Резак для токарного станка по металлу

Обновлено: 16.05.2024

Резец для токарного станка - основной рабочий инструмент, придающий заготовке (из дерева, стали или другого материала) нужные размеры и форму. От его состояния (степени изношенности) и остроты (качества заточки) напрямую зависит как точность изготовления детали, так и сама возможность быстрого и безопасного проведения требуемых технологических операций. Свою роль играет и правильный выбор инструмента, поэтому ниже мы остановимся как на его габаритах, так и на используемых сегодня разновидностях.

При профессиональной эксплуатации оборудования необходимо в точности понимать, что из себя представляет его основной рабочий инструмент. Поэтому сегодня мы всесторонне рассмотрим резец для токарного станка, начиная с его геометрии, плоскостей и углов, заканчивая сферами использования тех или иных вариантов его исполнения.

Конструкция

Абсолютно все варианты, от наиболее распространенных до весьма специфических, состоят из двух следующих ключевых частей:

державка, со строго определенным сечением, форма которого или прямоугольная, или квадратная, – для надежной фиксации в оборудовании;
головка, с несколькими используемыми плоскостями и кромками (каждую из которых рассмотрим ниже) – для непосредственной обработки материала (будь то легированная сталь, чугун или какой-то другой).

По геометрии выделяют следующие способы исполнения:

прямые – обе его вышеназванные составляющие располагаются либо параллельно, либо на одной оси;
изогнутые – со слегка заметным искривлением профиля внутрь;
отогнутые – с очевидным загибом, доходящим до почти зигзагообразной формы;
оттянутые – головка по своей ширине уже державки и размещена либо симметрично по оси, либо со смещением, направо или налево.

Также абсолютно все актуальные сегодня типы резцов для токарных станков могут похвастаться определенной геометрией поверхностей, к взаимному расположению которых мы и переходим.

Плоскости

Основная – параллельна опорной и, соответственно, вектору подачи инструмента, который может располагаться как продольно, так и поперечно.
Плоскость резания – перпендикулярна предыдущей, в себя включает главную кромку, идет по касательной по отношению к заготовке.
Главная секущая – проходит через основную кромку, перпендикулярна по своей роли к проекции.

Добавьте сюда же вспомогательную, которая секущая и расположена под углом в 90 градусов к соответствующей ей грани.

Важно, чтобы размеры оставались в пределах стандартного ряда, то есть не превышали 160Х100 – 630х1000 для инструментов прямоугольного сечения и 40Х40 – 400Х40 – для квадратного.

Углы резца

Их параметры зависят от разновидности и условий использования рассматриваемого нами элемента, а также от твердости материала его исполнения и характеристик обрабатываемых заготовок. Последние, в свою очередь, определяют остроту головки, а значит могут быть:

Главные (по размещению плоскостей):
- передний задает степень деформации при воздействии, эффективность теплоотвода, прилагаемое усилие; должен уменьшаться с увеличением твердости поверхности детали;
- задний – влияет на силу трения, скорость износа, качество выполнения конечной технологической операции.
Расположенные между поверхностями кромки:
- заострения – обуславливает прочность оснастки;
- резания – определяет глубину проникновения.
В плане:
- основной – задает количество и объем снимаемой стружки;
- вторичный – непосредственно влияет на степень шероховатости, которая при его уменьшении пропорционально снижается.
Наклона кромки – формирует пятно контакта.
Вершинный – напрямую соотносится с прочностью используемого инструмента.
Задний вспомогательный – частично обуславливает силу трения.

Качество обработки зависит от вида токарных резцов

Выполнять технологическую операцию можно как черновым, так и полу- или чистовым приспособлением. В первом случае – за счет впечатляющих механико-прочностных характеристик кромок, не перегревающихся в процессе, – достигается сравнительно высокая скорость решения задачи, (но может пострадать точность, так как стружка снимается толстыми слоями). Во втором, как правило, выполняется доводка – без лишней поспешности, аккуратно, чтобы обеспечить малую шероховатость поверхности, чему способствует прямое или фасонное лезвие (не полукруглое или проходное).

Отсюда простой вывод: проводить подбор инструмента нужно с оглядкой на специфику той цели, которую предстоит решить.

Классификация токарных резцов

Выделяют несколько особенностей, по которым существующие сегодня модели разделяют на группы. Предлагаем подробнее взглянуть, по каким именно признакам.

По способу изготовления:

Монолитные (цельные) – головка с державкой сделаны неразрывно, из одной и той же заготовки, из стали (как правило, легированной).
Сборные – на их рабочую часть путем пайки нанесена твердосплавная пластина.
Съемные (регулируемые) – похожи на предыдущие, с той лишь разницей, что элемент усиления у них обычно сделан из металлокерамики и закреплен болтами (винтами, прижимами), а значит его можно демонтировать и заменить.

По направлению движения:

правые – на практике применяются значительно чаще; для проверки положите соответствующую руку на поверхность, – режущая кромка инструмента должна располагаться с той стороны, где окажется большой палец, смотрящий на деталь;
левые – используются реже; если сравнивать их с более популярными собратьями, они подаются наоборот, а значит и лезвие их, если поднести ладонь, окажется с другой стороны.

Теперь вернемся к вопросу габаритов и посмотрим, учитывая специфические особенности, какие бывают резцы для токарного станка с точки зрения их геометрии.

По форме державки:

квадратные – размерами от 4 на 4 до 40 на 40 мм;
прямоугольные – с соотношением сторон от 16 на 10 до 63 на 50 мм.

Строение головки мы рассмотрели выше, и напоминаем, что по этому параметру инструменты могут быть прямыми, изогнутыми, отогнутыми или оттянутыми. Есть еще один важный момент – та функция, которую они будут выполнять.

По типу назначения:

отрезные – для формования заготовок с прямотой граней (углов);
проходные – для торцов, снятия фасок, внешних поверхностей;
канавочные – для создания канавок нужной глубины;
расточные – для обработки отверстий, сквозного и/или глухого вида;
резьбовые – для исполнения винтовых соединений.

По характеру выполняемых работ:

обдирочные (черновые) – слои материала снимаются быстро, но без особой аккуратности;
полу- и чистовые – для более обстоятельного и точного проведения технологических операций;
тонкие – для быстрого решения особенно ответственных и даже прецизионных задач.

По способу установки:

Если рассматривать, как зависит тип токарных резцов и их назначение от особенностей фиксации обрабатываемой заготовки, классификация будет осуществляться по варианту расположения:

Радиально – то есть под углом в 90 градусов к оси детали; это классический вариант для большинства промышленных предприятий, на которых важно, чтобы крепление и геометрические положения инструмента были унифицированными.
Тангенциально – кромка находится под непрямым углом; такой монтаж применяется сравнительно реже, потому что фиксация сложнее, но он актуален для нестандартных случаев, требующих максимальной точности.

По материалу режущей части:

Углеродистые металлы с твердостью закаливания на уровне 60-64 или на основе хромокремения, хромовольфрама; используются сравнительно редко, так как быстро перегреваются и при 240 или 300 градусов, поэтому уже показывают плохие результаты.
Стали закалки до 62-65, категории Р9К5Ф2, Р9, Р12; применяются часто, так как не подлежат протирке и даже при высоких скоростях вращения способны сохранять свои свойства и выдерживать температуру до 650 0С.
Металлокерамика – сплавы на базе вольфрамокобальта (ВК8, ВК6 – для чугуна) или титановольфрамокобальта (особенно популярен Т15К6); не деформируются даже при 900 градусах Цельсия.

Отдельного внимания заслуживает маркировка: обозначения токарных резцов по металлу состоят из 9 или 10 символов. Каждая цифра (или буква) регламентирует:

1я – вариант монтажа;
2я – форма пластины;
3я – тип инструмента;
4я – значение заднего угла;
5я – направление движения;
6я – высота державки;
7я – ширина хвоста;
8я – общая длина;
9я – размер кромки;
10я – проставляется опционально, когда это нужно, и определяет ключевые (для данного случая) параметры точности.

Теперь, чтобы не усложнять обзор, самое время перейти к максимально подробному рассмотрению наиболее часто эксплуатируемых вариантов – чтобы у вас сложилось полное представление о том, как, когда и для чего они используются.

Виды токарных резцов по металлу с предназначением каждого

Для удобства они представлены отдельно – с подгруппами, сферами применения, характерными особенностями, актуальными типоразмерами.

Проходные

Обширная категория инструментов, с использованием которых цилиндрические заготовки обтачивают точно до заданного диаметра, а также выполняют ступени необходимой глубины и срезают фаски строго под определенным углом. Сами подразделяются сразу на несколько подтипов.

Прямые

квадратные – 25 на 25 мм, нужны для выполнения спецопераций;
прямоугольные – 25 на 16 мм, применимы в общих случаях.

Отогнутые

У них профиль с изгибом на конце (ориентированный налево или направо), что делает их достаточно удобными для потоковой обработки торцов деталей, а также для снятия различных фасок. В любом варианте исполнения они обязаны соответствовать положениям ГОСТ 18877-73.

Исходя из выбранной сферы эксплуатации оборудования, могут быть следующих размеров (в мм):

16 на 10 – для учебных целей;
20 на 12 – для нестандартных случаев;
25 на 16 – обычные;
40 на 25 – для штучных изделий, выпускаемых под заказ и/или мелкими партиями.

Упорные отогнутые

В данную подкатегорию входят те типы резцов для токарного станка по металлу, у которых загиб, несмотря на свою очевидную кривизну, не является ключевой особенностью конструкции. Главный момент – в возможности снятия вдоль всей оси вращения детали, что позволяет убрать максимальный объем лишнего материала буквально за один проход. За счет этого такие инструменты сейчас наиболее востребованы при обтачивании цилиндрических заготовок. Их габаритная сетка, в миллиметрах, выглядит так:

16 на 10;
20 на 12;
25 на 16;
32 на 20;
40 на 25.

Подрезные

Похожи на проходные, но уже с пластиной треугольной формы. Благодаря данной особенности обрабатывают будущие изделия перпендикулярно вектору их вращения, что в ряде случаев просто необходимо. Их типоразмеры стандартны и включают в себя только 3 варианта: 16 на 10, 25 на 16 и 32 на 20 мм.

Отрезные

Наиболее распространенные в условиях современной практики виды резцов для токарного станка по металлу, используемые для быстрого выпуска большой партии деталей с прямыми углами (гранями, плоскостями). Отличаются тонкой ножкой и наличием напаянной пластины повышенной твердости, могут быть как лево-, так и правоориентированными по направлению своего движения. Также актуальны при создании канавок нужной глубины на гладкой поверхности. Обладают державками следующих габаритов:

16 на 10 – для учебного оборудования;
20 на 16 или, реже 20 на 12 – для общих случаев;
40 на 25 – опять же, для штучной продукции, заказываемой в отдельном порядке.

Резьбовые

Еще одна довольно обширная группа, делящаяся на две категории – по характеру обрабатываемой плоскости.

Для наружной резьбы

Выполняются из прочных сплавов (закаленная сталь, металлокерамика), копьевидной формы, позволяющей наносить метрические и другие винтовые спиральные линии нужной глубины. Выпускаются в трех наиболее распространенных размерах: 25 на 16, 16 на 10 и 32 на 20 мм (последние отличаются сравнительной редкостью использования).

Для внутренней резьбы

Актуальны только для тех деталей, у которых есть технологические отверстия большого сечения. Главная конструктивная особенность – наличие змеевидной головки. Державки могут похвастаться значительной длинной, необходимой для глубокого и осторожного проникновения инструмента внутрь зафиксированной заготовки в процессе выполнения операции. Подходят только для того оборудования, которое оснащено «гитарой». Их габариты, в миллиметрах:

16 х 16 х 150;
20 х 20 х 200;
25 х 25 х 300.

Расточные

Продолжаем рассматривать используемые в сегодняшних условиях токарные резцы: виды и назначение вариантов этой категории меняются в зависимости от специфики обрабатываемого участка. Выделяют две принципиально разные их подгруппы.

Для глухих отверстий

С треугольной головкой, слегка загнутой вправо или влево (для лучшего заглубления). По внешнему виду могли быть похожи на подрезные, если бы не их размеры, в частности, удлиненная державка, которая, в конечном итоге, и определяет максимально возможный диаметр для расточки. У трех наиболее ходовых ее моделей следующая геометрия, (в мм):

16 на 16 на 170;
25 на 25 на 300;
20 на 20 на 200.

Для сквозных отверстий

Используются после операций сверления. Снимают слой материала, примерно равный показателю отгиба основной части инструмента. Головка – специфической формы, с легким искривлением, обязана соответствовать требованиям ГОСТ 18882-73, который также регламентирует размеры – аналогичные тем, которыми обладает средство из предыдущей подкатегории.

Сборные

Отдельного рассмотрения заслуживают виды и назначение токарных резцов по металлу так называемого универсального типа. В их конструкции предусмотрен зажим или болтовой, или винтовой, или даже более специфический фиксатор, позволяющий устанавливать самые разные пластины, меняя их по мере необходимости. Таким образом можно обрабатывать детали под всеми нужными углами, контролируя скорость проведения технологической операции, точность снятия металла и другие параметры. Свое применение эти инструменты находят в производственных комплексах с ЧПУ, программное управление которого пишется для контурного прецизионного точения и решения иных, столь же нестандартных задач.

Державки и их размеры

Мы рассмотрели, какие бывают резцы для токарного станка, теперь вернемся к той их части, которой они фиксируются в оборудовании. В процессе обзора мы уже неоднократно упоминали наиболее ходовые габариты, теперь давайте приведем их полностью – от наименьшего к наибольшему. Для наглядности и удобства восприятия – в виде следующей таблицы:

сечение	размер, мм
квадрат	4 x 4	6 x 6	8 x 8	10 x 10	12 x 12	16 x 16	20 x 20	25 x 25	32 x 32	40 x 40
прямоугольник	16 x 10	20 x 12	25 x 16	25 x 20	50 x 52	40 x 32	50 x 32	50 x 40	63 x 50	-

Также необходимо учитывать разнообразие длин, нужных в специфических случаях, например, для расточки отверстий. Этот параметр обычно варьируется от 150 до 300 мм. Мы постарались максимально подробно осветить вопросы разнообразия токарных резцов по металлу, маркировки и назначения различных их вариантов, чтобы вы понимали, какой из них выбрать для проведения требуемой технологической операции. Ну а найти оборудование, которое совместимо с большинством таких инструментов, вы можете у ижевского завода-производителя «Сармат».

Заточка токарных резцов по металлу – подробная инструкция с видео и фото

Из всех технологических операций, производимых над заготовками из металла, обработка на токарном оборудовании является наиболее распространенной. Именно поэтому заточка резцов для токарного станка, предназначенных для работы по металлу, является очень важным процессом, выполнять который следует правильно. Особенности осуществления такой процедуры зависят как от материала, который предстоит обрабатывать, так и от типа самого режущего инструмента (фасонный, проходной, резьбонарезной, расточной и другие).

Порядок заточки поверхностей резца

Конструкция токарных резцов

Заточка токарных резцов не может быть выполнена правильно, если не разобраться в конструктивных особенностях такого инструмента. Основными элементами его конструкции являются стержень-державка, при помощи которого резец фиксируется на станке, а также рабочая головка: именно ее режущую часть и необходимо регулярно затачивать.

Рассмотрим более подробно рабочую головку токарного резца. Ее формируют два типа поверхностей: передняя и задние. Переднюю отличить очень просто: именно по ней осуществляется отвод стружки. Задними же называются те стороны резцов, к которым обращена заготовка в процессе выполнения ее обработки. Они могут быть основными или вспомогательными, что зависит от их расположения.

Самый важный элемент любого резца (в том числе и для токарного станка по металлу) — его режущая кромка — формируется в месте пересечения задней основной и передней поверхностей. В конструкции любого резца присутствует и вспомогательная кромка, образованная пересечением его задних поверхностей: основной и вспомогательной. Вершина инструмента, которая упоминается в специальной литературе, — это место пересечения его режущей и вспомогательной кромок.

Основными характеристиками токарных резцов по металлу, определяющими их функциональные возможности, являются углы заточки, подразделяемые на главные и вспомогательные. Для того чтобы определить значения главных, их измерение производят в плоскости, которая формируется при проецировании режущей кромки на главную плоскость.

Вообще, для определения углов режущего инструмента используют две плоскости:

основную, накладываемую на опорную сторону токарного резца, расположенную в его нижней части (по отношению к направлению подач станка такая плоскость является параллельной);
плоскость резания, располагаемую по касательной относительно поверхности обрабатываемой заготовки (данная плоскость пересекается с основной режущей кромкой инструмента).

Элементы и плоскости токарного резца

В конструкции рабочей части токарного резца различают углы нескольких типов:

заострения — расположенные между передней поверхностью резца и задней основной;
задние главные — находящиеся между задней основной поверхностью и плоскостью резания;
передние главные — расположенные между передней стороной инструмента и плоскостью, перпендикулярной к плоскости резания.

Проверить правильность их определения достаточно просто: их сумма всегда составляет 90 градусов.

Кроме вышеперечисленных, конструкцию рабочей головки токарного резца характеризует еще несколько углов между:

направлением подачи и проекцией, которую откладывает основная режущая кромка;
плоскостью обработки и передней поверхностью резца;
проекциями, которые откладывают основная и вспомогательная режущие кромки.

Инструменты для токарного оборудования

Для того чтобы разбираться в правилах заточки резцов для токарных станков по металлу, недостаточно просто посмотреть обучающее видео. Необходимо иметь представление о том, как классифицируются такие инструменты. Самым главным параметром, по которому токарные резцы относят к различным видам, является тип обработки, выполняемой с их помощью. По этому признаку выделяют следующие виды токарных резцов.

Основные типы токарных резцов

Такими резцами заготовки обрабатываются вдоль оси вращения.

Используя эти резцы на токарном станке, уменьшают уступы и выполняют торцевание заготовок.

Как следует из названия, ими формируют наружные и внутренние канавки на поверхностях цилиндрической формы. Создавать канавки на наружных сторонах заготовок можно и при помощи отрезных резцов по металлу. Кроме того, такие резцы позволяют отрезать части заготовки под прямым углом.

С помощью таких инструментов на станках выполняют обработку отверстий.

Такие резцы специально предназначены для нарезания резьбы.

С помощью резцов этого вида на внешней стороне цилиндрических заготовок формируют фасонные выступы или канавки.

С помощью этих резцов на заготовках снимаются фаски.

Операции, проводимые резцами различного типа

Токарные резцы также подразделяются на виды в зависимости от того, в каком направлении с их помощью выполняется обработка заготовки. Так, среди них бывают правые (обработка выполняется по направлению к передней бабке) и левые (обработка по направлению к задней бабке).

Классифицируется токарный инструмент и по материалу изготовления, по способу соединения режущей части с державкой, а также по ряду других параметров.

Правила заточки токарного инструмента

Чтобы обработка заготовок на токарных станках по металлу была эффективной, качественной и точной, следует регулярно выполнять заточку резцов, тем самым придавая их рабочей части необходимую форму и получая углы с требуемыми параметрами. В заточке не нуждается только инструмент, режущая часть которого выполнена в виде одноразовой твердосплавной пластины. Для выполнения такой важной процедуры в условиях крупных производственных предприятий используются станки со специальными приспособлениями, а занимается этим отдельное структурное подразделение.

Для того чтобы заточить токарный инструмент своими руками на домашнем станке или сделать это в условиях небольшого предприятия, можно использовать различные методики. Выполнение этой процедуры возможно с помощью химических реактивов или с применением обычных точильных кругов. Следует отметить, что заточка токарного инструмента на специализированных или универсальных станках, в которых используется абразивный круг, является самым недорогим, но эффективным методом придания резцам требуемых геометрических параметров.

Варианты заточки резцов с режущими пластинами

Конечно, наиболее качественно токарные резцы по металлу затачиваются на специально предназначенном для выполнения такой процедуры станке. Если же подобного оборудования в вашем распоряжении нет, можно воспользоваться универсальным станком с точильным кругом. Подбирая такой круг, важно обращать внимание на материал, из которого изготовлена рабочая часть обрабатываемого инструмента. Так, чтобы эффективно заточить твердосплавный резец, вам понадобится круг из карборунда, имеющий характерный зеленый цвет. Инструменты, рабочая часть которых изготовлена из углеродистой или быстрорежущей стали, прекрасно обрабатываются на станках с кругами средней твердости, изготовленными из корунда.

Заточку токарных резцов по металлу можно выполнять без охлаждения или с охлаждением, что является более предпочтительным. Если заточка выполняется с охлаждением, то холодную воду следует равномерно подавать в то место, где токарный резец соприкасается с точильным кругом. В том случае, когда охлаждение в процессе заточки не используется, после ее выполнения нельзя сразу резко охлаждать инструмент: это может привести к растрескиванию его режущей части.

Научиться затачивать токарные резцы на точильном станке своими руками можно по обучающему видео. В процессе выполнения такой процедуры важно придерживаться определенной последовательности. В первую очередь на точильном круге обрабатывают заднюю основную поверхность, затем заднюю вспомогательную, а в самую последнюю очередь точат переднюю. Последним этапом заточки является обработка вершины резца – придание ей требуемого радиуса закругления.

В процессе выполнения заточки резец постоянно передвигают по кругу, стараясь не прижимать его очень сильно (это можно заметить на видео). Придерживаться такой рекомендации необходимо для того, чтобы поверхность круга изнашивалась равномерно, а также чтобы режущая кромка токарного резца получилась максимально ровной.

Особенности заточки резцов для токарного станка

Существуют определенные нюансы, которые следует учитывать при заточке токарных резцов своими руками с использованием точильного станка. Так, выполнение обработки задней поверхности резца осуществляется в три этапа.

Первоначально заднюю поверхность обрабатывают под углом, равным заднему углу самой державки. Как правило, он получается несколько больше, чем задний угол резания (приблизительно на 5 градусов).
На втором этапе обрабатывают заднюю поверхность самой режущей пластины. При этом ее затачивают под углом, превышающим задний угол резания на 2 градуса.
Третий этап — это формирование требуемого заднего угла при помощи доводки. Важно, что такой угол формируют не на всей задней поверхности резца, а только на неширокой фаске, непосредственно прилегающей к режущей кромке.

В несколько этапов выполняется заточка и передней поверхности токарного резца. Так, предварительно ее затачивают на угол, равный углу расположения самой режущей пластины. Этот угол, как и в случае с задней поверхностью, несколько превышает передний угол резания. Непосредственно угол резания, который необходимо сформировать на передней поверхности резца, получают при помощи чистовой заточки или доводки. Этим процессам подвергают узкую полоску, прилегающую к режущей кромке твердосплавной пластины.

Использование подкладок при заточке

Для большего удобства выполнения заточки токарных резцов на точильных станках, а также для получения углов с заданными параметрами используются специальные подкладки, которые устанавливают между опорной поверхностью инструмента и столиком станка, где он располагается. Чтобы добиться еще более точной и качественной заточки, можно своими руками доработать конструкцию столика станка, сделав его регулируемым по высоте и углу поворота. После такой доработки станка необходимость в использовании подкладок определенной толщины отпадает.

При выполнении заточки токарного резца важно обращать внимание на то, чтобы его режущая кромка располагалась на одном уровне с центром точильного круга, но не ниже, чем 3–5 мм по отношению к нему. Следует учитывать и направление вращения точильного круга. Это необходимо для того, чтобы сделать процесс заточки более безопасным, а также чтобы минимизировать риск отрыва режущей пластины от державки резца. Точильный круг в процессе выполнения заточки должен вращаться так, чтобы прижимать режущую пластину, а не отрывать ее от державки.

Шаблон для проверки правильности заточки резцов

Естественно, что после осуществления заточки режущего инструмента для токарного станка по металлу необходимо проверить правильность ее выполнения. Проще всего выполнить такую процедуру при помощи специального шаблона, который можно приобрести или изготовить своими руками. Если купить готовый образец не представляется возможным, то самостоятельно его сделать лучше из листовой стали, которая может подвергаться закалке.

Высокая твердость такого шаблона, которую он получит после закалки, даст возможность использовать его на протяжении длительного периода. Изготавливая трафарет, следует сделать на нем вырезы, соответствующие наиболее ходовым углам заточки. Только после выполнения таких вырезов готовый шаблон подвергают закалке. Следует иметь в виду, что от точности изготовления такого трафарета в полной мере будет зависеть то, насколько правильно будет заточен ваш резец для токарного станка по металлу.

После выполнения заточки режущие грани инструмента необходимо довести до требуемого состояния. Такой доводке подвергаются небольшие участки поверхностей резца (шириной до 4 мм), непосредственно прилегающие к его режущим граням. Для выполнения доводки используют медные оселки и присадки, выбор которых зависит от материала изготовления рабочей части инструмента. Так, для доводки твердосплавных резцов на оселок наносят специальную пасту или карбид бора, смоченный керосином. Для доводки резцов из других материалов используют оселки с небольшим уровнем абразивности, поверхность которых смачивают машинным маслом или керосином.

Назначение, виды и классификация токарных резцов

Резец — основной инструмент при выполнении токарных работ. За счет срезания лишнего металла деталь обретает заданную форму. Они перемещаются в продольном и поперечном направлениях, изготовлены из разного материала, отличаются типом установки и назначением.

Общая конструкция обрабатывающего инструменты по металлу

Любой резец состоит из двух элементов:

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

Классификация

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

По способу изготовления

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

Цельные

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

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.

По направлению

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

Левые

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

Правые

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

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.

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.

Для получистовых

По типу назначения

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

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.

Отрезные

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

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.

Расточные резцы бывают разных габаритов. Чем больше диаметр заготовки, тем мощнее должен быть инструмент. Иначе вибрация снизит качество обработки.

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.

Резьбовые

Нарезка резьбы на токарном станке осуществляется либо плашкой либо резцом. По умолчанию они профиль режущей кромки заточен под метрическую резьбу. Для нарезки других видов резьбы необходима самостоятельная заточка с использованием шаблонов. По назначению делятся для нарезания внешней и внутренней резьбы. Наружный резец применяется для нарезки любого размера резьбы.

Внутренний может использоваться только для отверстий большого диаметра. С виду он напоминает расточной, только пластинка имеет форму копья.

Галтельные

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

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.

Подрезные

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

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.

По способу установки

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

Радиальные

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

Тангенциальные

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

По материалу

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

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.

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.

Твердые сплавы

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

Однокарбидные

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

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.

Трехкарбидные

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

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.

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.

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.

Как подобрать нужный

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

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

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.

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.

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.

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.

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:

Протереть опорную поверхность резцедержателя.
Фиксировать инструмент минимум двумя болтами.
Вылет головки не должен превышать 1,5 высоты державки.
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.

Не допускается использование более трех прокладок. Также они не должны выступать за пределы резцедержателя.

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.

Какой бывает оснастка и инструмент для токарного станка по металлу

Использование токарных станков – это популярный, а в большенстве случаев и единственный способ обработки заготовок и деталей режущими инструментами. С помощью оснастки для токарных станков по металлу, изделия приобретают нужную форму. Ниже разберем что относится к токарной оснастке и токарному инструменту.

Что такое токарная оснастка

Токарная оснастка – это совокупность специальных устройств и приспособлений, используемых для установки режущих инструментов на металлообрабатывающих станках. Использование токарной оснастки для токарных станков позволяет расширять их эксплуатационные возможности и увеличивать производительность.

К преимуществам использования токарной оснастки относятся расширение функционала стандартных станков, быстрая установка, возможность использовать одну и ту же оснастку на разных токарных станках, экономическая выгода по сравнению с приобретением новых станков.

Какая бывает токарная оснастка

Токарная оснастка повышает точность резки и обточки заготовок. Кроме этого, некоторые из них способствуют более точной фиксации заготовок и деталей из металла.

Резцы

Резцы являются основным инструментом для выполнения токарных работ. Они применяются для нарезания резьб, обработки плоских, цилиндрических, фасонных деталей. Деталь обретает нужную форму за счет срезания лишнего металла.

Резец состоит из двух элементов – державки и рабочей головки, имеющей режущие кромки. Державки служат для его закрепления в суппорте токарного станка. Рабочая головка может быть цельной или с припаянной к ней пластиной из быстрорежущей стали или твердого сплава.

Они классифицируются в зависимости от способа изготовления, материала, типа установки, назначению.

Подрезные резцы имеют режущую пластину треугольной, четырехугольной формы. Обработка производится при поперечной подаче.

Существуют прямые и отогнутые проходные резцы. Прямые проходные применяют для обработки наружных поверхностей цилиндрических и конических деталей. Наличие высокой степени жесткости делают их пригодными для черновой обдирки.

У отогнутых рабочая часть изогнута в правую или левую сторону. В зависимости от движения суппорта используют правый или левый проходной резец. Проходные могут использоваться для подрезки торца и снятия фасок.

Главное отличие отрезных резцов – наличие удлиненной рабочей головки с напаянной на нее пластиной из твердого сплава или сосъемной пластиной. Применяются для отрезки частей заготовок и для прорезания наружных канавок. Отрезание осуществляется под прямым углом.

Помимо отрезания существует возможность прорезания канавок различной глубины. Конструктивное исполнение разделяется на правосторонние и левосторонние отрезные резцы.

Предназначены для обработки внутренних поверхностей деталей после сверления. Могут применяться для расточки сквозных и глухих отверстий. Рабочая часть расточного резца для сквозных отверстий слегка отвернута. Он с легкостью заходит внутрь заготовки и так же легко выходит из нее. Важным является длина державки.

Расточной резец для глухих отверстий обладает треугольной формой. Максимальная длина расточки определяется длиной державки.

Резьбовой

Профиль режущей кромки резьбового резца изначально заточен под метрическую резьбу. При необходимости нарезки других видов резьбы требуется другая заточка по имеющимся шаблонам.

В зависимости от назначения они разделяются для нарезания внешней и внутренней резьбы. Резец для наружной обработки может использоваться для нарезания резьбы любого размера. Внутренний резец применяется только для больших отверстий.

Фасочный

Фасочные резцы используются для обработки поверхностей сложной конфигурации, называемых фасонными. Выполняются из быстрорежущей стали. Фасонные резцы проектируют для конкретных деталей, поэтому их применение оправдано в крупносерийном и массовом производстве.

Токарно-режущие инструменты

При работе на токарных станках используются различные режущие инструменты. Помимо резцов находят применение сверла, плашки, зенкеры, метчики. При использовании дополнительных приспособлений на токарных станках можно выполнять сверлильные, шлифовальные операции, нарезать резьбу.

Плашки

Назначение плашек – нарезание или калибрование наружной резьбы на цилиндрической поверхности. Конструктивно плашка представляет собой большого размера закаленную гайку, в центре которой находится резьбовое отверстие.

Вокруг центрального отверстия концентрично расположены еще несколько отверстий для выхода через них стружки. Внешняя форма плашек может быть круглой, квадратной, шестигранной.

По конструкции плашки разделяются на цельные, разрезные и раздвижные. Для получения резьбы высокого класса лучше выбирать цельную плашку.

Плашка может использоваться для работы с различными материалами. Размеры плашек стандартизированы и подбираются в зависимости от размера диаметра наружной поверхности заготовки.

В большинстве случаев плашку используют для получения резьбовых канавок на стержнях, валах, трубах.

Зенкеры

Зенкеры предназначены для обработки торцов и отверстий, имеющих цилиндрическую и коническую форму. Они бывают цельными и насадными. В конструкцию входят три режущие кромки.

Метчики

Назначение метчиков – нарезание или калибрование резьбы в отверстиях. Конструктивно метчики состоят из головной части в виде конуса, боковых канавок для отведения стружки, калибрующей части в форме цилиндра и хвостовика для закрепления метчика в зажимном устройстве патрона станка.

Коническая часть облегчает центрировку метчика в отверстии. Цилиндрическая часть представляет, по сути, обратный конус с маленьким углом наклона, что позволяет понизить трение при нарезке.

С помощью метчика можно нарезать резьбу, имеющую различные профили: метрическую, трубную цилиндрическую и коническую, трапецеидальную, упорную, круглую.

Сверла

В зависимости от конструкции сверла подразделяются на спиральные, перовые, для глубокого сверления, центровочные, с пластинками из твердых сплавов. Наиболее распространенными являются спиральные сверла. Они имеют две режущие кромки.

Все диаметры сверл приведены в специальных таблицах.

Патроны

Патрон токарного станка является основным компонентом токарного станка и представляет собой зажимное устройство, которое удерживает заготовку на шпинделе. Использование патрона позволяет вести обработку на высоких скоростях вращения, обеспечивая точную настройку и необходимое усилие зажима, тоже можно отнести к токарной оснастке.

Центры

При установке заготовки на токарном станке используется специальное оборудование, называемое центром. Его конструкция позволяет надежно фиксировать обрабатываемую деталь на станке, что позволяет использовать высокую скорость.

Конструкция такой токарной оснастки как центр включает непосредственно сам центр, шариковые или игольчатые подшипники, прочные упоры и конический хвостовик.

Применение центров позволяет работать даже при значительных нагрузках. Существует два вида токарных центров: упорные, когда наконечник и хвостовик практически равны по размеру, и грибковые, обладающие большим диаметром и усеченным рабочим конусом.

Кулачки

Кулачки представляют собой специальное зажимное устройство для удержания и центрирования обрабатываемой заготовки. Эта токарная оснастка входят в состав токарного патрона.

Существует несколько видов кулачков. Наиболее часто применяются прямые кулачки. Они служат для зажима детали с ее внешней стороны, если это вал, и за внутреннюю поверхность, если в детали имеется отверстие. Полые заготовки могут иметь значительный размер.

Обратные кулачки применяются для зажима «на сжатие» только с внешней стороны. Накладные кулачки используются для крепления деталей больших размеров длинных или коротких.

Сборные кулачки состоят из двух частей. Нижняя часть представляет собой рейку с гребенками, которая движется по диску спиральной формы. Верхняя часть – это накладка в виде реверсивного кулачка.

Люнеты

Люнеты на токарных станках используются в качестве основных и дополнительных опор. Токарный люнет позволяет удерживать деталь цилиндрической формы в горизонтальном положении, не препятствуя при этом ее вращению вокруг своей оси.

Применение люнетов является оправданным, когда длинная деталь начинает провисать. Также крепление с помощью люнета поможет в случае, когда необходимо обработать торец детали.

Эта токарная оснастка бываэт недвижными и подвижными. Неподвижные люнеты устанавливаются стационарно, а местоположение подвижных люнетов меняется в зависимости от направления движения резца вдоль детали.

Резцедержатели

Токарный резцедержатель используется для закрепления режущего инструмента. Существуют варианты исполнения этого узла: с осью вращения и со сменными блоками. Ось вращения может быть горизонтальной и вертикальной, соответственно параллельно или перпендикулярно оси шпинделя. я думаю их тоже можно отнести к токарной оснастке.

На токарном станке резцедержатель закрепляется с помощью болтов.

Советы по выбору

При выборе токарной оснастки следует учитовать ее функциональности. Необходимо учитывать твердость материала, из которого изготовлена деталь, какую поверхность и какой формы предполагается обрабатывать с помощью этой токарной оснастки.

Например, при выборе плашки должно наблюдаться соответствие будущей резьбе по шагу, диаметру, числу заходов.

Где заказать и купить

Технологические токарная оснастка расширяют производственные мощности. Рынок предлагает большой выбор этого оборудования. На сайте производителей можно ознакомиться с имеющимся ассортиментом. Имеется возможность заказать онлайн необходимую токарную оснастку и воспользоваться услугами доставки.

Читайте также: