликов и др.. Проектирование и производство режущего инструмента - Москва, - 1987. С.225-227).

К недостаткам известного способа следует отнести большое требуемое количество вспомогательного и основного оборудования и инструмента для получения фасонных резцов, а так же высокую сложность изготовления изделий малых габаритов и размеров заявленных требуемой точности.

Наиболее близким техническим решением по технической сути и достигаемому результату, является способ электроэрозионной резки вырубного твердосплавного штампа непрофилированным электродом, включающий обработку проволочным электродом-инструментом по заданному профилю посредством воздействия искровых разрядов на обрабатываемую заготовку (Б.А. Артамонов и др. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов - Москва, - 1983. С.87-91).

Недостатком известного технического решения является невозможность изготовления изделий из твердосплавных материалов со сложной пространственной конфигурацией, например, фасонных резцов с высокой требуемой точностью.

Техническим результатом заявленного способа является расширение ассортимента получаемых изделий, за счет обеспечения возможности получения изделий со сложной пространственной конфигурацией.

Поставленный технический результат достигается посредством того, что в способе изготовления фасонного резца, включающем формообразование режущей части при помощи электроэрозионного воздействия на обрабатываемую деталь искровых разрядов, посредством программно организованного электромеханического узла с формообразующим инструментом в виде проволочного электрода, функционально обеспечивающим последнему рабочее 4-х координатное пространственное перемещение относительно обрабатываемой детали, согласно изобретению, электроэрозионное воздействие осуществляют при следующих технологических параметрах:

- напряжение резания - 60-62 (В);

- ток резания - 5-7 (А);

- продолжительность отсутствия разрядного импульса - 0,3-0,36 (мкс);

- скорость подачи проволочного электрода - 6-7 (м/мин);

- усилие натяжения проволочного электрода - 8000-10000 (Н);

- давление прокачки в форсунках направляющих электрода-инструмента - 255-260 (бар).

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

При изготовлении фасонных резцов, как правило, предварительно осуществляют проектирование конфигурации изделия и параметров изготовления резца фасонного с помощью CAD/CAM систем. Задаются технологические параметры способа, заявленные в формуле изобретения. После чего заготовку устанавливают на рабочий стол и закрепляют в соответствующих средствах фиксации заготовки, например, в специально разработанной призме. Посредством заданной программы задают траекторию движения программно организованному исполнительному устройству, которое выполнено в виде электромеханического узла с формообразующим инструментом в виде проволочного электрода. Упомянутая программа обеспечивает исполнительному устройству рабочее 4-координатное пространственное перемещение относительно обрабатываемой детали. В качестве материала для изготовления проволочного электрода, традиционно используют латунь. В зависимости от конфигурации функциональной части резца определяются с количеством переходов зоны обработки, в частности их может быть два. На первом переходе после установки заготовки на рабочем столе в специально разработанной призме задают место захода инструмента, и формируется одна часть функциональной поверхности резца посредством воздействия искровых разрядов на заготовку от проволоки по построенной траектории. На втором переходе резец переустанавливают с поворотом 90° и аналогично формируют другую часть функциональной поверхности резца.

Пример реализации способа.

Заявленный способ использовался при изготовлении фасонного резца d=6 мм и длиной 18 мм, предназначенного для обработки отображения резьбы на цилиндрической части пресс-формы при литье пластмасс под давлением, для чего использовалась стержневая заготовка с диаметром d=6 мм, общей длиной 30 мм из твердого сплава полученная путем горячего проката и последующей отрезки в размер на электроэрозионном станке.

Предварительное проектирование конфигурации изделия и параметров изготовления резца осуществлялось в системе автоматизированного проектирования Pro/Engineer.

Электроэрозионная резка велась на четырехкоординатном электроэрозионном вырезном станке с ЧПУ SEIBU M500S при следующих технологических параметрах: напряжение резания - 61 В, напряжение в межэлектродном зазоре - 39 В, ток резания - 6 А, продолжительность отсутствия разрядного импульса - 0,33 мкс, скорость подачи проволочного электрода - 6,5 м/мин, усилие натяжения проволочного электрода - 9000 Н, давление прокачки в форсунках направляющих электрода-инструмента 257 бар. Рабочая ванна была заполнена дистиллированной деионизированной водой, инструментом являлась проволока, изготовленная из латуни с диаметром 0,1 мм.

В процессе электроэрозионной пространственной резки с заявленными технологическими параметрами был получен резец должного качества с заданными конфигурацией и геометрическими параметрами.

Таким образом, проведенные испытания показали возможность использования заявленного технического решения для изготовления фасонных резцов, предназначенного для изготовления формообразующих частей пресс-форм методом четырехкоординатной электроэрозионной резки.

Заявленные значения интервалов технологических режимов, указанные в формуле изобретения, были получены экспериментальным путем и являются необходимыми и достаточными для решения поставленного технического результата, что доказано примерами, представленными в таблице 1.

Выдержанный интервал напряжения резания, напряжения в межэлектродном зазоре, тока резания, продолжительности отсутствия разрядного импульса, скорости подачи проволочного электрода, усилия натяжения проволочного электрода, давления прокачки обеспечивают получения качественного фасонного резца сложной геометрической формы, принимая ввиду его малые габариты (⌀6×18), сложную пространственную конфигурацию режущей части, а также высокую требуемую точность изготовления.

Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности неизвестной на дату приоритета из уровня техники необходимых признаков, достаточной для получения требуемого синергетического (сверхсуммарного) технического результата.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для обработки металлов методом электроэрозионной резки, в частности, для изготовления резца фасонного для обработки отображения резьбы на цилиндрической части пресс-формы при литье пластмасс под давлением;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте нижеизложенной формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленный объект соответствует требованиям условий патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.

Виды и маркировки фасонных резцов, советы по выбору

при токарной обработке происходит путем вращения криволинейных образующих вокруг оси изделий. Образующие могут представлять собой также сочетания линий различного профиля, создающих при вращении определенную конфигурацию детали. Существует несколько способов изготовления и контроля формы изделий с фасонными поверхностями, в том числе с использованием:

шаблона;
фасонного инструмента;
копира;
сочетанием указанных способов.

При использовании шаблонов подача резца осуществляется как в продольном, так и в поперечном направлении. После срезания определенной толщины слоя к детали прикладывается шаблон для определения размера следующего срезаемого слоя.

Наиболее простым способом получения фасонной поверхности детали является использование резца с режущей кромкой, повторяющей заданную криволинейную образующую.

Применение копира дает возможность получения наиболее точную конфигурацию детали. Иногда на практике приходится использовать комбинацию всех перечисленных способов – чаще всего это касается вытачивания удлиненных изделий с использованием твердосплавного и быстрорежущего инструмента.

Современное станочное оборудование обеспечивает высокую точность обработки заготовок, при этом деталь должна быть надежно закреплена в шпинделе или центрах станка. В случаях, если длина заготовки значительно превышает ее диаметр, применяются добавочные опоры – люнеты. Таким образом, можно значительно увеличить жесткость установки детали, что способствует точности обработки.

Применение на практике резцов с криволинейной конфигурацией ограничивается шириной их режущей части, которая не должна превышать 60 мм. Радиус чугунных и стальных заготовок из чугуна или стали ограничивают 20-ю миллиметрами. В таких случаях важно учитывать, что действующие усилия в зоне резания должны соответствовать общей жесткости всех составляющих системы СИД.

Если необходимо получить радиус обрабатываемой детали, превышающий 20 мм, используют проходные резцы, радиус закругления которых меньше, чем радиус закругления сопрягаемой детали, к примеру, подшипника.

а – цельный; б – с механическим креплением режущей части; в — дисковый

Классификация

Режущие инструменты фасонного типа предназначены для обработки поверхностей заготовок, выполненных из сталей мягких, средней твердости и твердых, чугуна мягкого и твердого, латуни, бронзы, меди, алюминия и других цветных металлов и сплавов. Работы выполняются на станках револьверных, токарных, включая полуавтоматического и автоматического типа.

Классифицируют изделия по таким признакам:

материалу изготовления (твердосплавные и быстрорежущие);
способу изготовления (цельные и составные);
конструкции (круглые, призматические и стержневые);
виду обрабатываемой поверхности (наружные и внутренние);
установке относительно заготовки (тангенциальные и радиальные);
форме образующих фасонных поверхностей (кольцевые, винтовые и плоские);
расположению оси отверстия для крепления относительно заготовки (с параллельным и наклонным);
расположению передней поверхности (с нулевым углом наклона режущей кромки и с определенным углом наклона);
способу крепления (насадные, хвостовые).

Режущий инструмент изготавливают из легированной и быстрорежущей стали. Именно от марки стали зависит, будет ли он изготовлен из цельного куска металла или составным. В первом случае целесообразно изготавливать его цельной конструкции, во втором – из нескольких марок стали. Изделие составного типа представляет собой державку, выполненную из обычной стали, к которой приклеивается, приваривается или присоединяется режущая часть, изготовленная из специальной инструментальной стали. Такой способ снижает стоимость изготовления по сравнению с инструментом, выполненным полностью из дорогостоящей высоколегированной стали.

Резцы фасонные круглые

Круглый фасонный резец является распространенным режущим инструментом, его несложно изготовить. Служит он для обработки наружных и внутренних поверхностей заготовок, выполненных из разных материалов. Характерная особенность – поддаются повторной заточке, которую можно осуществлять неоднократно. Инструмент представляет собой тело вращения с угловым пазом для создания передней поверхности и с отверстием для отвода стружки.

Резцы фасонные призматические

Инструменты такого типа предназначены для обработки поверхностей заготовок. С их помощью можно получать как внешние, так и внутренние поверхности необходимой конфигурации. Призматические фасонные резцы представляют собой изделие в форме призмы, у которой передняя поверхность плоская, а задняя имеет фасонную форму. Такой режущий инструмент устанавливается в резцедержатель с помощью соединения, которое называется ласточкин хвост. Инструмент перетачивается неоднократно по передней рабочей поверхности. При точении обеспечивают высокое качество поверхности по чистоте обработки и шероховатости.

Резцы фасонные стержневые

Стержневой фасонный резец отличается от обычного токарного тем, что имеет режущую кромку, соответствующую форме будущей детали. Изготавливаются нескольких типов: галтельные, канавочные, радиусные и с более сложным профилем – дисковой или призматической конструкции.

Радиальный

Радиальный режущий инструмент имеет круглую или призматическую форму, при этом первый вид применяют для обработки как наружных, так и внутренних поверхностей заготовки; призматическими изделиями обрабатываются исключительно наружные поверхности. Устанавливается по отношению к заготовке в резцедержатель так, чтобы обеспечить поперечную подачу – ось заготовки в этом случае пересекается в нескольких или в одной точке с режущей кромкой изделия.

Тангенциальный

Тангенциальный резец применяют для обработки заготовок, плохо сопротивляющихся прогибу, и при выполнении неглубоких профилей. Устанавливается режущий инструмент в резцедержателе так, чтобы оказаться по касательной к внутреннему профилю заготовки. Это позволяет последовательно в работу вводить режущие кромки инструмента.

Подаваться на заготовку инструмент может в нескольких направлениях:

продольном;
поперечном;
под углом к оси.

Резцы с положительным передним углом режущей плоскости улучшают процесс резания. Их вкупе с изделиями, имеющими еще и угол наклона режущей кромки, применяют для изготовления особо точных деталей.

Режимы резания

Для тангенциальных фасонных моделей (обычно призматические) возможна обработка предмета несколькими кромками, причем с разных сторон или нескольких профильных участков. В некоторых случаях они расположены на различных уровнях глубины для обеспечения раздельной последовательной обработки. С целью обработки нескольких предметов по шаблону инструмент монтируют в одном положении и осуществляют продольные и поперечные подачи заготовок. При этом каждая точка режущей кромки начинает и заканчивает работу в различных точках, не продолжая резание за пределами данного интервала. Тангенциальные резцы также могут применяться с вращательным движением подачи. Такие модели подходят для тонких заготовок и неглубоких профилей.

Радиальные (радиусные) варианты (обычно призматические либо круглые) рассчитаны на вращательную подачу. Кромка при обработке фасонным резцом данного типа описывает рабочую поверхность радиально. При этом движение подачи для кромки пересекает ось предмета. Это позволяет осуществлять обработку с разной глубиной и создавать сложные формы. Ввиду большой площади контакта оборудование подвергается значительным нагрузкам. К тому же при работах с длинными предметами малого сечения возможна их деформация. Ввиду этого используют пониженные режимы.

Фасонный инструмент осевой подачи служит для обработки торцевых фасонных поверхностей и односторонних профилей без выступов и канавок.

В сравнении с радиальными моделями они подходят для работ со ступенчатыми заготовками меньшей жесткости ввиду срезания меньших сечений и меньших режущих сил.

Для поверхностей вращения резец осуществляет подачу (чаще поступательную, иногда радиальную), а заготовка – вращательное движение.

Помимо токарных станков возможно применение фасонных резцов на строгальных, долбежных и специальных для цилиндрических предметов. В таких случаях используются модели радиальной конструкции с поступательной подачей, перпендикулярной оси детали. Например, элементы зубодолбежных головок, служащие для работы с зубчатыми колесами цилиндрической конфигурации.

В случае вращательной подачи используют тангенциальную конструкцию. Кромка таких моделей описывает поверхность вращения, касаясь предмета. При этом каждая точка кромки в конкретный момент удаляет фрагмент заготовки и отходит от нее.

Винтовое движение подачи применяется для заготовок соответствующей конфигурации. При этом резец совершает резание не на одном уровне, а углубляясь после каждого прохода. Таким способом нарезают резьбу.

Особенности геометрии изделий

Геометрия фасонного резца зависит от его конструкции, а она в свою очередь отталкивается от размеров и профиля детали. Основными из них являются углы резания, заострения, главные передний и задний, а также у некоторых изделий в конструкцию вводят дополнительные углы. Параметры могут быть самыми разными. Получить качественную деталь из заготовки помогут грамотное конструирование формы инструмента и правильный подбор марки стали/сталей для его изготовления. Расчет профиля будущего изделия выполняют специалисты 2 способами: аналитическим и графическим, – каждый из которых требует определенных навыков и умения пользоваться конкретными справочниками и литературой. Немаловажное значение имеет и опыт работы.

Контроль фасонной поверхности

Контроль качества обработки поверхности производится при помощи шаблона или специального протектора посредством наложения профиля обработанной детали в увеличенном масштабе на чертеж. Выбор метода контроля зависит от масштаба производственных работ, необходимой точности обработки и выбора конструктивной базы. Выделяют следующие методы контроля точности обработки:

Универсально-координатный. Он подразумевает численную диагностику местоположения отдельных зон фасонной поверхности относительно технологической базы. Расчет осуществляется в прямоугольной и полярной системы координат при помощи измерительных стержней, устанавливаемых на базовые точки поверхности. Универсально-координатный метод относится к контактным способам контроля затачивания. Наличие погрешностей во время расчетов зависит от формы наконечников стержня.
Метод сравнения с образцом. Он заключается в сопоставлении значении профилей обработанной поверхности и шаблонной заготовки. Номинальные значения эталонных деталей прописаны в технологических картах. Во время измерений используются номинальные и предельные калибры с шаблонными значениями профиля. Они накладываются на поверхность изделия. Эта технология используется для контроля грубых фасонных поверхностей с большой величиной погрешности (от 0,2 мм).

Более точные результаты измерения точности заточки деталей можно получить при использовании оптических устройств. В этом случае производится фиксация базовых точек обработанного изделия при помощи наведения на них сетки оптического прицела.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Советы по выбору фасонного резца

Как указывалось ранее, инструмент изготавливается под конкретную деталь. Работы по изготовлению начинаются с проектирования. Этапы проектирования следующие:

определяются с типом инструмента, профиль которого напрямую зависит от чертежных данных детали;
определяются с основными и присоединительными размерами, а также с углами режущей части и установки резца;
выполняют расчет размеров профиля, так называемый коррекционный расчет;
определяются с допусками.

Исходя из этого подбирают материал и способ изготовления, а также делают чертеж будущего изделия. Кроме того, определяются с державкой для крепления на станке конкретной модели. При необходимости ее тоже изготавливают. В большинстве случаев первоначально выполняют шаблон, а для контроля размеров в процессе эксплуатации изделия – контршаблон.

Вывод: изготавливается изделие по известному профилю детали, которая будет точиться с помощью инструмента. Профиль определяют в плоскости передней грани и в той, которая перпендикулярна задней поверхности.

Заточка резцов

Заточка токарных резцов производится как при их изготовлении, так и при износе. Процесс заточки проходит на точильно-шлифовальных станках с непрерывным охлаждением. Сначала затачивается главная поверхность, затем задняя и вспомогательная. После этого обрабатывают переднюю поверхность резца до получения ровной режущей кромки.

На каждом станке для заточки резцов имеется два шлифовальных круга: из электрокорунда и из зеленого карбида кремния. Первый применяется для обработки резцов из быстрорежущей стали, второй используется для заточки твердосплавных резцов. Для проверки правильности заточки резца существуют специальные шаблоны.

Такой инструмент, как токарные резцы, востребован достаточно хорошо и широко представлен в ассортименте каталога .

Как выбрать способ заточки в зависимости от вида резца?

Основная часть состоит их режущей части по металлу или дереву — конструктивное сходство. Присутствует крепление. Но контролируемое удаление части детали возможно различными способами, от этого зависит вид инструментария.

Вид резца определяется количеством поверхностей (можно быть две и более). Поверхностные характеристики определяются шириной лезвия и его формой, так же различаются вариации в зависимости от возможности регулировки (направление выбирается произвольно). Кромка — неотъемлемая конструктивная особенность.

Выбор вида резца, то есть определенной модели с техническими характеристиками зависит от того, какой предстоит тип работ. Например, для простейшей обработки внешней формы деревянной детали понадобится один вариант, но для стандартизированной схемы изготовления резьбы по металлу — совершенно другой. Меняется не только вид резца, но и способ его заточки.

Плоские прямые

В зависимости от того, используется или металл, или дерево меняются особенности создания плоских прямых резцов. Основное предназначение — обработка поверхности. Но используются данные вариации для создания небольших несложных отверстии, выемок и пазов в изделиях. Плоские прямые резцы отличаются следующими характеристиками:

Как сделать резцы для токарного станка по дереву своими руками

Инструмент для резьбы по дереву нужно тщательно подбирать. Резьба по дереву как вид декоративно-прикладного творчества имеет многовековую историю, и обеспечила человечество настоящими шедеврами. В домашних условиях тоже можно создать произведения искусства, да и просто разнообразить интерьер. Хотя и появились некоторые современные модели с электрическим приводом (например, бормашина для резьбы по дереву), в целом инструмент сохраняет традиции и предназначен в основном для кропотливого ручного труда.

Различные виды стамесок для резьбы по дереву

Устройство и принцип работы токарного станка по дереву

Основные узлы токарного станка по дереву
Главное отличие токарного станка по дереву от его собрата, на котором обрабатываются заготовки по металлу, заключается в том, что у него вместо механического устройства для подвода резца к обрабатываемой детали установлен подручник — приспособление для упора стамесок.

Токарный станок для деревообработки устроен несложно. На станине устройства располагаются передняя и задняя бабки. В передней бабке расположен шпиндель, в него вставляют разные приспособления, с помощью которых крепится левый конец деревянной заготовки. Задняя бабка служит для упора правого конца длинной заготовки. Между левой и правой бабкой устанавливается подручник, который служит для упора инструмента, которым будет обрабатываться заготовка.

Шпиндель приводится в движение электродвигателем. Скорость вращения может регулироваться. Кстати, некоторые токарные работы можно исполнять на фрезерных станках, но об этом рассказ должен быть в отдельной статье.

Заготовка закрепляется в патроне, который установлен на шпинделе. Потом она поджимается задней бабкой. Если устройство подпора задней бабки неподвижное, то его перед установкой заготовки смазывают машинным маслом. Прежде чем начинать устанавливать заготовку, нужно в ней точно вычислить и отметить центр. Его проще всего найти, если воспользоваться угловым центроискателем. Если заготовка будет закреплена не по центру, то при вращении шпинделя это вызовет её «биение», и качественно выточить деталь не удастся.

Полукруглые стамески

Довольно часто для проведения работы требуются полукруглые стамески, которые при необходимости также можно изготовить самостоятельно.

В большинстве случаев в качестве основы применяется пробойник, за счет чего изначально заготовка уже имеет требующуюся форму.

Переделка в этом случае заключается лишь в срезе лишнего материала и заточке режущей кромки. Инструкция выглядит следующим образом:

Выбирается пробойник требующего размера.
Срезается лишняя часть радиуса.
Пока поверхность остается теплым проводится придание ей требующейся формы.

Финишный этап заключается в затачивании лезвия, для чего применяется специальный шлифовальный круг.

Выбор материала и его подготовка

Породы дерева

Дерево — податливый материал для изготовления самых разных поделок. Тем не менее, нужно учитывать, что не все породы дерева одинаково легко поддаются токарной обработке. Легче всего на токарном станке обрабатываются заготовки из ореха, граба, бука, липы, березы и груши. Хвойные породы, а также дуб и ясень поддаются точению значительно труднее. Подбирая материал для заготовки, следует выбирать такие болванки, на которых нет трещин, выпадающих сучков, просмолок и прочих дефектов.

Следует учесть, что разные породы дерева имеют свою внутреннюю неповторимую красивую текстуру. Зная, какая у каждого из видов деревьев внутренняя текстура, легче подбирать необходимую болванку для изготовления той или иной поделки. Из ореховой древесины можно выточить красивую пудреницу, круглую шкатулку, а из дерева акации получается великолепная солонка. Текстуру дерева нужно учитывать при выточке того или иного изделия.

Прежде чем поставить болванку на токарный станок, нужно как можно больше подогнать её размер под будущее изделие ручным инструментом, например, топором. Толстое полено незачем устанавливать в центры, если предстоит выточить тонкую деталь. Его следует обтесать. Если заготовка в сечении имеет квадратную форму, то углы тоже можно срезать ручным инструментом, придав болванке более округлую форму.

Как сделать самостоятельно?

При необходимости можно сделать стамеску своими руками. Как правило, проблем с проведением подобной работы не возникает. Начинать подобную работу рекомендуется с выбора наиболее подходящего материала. Для лезвия может применяться:

Фреза, предназначенная для работы с металлом. При ее изготовлении часто применяется инструментальная сталь, которая в меньшей степени подвержена износу. Именно поэтому она характеризуется высокой эффективность в применении, обладает достаточной жесткостью.
Для мини-стамесок часто используется сверло. Оно также изготавливается из инструментальной стали, за счет чего режущая кромка держит заточку на протяжении длительного периода.
Полукруг можно получить из ранее использованного пробойника. Подобное изделие также весьма распространено.
Любой профилированный инструмент может применяться для получения угловой стамески для дерева.
В последнее время все чаще применяется напильник, который становится отличным основанием для получения рассматриваемого изделия.
Надфили тоже есть в наборе многих специалистов. Они представлены напильниками небольших размеров с различной формой.

В качестве основания для изготовления мини-станка часто применяется небольшой кусок металла. В домашних условиях можно получить небольшое изделие.

Приспособления для крепления деревянной заготовки

Наиболее часто употребляемое приспособление для крепления болванки — поводковый патрон. Чаще всего для токарных работ по дереву используется два вида таких приспособлений.

Схема патрона с зубцами

Первый вариант такого устройства — патрон с зубцами. Крепится заготовка в таком приспособлении следующим образом: следует просверлить небольшое отверстие в отмеченном центре болванки, вставить в него центральный зуб патрона, конечно, предварительно сняв его (патрон) со шпинделя, после чего следует слегка ударить по хвостовику приспособления, тем самым вгоняя остальные зубцы в древесину.

Таким способом размечается место установки болванки в патрон. Устанавливаем его на шпиндель, после чего устанавливаем заготовку согласно разметке, поджимаем пинолью задней бабки — можно начинать точение дерева.

Второй вариант поводкового крепления деревянной болванки — использование планшайбы. Такое приспособление представляет собой металлический круглый диск. В середине расположено отверстие для надевания и крепления на шпинделе токарного станка.

По всей площади диска в правильном порядке располагаются сквозные отверстия. Через эти отверстия болтами или шурупами (саморезами) заготовка и крепится к планшайбе. Предварительно нужно отметить центр заготовки, а потом её устанавливать. Без использования планшайбы не обойтись, когда требуется точение дерева торца заготовки, и задней бабкой для упора уже не воспользоваться.

Надфили

Для обработки дерева часто применяется надфиль. Как показывает практика, они идеально подходят для создания ручного инструмента. Инструкция по созданию подобного инструмента выглядит следующим образом:

Пассатижами берется надфиль и нагревается до высокой температуры. При этом нужно быть достаточно осторожным, нагрев проводится исключительно равномерно.
Закаленная заготовка аккуратно загибается для получения требуемой формы. Действовать нужно быстро, но осторожно, так как раскаленный металл может обжечь, но он достаточно быстро остывает.
После создания требующейся формы заготовка опускается в холодную воду. За счет этого обеспечивается быстрое застывание и закаливание поверхностного слоя.

Заключительный этап связан с протиранием поверхности и ее затачиванием. Подобное изделие может иметь самую различную форму.

Инструмент для точения дерева

Чаще всего для обработки древесины на станках используются токарные стамески. По сравнению с обычными стамесками токарные имеют более удлинённые ручки, их резцы изготавливаются только из высококачественной инструментальной стали. То есть стамеска состоит из двух частей — ручки и, насаженного на неё, металлического полотна с заточенным под определённым углом или обоюдоострым лезвием.

Для разных задач существуют разные типы стамесок. Новичку в токарных делах для того, чтобы начать работать с деревом, достаточно научиться владеть вот этими двумя стамесками:

Стамески для токарных работ

рейером — у этой стамески полукруглое лезвие, которое изготавливается из толстой пластины, она предназначена для черновой обтачки заготовки;
мейселем — этот вид стамесок предназначен для чистовой обработки детали, лезвие заточено наискось, причём с обеих сторон.

Большую часть остальных типов токарных стамесок причисляют к фасонным инструментам. Ими придаётся окончательный вид выточенной детали. К примеру, на выточенной солонке можно вырезать декоративные канавки. Вот некоторые виды таких стамесок:

стамеска-крючок — таким резцом можно выточить в торце заготовки углубление;
стамеска-гребёнка — с её помощью можно нарезать внутреннюю и внешнюю резьбу или же нанести множество декоративных канавок;
стамеска-кольцо — ею можно делать то же самое, что и при помощи крючка.

Видов фасонных резцов существует великое множество. Опытные токари под конкретную задачу придумывают свои резцы, и изготавливают их сами.

Резцы для точения древесины

Выполнение заточки резцов своими руками

От того, насколько правильно заточен рабочий инструмент зависят качественные показатели обработки. Чтобы правильно выполнить заточку необходимо воспользоваться электрозаточным станком у которого предусмотрен набор кругов различной степени зернистости и наличие бархатного бруска, необходимого для правки лезвий.

Углы заточек мастера выбирают лично, исходя из своих предпочтений, токарного мастерства, твердость древа, качества рабочих инструментов и окончательного желаемого вида обрабатываемых поверхностей.

Для начинающих токарей оптимальным вариантом являются углы заточек для:

мейселя – скосы должны равняться 40° по отношениям к оси рабочих поверхностей и по 40° для сторон лезвия;
рейера – от 50° до 60°.

При накоплении опыта и повышении уровня мастерства, угол затачивания вы всегда сможете уменьшить до 20°-35°.

Также для мастеров рекомендуется, помимо разнофасонного типа резцов, иметь один вид резцов с одинаковым размером, но с разным углом заточки. Такой подход сможет значительно ускорить и облегчить рабочий процесс, а также увеличит срок эксплуатации инструментов, поскольку не будет надобности в постоянном перезатачивании лезвий исходя из видов обрабатываемого материала.

Тупой тип углов предназначен, чтобы затачивать, твердые породы древесины либо проводить первоначальную (грубую) обработку.

Острый тип углов у резцов дает возможность более качественно обрабатывать поверхности и ускорять точение, но при его использовании следует быть осторожным поскольку существует риск сколоть заготовки и повредить лезвие. Выполнять затачивание и правку такого типа инструментов также необходимо более часто, нежели при использовании резцов с тупым углом.

Приблизительные углы заточек на лезвии формируются еще на стадиях изготовления резцов своими руками, и перед тем как провести термическую обработку — закаливание.

После их окончательной подготовки, резцы затачиваются на абразивном круге, а весь процесс завершает ручная доводка с помощью бархатного бруска.

Технология работы на токарном станке

Желательно, чтобы рабочее место перед токарным станком было оборудовано для конкретного работника — под его рост. Обрабатываемая деталь должна находиться на уровне локтя. Прежде чем начать работать, токарь должен занять устойчивую и удобную стойку перед станком.

Деревянную заготовку нужно надежно закрепить либо в центрах, либо на планшайбе. Дальше следует подвести подручник поближе к заготовке, провернуть вал с болванкой — она не должна его задевать. Верхняя часть подручника должна располагаться миллиметров на пять ниже оси вращения.

Теперь можно запустить двигатель. Чем более чистовая работа производится, тем больше должна быть скорость вращения шпинделя. Упираем тело полотна стамески в подручник, медленно приближаем резец к вращающейся заготовке. Снимать стружку надо тонким слоем, нельзя позволять резцу глубоко проникать в тело болванки — это небезопасно. Одной рукой держат полотно стамески, а другой — её рукоять. Желательно плотно прижимать локоть к телу, таким манером создается более сильный и неподвижный упор.

Угловые стамески

Получение сложной поверхности может проводится при применении угловых стамесок. Их также производят из профильных изделий. Процедура получения требующегося изделия выглядит следующим образом:

Металл нагревается, после чего срезаются излишки материала.
Следующий шаг заключается в создании рукоятки, для чего в большинстве случаев применяется дерево.

Для того чтобы полученное изделие могло использоваться для снятия дерева с поверхности нужно провести заточку лезвия. Проводится подобная работа при применении шлифовальных кругов.

Соблюдение правил безопасности при работе на токарном станке — обязательное условие

Не освоив правила безопасности работы на станке, не стоит и подходить к нему, иначе работник может здоровье потерять, а не получить удовольствие от классно изготовленной детали. Основные требования безопасности при проведении токарных работ по дереву изложены ниже:

Техника безопасности

токарь должен быть одет в спецодежду, которая должна быть плотно застёгнута на все пуговицы;
волосы должны быть убраны в головной убор;
обязательно надевание защитных очков и опускание защитного экрана;
ручки стамесок не должны иметь трещины;
заготовка должна быть надёжно закреплена в патроне;
заготовка не должна иметь повреждений;
станок должен быть заземлен;
все настроечные манипуляции (замер размера, пододвигание подручника к детали и т. д.) должны выполняться при выключенном станке.

Существуют и другие пункты требований по безопасности, которые могут быть изложены либо в производственной инструкции, либо в документации завода-изготовителя токарного станка.

Используем напильник

Сделать рассматриваемое изделие из напильника можно при применении точильного круга. Подобная заготовка подходит для получения прямого резака.

При выборе напильника следует учитывать несколько основных моментов:

Размеры.
Зернистость.
Тип применяемого сплава при изготовлении.

Кроме этого, в ходе работы приходится проводить изменение конца для рукоятки. За счет существенного увеличения площади контакта можно равномерное распределить нагрузку и существенно увеличить эксплуатационный срок изделия.

При желании из рассматриваемой заготовки можно получить угловую стамеску. Снятие лишнего материала проводится при помощи круга по металлу. На финишном этапе проводится заточка режущей кромки, после чего полученное изделие будет готового к применению. В качестве основы может применяться и старый напильник, степень износа рабочей части не имеет важного значения.

Абразивы

Напильники и рашпили быстро и гладко удаляют лишнее дерево. Они отличаются характером поверхности, которая может быть грубой, средней или относительно гладкой. Инструменты плоской, полукруглой или круглой формы всегда используйте с ручкой. Напильники и рашпили типа riffler имеют зубья с двух концов и разнообразную форму. Их используют для проникновения в труднодоступные места и удаления мелких щепок. Инструменты с шершавой поверхностью применяют для зачистки небольших участков.

Гибкая шлифовальная лента удобна при работе с изогнутой поверхностью. Шлифовальные цилиндры в составе ручной дрели или пресса незаменимы при окончательной отделке. Инструменты для полировки различаются фактурой поверхности и характером материала, отвечая самым разным запросам. Наждачную бумагу применяйте только по завершении работы, иначе частички абразива застрянут в дереве и ваши инструменты быстро затупятся.

Читайте также: