Сталь для резцов по металлу

Обновлено: 06.07.2024

Для изготовления режущих инструментов применяют различные материалы:

Сталь инструментальная углеродистая
Сталь легированная
Сталь быстрорежущая
Твердые сплавы
Минералокерамические материалы
Алмазы

Сталь быстрорежущая

Быстрорежущими называют стали, содержащие от 8,5 до 19% вольфрама и от 3,8 до 4,4% хрома, а также кобальт и ванадий.

После термической обработки, включающей закалку и многократный (двух- или трехкратный) отпуск при температуре 550..600° С, инструмент из быстрорежущих сталей может иметь твердость HRC 63—65, и характеризуется повышенным сопротивлением износу и теплостойкостью до 600° С.

В настоящее время выпускаются следующие марки быстрорежущей стали:

Р9, Р18, Р9Ф5, Р18Ф2 — стали нормальной производительности;
Р9К5, Р14Ф4, Р9К10, Р18К5Ф2 и Р10К5Ф5 — стали повышенной производительности.

Обозначение быстрорежущих сталей:

Буква Р обозначает, что сталь относится к группе быстрорежущих;
Цифра, стоящая после буквы Р, показывает среднее содержание вольфрама в процентах;
Цифра после буквы К — среднее содержание кобальта;
Цифра после буквы Ф — среднее содержание ванадия.

Резцы из быстрорежущей стали рекомендуется применять там для инструмента, где нет быстроходных и мощных станков и, следовательно, не могут быть эффективно использованы резцы с пластинками из твердого сплава, либо при работе с ударами, когда твердосплавные резцы недостаточно прочны.

Быстрорежущую сталь марки Р18 применяют для изготовления особенно ответственного режущего инструмента и фасонных резцов.

Быстрорежущие стали марок Р9К5, Р9К10, Р18К5Ф2 и Р10К5Ф5 — стали повышенной производительности — имеют более высокую твердость, красностойкость и повышенную износостойкость по сравнению с быстрорежущей сталью Р18, рекомендуется применять при обработке труднообрабатываемых легированных сталей, высокопрочных нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов.

При обработке чугуна быстрорежущую сталь применять не рекомендуется.

Твердые сплавы

Твердые сплавы — наиболее производительные из всех существующих инструментальных материалов.

Твердые сплавы, изготовляемые в СССР, делятся на три группы:

вольфрамовая (однокарбидные);
титано-вольфрамовая (двухкарбидные);
титано-тантало-вольфрамовая (трехкарбидные).

Однокарбидные твердые сплавы условно обозначаются буквами ВК и цифрой, указывающей процент содержания кобальта. Например, в сплаве ВК8 содержится 92% карбида вольфрама и 8% кобальта. К этой же группе относятся марки ВК2, ВК3М, ВК4 и ВК8.

Двухкарбидные твердые сплавы обозначаются буквами ТК и цифрами, стоящими после каждой из этих букв, которые указывают соответственно процент содержания карбида титана и кобальта. Например, твердый сплав Т15К6 содержит 15% карбида титана, 6% — кобальта, остальные 79% составляет карбид вольфрама.

К группе двухкарбидных твердых сплавов относятся марки Т5К10, Т14К8, Т15К6, Т30К4 и Т5К12В.

Трехкарбидные твердые сплавы условно обозначаются буквами ТТК и цифрами, стоящими после букв ТТ и К, которые указывают соответственно процент содержания карбида титана, карбида тантала и кобальта. Например, твердый сплав ТТ7К12 содержит 7% карбида титана и карбида тантала (из них 4% TaC и 3% TiC), 12% кобальта, остальные 81% составляет карбид вольфрама.

Твердые сплавы изготовляют в виде пластинок, которые припаивают или механически прикрепляют к стержню резца.

Основное преимущество твердых сплавов заключается в их исключительно высокой твердости (HRA 87—91), хорошей сопротивляемости истиранию сходящей стружкой и высокой температурной стойкости (800—900° С). Благодаря этим ценным свойствам, резцы с пластинками из твердого сплава пригодны для обработки самых твердых металлов и неметаллических материалов (стекла, фарфора, пластмасс) со скоростями резания, превышающими в 3—4 раза и более скорости, допускаемые быстрорежущими резцами. Недостатком твердых сплавов является их хрупкость.

В табл. 11 приведены свойства и назначение основных марок твердых сплавов.

Cвойства и назначение основных марок твердых сплавов

Минералокерамические сплавы

Минералокерамические сплавы имеют высокую температурную стойкость (до 1100..1200° С) и исключительно высокую износостойкость. Это позволяет обрабатывать металлы, особенно чугун, резцами с минералокерамическими пластинами на более высоких скоростях резания по сравнению с твердосплавными резцами. Основным недостатком минералокерамических пластинок является их повышенная хрупкость. Поэтому при применении резцов с минералокерамическими пластинками следует избегать ударов, вибраций и других неблагоприятных условий работы, которые могут привести к разрушению пластинок.

Испытания резцов, оснащенных минералокерамическими пластинками, показали, что при получистовом и чистовом точении деталей из стали, чугуна и цветных металлов в условиях безударной работы они могут успешно заменить по производительности резцы с твердосплавными пластинками. Эти же испытания показали, что минералокерамические пластинки в целях меньшего их выкрашивания и поломок лучше крепить механическим путем, чем припаивать или приклеивать к стержням.

Краткий исторический обзор получения материалов для изготовления режущих инструментов

Основоположниками учения о резании металлов считают выдающихся русских ученых И. А. Тиме (1838—1920), К. А. Зворыкина (1861 — 1928), Я. Г. Усачева (1873—1941).

Работы этих ученых получили мировое признание и до сих пор не утратили своей ценности.

В 1868 г. профессор Петербургского горного института И. А. Тиме подробно исследовал процесс резания различных металлов. Он впервые объяснил, как происходит процесс образования стружки, и дал классификацию стружек, получающихся при резании металлов в различных условиях. И. А. Тиме определил пути дальнейшего развития учения о резании металлов. Он также первый в мире теоретически вывел формулы для определения силы резания и объяснил явление усадки стружки.

Крупный вклад в области резания металлов сделал профессор К. А. Зворыкин. В 1893 г. им впервые был создан прибор для определения силы резания. Он первый дал схему сил, действующих на резец, и теоретически вывел наиболее точную для своего времени формулу для определения силы резания.

Мировую известность получили также работы старшего мастера Петербургского политехнического института Я. Г. Усачева. Применив микроскоп, он впервые в 1912 г. произвел глубокое исследование процесса образования стружки и наметил новое направление в науке о резании металлов — изучение физических явлений процесса резания. Я. Г. Усачев установил явление наклепа, объяснил процесс образования нароста, разработал метод определения температуры резца и др.

Достойными продолжателями русских ученых дореволюционного периода являются наши ученые, создавшие советскую школу резания металлов, отличительной особенностью которой является тесное содружество науки с производством, ученых с новаторами производства. Работами советских ученых совместно с рабочими-новаторами было создано впервые в мировой науке высокопроизводительное резание металлов (резание с большими скоростями и подачами). Это явилось важным резервом дальнейшего повышения производительности труда в машиностроении.

Особенно значительный вклад в учение о резании металлов был сделан советскими учеными А. В. Панкиным, В. А. Кривоуховым, Н. И. Резниковым, И. М. Беспрозванным, М. Н. Лариным, Г. И. Грановским, П. П. Грудовым.

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.

Основные преимущества и недостатки сменных твердосплавные пластины для токарных резцов

В обработке деталей различных размеров, форм, материалов и точностей применяются токарные резцы, которые являются основными режущими приборами.

К сожалению, они имеют свойство изнашиваться. Поэтому появились твердосплавные токарные пластины, которые надеваются на резец. Подробную информацию о них вы найдёте в этой статье.

Зачем они нужны

Токарные пластины применяются для увеличения производительности, а также для уменьшения изнашиваемости. Также, если пластина сломалась, её можно легко заменить, в отличие от резца. Это зависит от стоимости и универсальности.

Преимущества использования

Преимуществ использования токарных пластин достаточно много.

Во-первых, как было сказано выше, основная функция пластины — увеличить долговечность резца. Резцы стоят довольно дорого, а изнашиваются очень быстро. Пластины существенно удлиняют им «жизнь».
Во-вторых, резцы гораздо менее универсальны, чем пластины. Имея при себе достаточный набор пластин, можно выполнять обработку металлов и сплавов разного состава и структуры.
В-третьих, менять пластины в разы удобнее и быстрее, чем менять резцы. А это является существенной составляющей производительности на единице оборудования.
В-четвёртых, существует огромный ассортимент насадок, а это значит, что подобрать пластину для какой-либо технологической операции гораздо проще, чем резец.
Ну и наконец, в-пятых, экономия. Купить новую пластину взамен той, которая сломалась, обойдётся гораздо дешевле приобретения нового резца. В этом, пожалуй, одно из главных преимуществ токарных пластин.

Классификация твердосплавных сменных пластин по металлу

По форме — ромбическая, квадратная, треугольная, круглая и др.
По обрабатываемому материалу — сталь, чугун, цветные металлы, твёрдые металлы и др.
По радиусу (от 0.1 до 2.4) и размеру (от 6 до 33).
По виду обработки — от тяжёлой черновой до финишной чистовой.
По назначению — пластины для точения, для нарезания резьбы, для обработки канавок, отрезные.

Как маркируют, и кто их производит?

Маркировка пластины даёт информацию о составе материала изготовления, а также о форме, углах, длине режущей кромки, различных допусках и др.

Каждый символ обозначает конкретный показатель. Первая буква характеризует форму пластины, вторая — задний угол, третья — допуски по высоте, толщине и размеру вписанной окружности, а четвертая обозначает наличие стружкомола либо отверстия.

После букв идут цифры. Первые две определяют длину пластины, две следующие — толщину, и две последние — радиус угла. Две буквы после этого обозначают тип стружкомола, либо его отсутствие.

В последнем случае вместо двух букв написано «None». Наконец, самое последнее обозначение (подряд две буквы и четыре цифры) характеризуют сплав пластины.

К наиболее популярным производителям относятся производители из Украины — Новомосковский трубный завод и ООО «Инструмент-Сервис»; из Германии — Компания Proxxon и Компания BDS-Machinen; из Люксембурга — Компания Ceratizit

Правила выбора

Пластины устанавливаются на определённые резцы, а это значит, что нужно знать такие характеристики, как радиус, форма, режимы, марка пластины и прочее. В общем, нужно подбирать пластины так, чтобы они подходили под определённый резец.

При покупке токарных пластин обязательно нужно знать, для какого материала они подбираются, потому что есть более универсальные материалы, а есть те, к которым требуются узконаправленные пластины.

Особенности использования

Токарные пластины устанавливаются на державку. Фактически, способ обработки материалов остаётся тем же, но так как пластины в основном производятся из прочных материалов, то они легче реагируют на вибрации и удары во время обработки, а также на температуру. Кроме того, это увеличивает скорость и возможности обработки.

Стоимость

Пластины всегда продаются наборами, и их цена достаточно варьируется от ряда показателей. В частности, от комплектации, форм и размеров. В среднем цена одного набора равна около 5300 рублей.

Часто в набор входит корпус резца, тогда цена его существенно повышается. В этом случае она составляет около 8000 рублей. В целом использование токарных пластин на одном резце создаёт в месяц экономию примерно в 450 рублей.

У токарных пластин масса плюсов — от высокой производительности и долговечности до существенной экономии. Это значит, что их использование значительно повысит качество выполнения работы, а также удовольствие от неё.

Основные преимущества токарных резцов со сменными пластинами

Резцы предназначены для снятия с заготовки лишнего слоя для придания детали необходимой формы, размера. Операция выполняется на токарном станке различной модификации резцами всевозможной конструкции.

В отличие от цельных вариантов, сменные пластины увеличивают срок службы оборудования, ускоряют процесс обработки.

Назначение и сфера применения

Токарные резцы принадлежат к основному виду инструментов металло- и деревообрабатывающих установок, работающих на высокой скорости, в том числе ЧПУ, ГПС, ГПМ, (даже на токарных станках с ручным управлением).

Заготовки приобретают необходимую форму, размер, контактируя с деталью. Классифицируются согласно типу обработки, способу присоединения, направлению подающего движения, назначения.

По сравнению с цельными вариантами, сменная пластинка, расположенная на режущей кромке, подлежит замене в случае износа или необходимости проведения другого типа работ. Это позволяет существенно ускорить производственный процесс, расширить диапазон взаимодействия с рабочими поверхностями.

Твердосплавными элементами проводятся следующие операции:

обработка поверхности заготовки;
нарезка резьбы;
расточка внутренней поверхности;
развертка;
раскрой стекла, гетинакса, цветного металла;
выборка канавок, выемок, пазов.

Конструкция

Токарный резец составляют две конструктивные части: державка, с помощью которой инструмент садится в посадочный паз станка, режущая головка. Держатель выполнен в прямоугольной или квадратной форме, является главной частью приспособления.

Головка состоит из заточенной под необходимым углом кромки и нескольких плоскостей, является рабочей частью приспособления, в процессе обработки придает заготовке требуемую форму. Угол заточки влияет на то, как снимет резец металл с заготовки.

По конструкции резцы разделяются на несколько видов:

прямые: державка, рабочая головка расположены на одной оси, или на двух параллельных;
изогнутые: при рассмотрении сбоку видна изогнутая державка;
отогнутые: рассматривая инструмент сверху, отчетливо виден изгиб рабочей части;
оттянутые: ширина державки больше рабочей, оттянутой влево или вправо, головки. Оси обеих частей детали при этом совпадают или смещены.

Действующие стандарты

Требования к каждому виду изделия обозначены в Государственном стандарте:

ГОСТ 19086–80 — характеризует стружколомы, опорные, режущие элементы;
ГОСТ 19042–80 — классифицирует форму систему определений сменных пластин;
ГОСТ 25395–90 — обозначены для производства пластин из твердых сплавов нескольких видов, крепящихся на державке резца напайным типом (резцы проходного, револьверного, расточного типа).

Основные размеры

Для державок ГОСТом предусмотрены следующие размеры.

Прямоугольной формы (мм): 16х10; 20х12; 25х16; 25х20; 50х25; 40х32; 50х32; 50х40; 63х50.
Квадратной формы (мм): 4х4; 6х6; 8х8; 10х10; 12х12; 16х16; 20х20; 25х25; 32х32; 40х40.

Преимущества и недостатки

Резцы со сменными пластинами выделяются следующими преимуществами:

быстрая замена основной части детали;
соответствие с большинством станков, приспособлений;
возможность быстрой смены режущих элементов;
износостойкость, высокая степень надежности при высоких скоростях;
невысокая цена составляющих;
унифицированность режущих элементов;
повышение срока эксплуатации державки резца за счет применения съемных элементов из твердых сплавов.

Из недостатков отмечены:

высокая стоимость деталей импортного производства, по сравнению с отечественными;
неправильное крепление пластины приводит к поломке инструмента, снижает срок его эксплуатации.

Из множества разновидностей выделяют самые распространенные, различающиеся по функциональному назначению.

Для нарезания резьбы

Резьбовые инструменты круглой, прямой, изогнутой формы, предназначены для нарезки резьбы различного типа на деталях любого вида сечения как на внутренней, так и наружной стороне детали.

Отличаются по типу, ширине рабочей части, выполняются по разной технологии с соблюдением соответствия режущей кромки, угла наклона резьбы. Угол заточки большинства моделей равен 60 градусов. В случае необходимости изменения угла проводят самостоятельную заточку детали на станке.

Для нарезания резьбы на токарном станке, а точнее внешней резьбы режущая пластина, установленная на инструмент, имеет форму копья, изготовлена из твердого сплава. Применяют обычно для метрической резьбы, при смене заточки создается резьба другого типа.

Для нарезки внутренней резьбы выбирают прибор с державкой в форме квадрата, внешне напоминающий приспособление для обработки глухих отверстий. Предназначено для нарезки резьбы в крупном проеме.

Для отрезки и обработки канавок

Используется для отрезания детали от заготовки под прямым углом, обработки торца. Для отрезного резца характерно тонкое основание с напаянным на него пластиной из твердого сплава. Разделяются, в свою очередь, на лево и правосторонние типы.

Также применяются для прорезки канавок различной глубины на металлических деталях.

C другими системами крепления

Наряду с проходными моделями, предназначенными для обработки вращающихся деталей цилиндрической формы, а также подрезных для вырезания уступов, обработки торцевой части детали, существуют универсальные резцы.

Отличаются сборным механизмом, позволяющей закрепить на державке режущие пластины различного типа, получить инструменты для работы с металлическими деталями под разными углами. Чаще всего применяют для расточки различного вида отверстий, точения по контуру, прочих специализированных операций на станках с ЧПУ.

Классификация державки

Токарные державки разделяются на несколько видов, в зависимости от типа фиксации.

Система крепления ISO C

Классическая система присоединения «Прижим сверху» для пластин без отверстий. Используется для наружной, внутренней черновой обработки, подрезки торца, точения вдоль заготовки. При использовании учитывается строение стружколома. Обеспечивает жесткое закрепление детали, хорошую повторяемость цикла.

Система ISO D для станка по металлу

Двойной прижим крепления кронштейном гарантирует прочную фиксацию пластинки, надежность позиционирования в резце. Применяется для пластин с отверстием для среза большого количества стружки.

Рекомендован для черновой, чистовой обработки, проведения операций по отделке отверстий большого диаметра. Обеспечивает беспрепятственный сход стружки, быструю замену пластины. Подходит для крепления керамических, твердосплавных деталей.

Резец системы крепления ISO M

Обозначает прижим сверху и поджим за отверстие. Позволяет закреплять односторонние пластины без задних углов. Обеспечивает надежный, жесткий прижим с одновременным давлением на пластину и внутреннюю часть гнезда.

Система ISO S

Крепление винтом применяется преимущественно для фиксации мелкогабаритных инструментов при растачивании небольших в диаметре отверстий. А также для наружной обработки деталей пониженной жесткости.

Наиболее компактная, надежная система крепления, обеспечивающая свободный сход стружки, не требует большого количества комплектующих (по сравнению со старым типом фиксации верхним прижимом).

Выбор с механическим креплением

При выборе инструмента для точения, с целью оптимизировать производство, учитывают следующие факторы.

Форма, габариты детали, а также чистота обработки, ее точность, указывающие направление движения инструмента, последовательность выполнения процесса.
Тип операции, влияющий на выбор режущей части: отрезание детали, нарезание резьбы, точение, обработка канавок и т.д.
Строение режущей пластины, величина ввода, скорость вращения детали оказывает влияние на точность, степень шероховатости поверхности детали.
Для наружной обработки и расточки изделий выбирают разные резцы и твердосплавные пластины.
Жесткость крепления заготовки, инструмента, условия обработки детали. Например, в условиях вибрации обращают внимание навылет, размер приспособления, учитывают геометрию инструмента.
Способ фиксации, размеры посадки инструмента, в зависимости от конструкции, габаритов станка, а также его мощности, технологических возможностей.
Материал заготовки: чугун, нержавеющая, легированная или углеродистая сталь.
Производительность, эффективность инструмента, оказывающие влияние на качество обработки. Размер партии, наличие простоя оборудования и т.д.
Сохранение номенклатуры инструмента, применяемого на производстве, влияющая на уровень оптимизации.

Режимы резания по металлу

Режим резания представляет собой набор величин, вычисляемые расчетным путем.

Глубина, определяющая толщину снимаемого слоя за одну операцию. При обработке торца показатель глубины определяется диаметром детали, плоских деталей — используют длину.
Скорость. Вычисляется путем умножения количества оборотов детали в минуту на ее диаметр. При этом учитывают тип выполняемой операции, вид инструмента, материал заготовки.
Подача. Показатель движения резца за один оборот детали.После вычисления данные величины сравнивают с нормативными показателями, указанными в паспорте станка.

Также при расчете режима резания учитывают параметры токарного оборудования:

мощность, скорость вращения шпинделя и другие.

Цены на оборудование

Чаще всего к реализации представлены наборы, состоящие из резцов с пластинами. Как показывает практика, применение сменных элементов существенно экономит расходы на приобретение комплектующих. На стоимость влияет модификация, конфигурация, марка выпускаемой продукции.

набор из резцов и пластин германского производства составляет 5 300-7 200 руб, в зависимости от размера;
Китай предлагает от 283 до 710 руб за комплект;
у Stalex и Jet (Швейцария) цена практически одинакова — около 6 400 руб.

При выборе резцов со сменными пластинами изучают маркировку державок, обращают внимание на качество, строение головки и держателя. Неправильно выбранный инструмент усложнит обработку деталей, негативно скажется на итоге выполненных работ.

Читайте также: