Классификация и разновидности токарных резцов по металлу. Заточка токарных резцов по металлу Точить отрезной резец

Заточка токарных резцов является нужной и важной операцией для любого мастера, имеющего в своей мастерской токарный станок по металлу. Ведь нет ничего вечного и даже самый твёрдый сплав со временем изнашивается и режущие кромки твёрдосплавных пластинок затупляются и их необходимо восстанавливать. Как это грамотно сделать и с помощью чего и будет подробно рассмотрено в этой статье.

Схема износа токарного резца:
h3 — износ по задней поверхности; В — ширина лунки износа по передней поверхности; hл — высота лунки износа; f — фаска на передней поверхности.

При токарной обработке металла (точении), в результате трения стружки о переднюю поверхность резца и трения детали о его заднюю поверхность в зоне резания, возникает высокая температура (и трение) и токарные резцы постепенно изнашиваются по передней и задней поверхностям — см. рисунок 1.

И когда износ резца превышает максимально допустимую величину (которая показана чуть ниже в таблице величины допустимого износа) резец необходимо перетачивать, иначе нормальной токарной обработки деталей не добьёшься.

На промышленных предприятиях заточка и доводка резцов является ответственной операцией, которую выполняют специальные работники — заточники.

Но любой токарь, а тем более домашний мастер, имеющий в своей мастерской такое счастье, как токарный станок, обязательно должен уметь грамотно заточить и довести токарный резец своими руками.

Основная схема заточки токарных резцов показана на рисунке 2 чуть ниже. Из рисунка видно, что основная заточка выполняется по задним поверхностям, а дополнительная заточка выполняется по передней поверхности.

Для новых резцов на заводах принята заточка двойных углов по передней поверхности и тройных углов по главной задней поверхности.

Но вернёмся к рисунку 2, предварительная заточка передней поверхности показана на рисунке 2 а и она производится по всей плоскости, под углом ϒ1 напайки пластинки на державку резца, и этот угол делается бóльшим, чем заданный передний угол. А заданный угол ϒ (см. рисунок 2 б) получают чистовой заточкой и доводкой части передней поверхности, которая прилегает к режущему лезвию по узкой фаске.

Заднюю поверхность резца затачиваем за три операции:

• первая из которых показана на рисунке 2 в, там показана заточка резца по державке, под углом α+ 5º.
• вторая операция показана на риснуке 2 г — это заточка режущей пластинки под углом α + 2º.
• третья операция показана на рисунке 2 д — это получение заданного угла α доводкой части задней поверхности, которая прилегает к режущей кромке по фаске f.

Усовершенствованный упорный столик заточного станка.

Если доработать упорный столик, как показано на рисунке, то можно не использовать подкладки под резец (которые нужно будет изготавливать нужной толщины под разные державки резцов), а просто следует выставить столик на нужной высоте и под нужным углом заточки (ну и расстояние между кругом и столиком должно быть примерно 1 мм) и останется просто уложить резец на столик и производить заточку под заданным углом.

При заточке режущая кромка резца должна находиться на линии центра станка, или на 3 — 5 мм ниже центровой линии. А чтобы избежать захватывания токарного резца абразивным кругом, сам круг должен иметь направление вращения на пластинку резца, то есть при заточке токарного резца, его необходимо располагать относительно круга так, чтобы круг прижимал пластинку к державке резца, а не отрывал её. Надеюсь с этим понятно, идём дальше.

При заточке токарных резцов очень желательно применять охлаждающие жидкости, которые подаются в зону обработки непрерывной струёй. Так как при периодическом окунании резца в охлаждающую жидкость, происходят перенапряжения в структуре материала и появляются микротрещины.

Заточку ведём с лёгким нажимом токарного резца на абразивный круг, при этом очень желательно постоянно перемещать резец вдоль рабочей поверхности круга (если она шире или уже затачиваемой кромки резца), чтобы исключить неравномерный износ плоскости абразива, а также что бы добиться ровной поверхности режущей кромки резца.

Контроль углов заточки токарных резцов с помощью шаблонов:
а — контроль главного угла в плане, б — главного заднего угла, в — вспомогательного угла в плане, г — вспомогательного заднего угла, д — переднего угла, е — радиуса закругления вершины.

Геометрию затачиваемого резца проверяют на солидных заводах специальными приборами. Нам же в своей мастерской проще всего проконтролировать углы заточки с помощью шаблонов (см. рисунок 3), которые можно купить, или изготовить из листового металла.

Но при изготовлении шаблона лучше использовать сталь, которая калится, и тогда после закалки шаблон прослужит очень долго. Перед закалкой шаблона, в стальной пластинке делаем вырезы с различными наиболее ходовыми углами (см. рис.3).

Качество проверки зависит от точности изготовления шаблона, от квалификации токаря, ну и конечно же от его зрения. На рисунке 3 показаны углы заточки токарного резца, которые следует контролировать при заточке.

Используемые абразивные круги для заточки токарных резцов .

Заточка токарных резцов по державке и под углом α + 5º (см. рисунок 2 в) производится электрокорундовым кругом с зернистостью 40-50 и твёрдостью СМ1 и СМ2 (круги от нормального производителя имеют соответствующую маркировку), при окружной скорости круга 25 метров в секунду.

Предварительная заточка производится кругами из чёрного карбида кремния с зернистостью 25-40 и твёрдостью М3 — СМ1. Ну а окончательная заточка производится с помощью кругов из зелёного карбида кремния, которые имеют зернистость 16 — 25 и с такой же твёрдостью М3 или СМ1.

Характеристики заточных кругов для сталей и твёрдых сплавов также описаны в таблице режимов заточки токарных резцов. Там же указаны окружные скорости вращения кругов и заточные станки.

Сейчас окончательную заточку лучше всего производить с помощью алмазного круга (их уже несложно найти в продаже), особенно для твердосплавных пластинок (металло или минерало-керамических пластинок). Окружная скорость круга при ручной предварительной и окончательной заточке должна быть не более 12 — 15 метров в секунду.

Об алмазной заточке и доводке резцов я ещё добавлю кое что ниже и напишу почему алмазная заточка лучше и предпочтительнее, чем заточка электрокорундовыми (карборундовыми) кругами. Так же ниже я напишу в каких случаях следует использовать алмазные круги, а в каких карборундовые круги.

И ещё пару полезных советов при заточке отрезных резцов, советую посмотреть в видеоролике чуть ниже.

Доводка токарных резцов .

После заточки токарных резцов, их подвергают доводке карбидом бора, на чугунном диске, который вращается со скоростью 1 — 2 метра в сек. Вращение диска должно быть направлено от опорной поверхности доводимого резца к его режущим кромкам. А режущая кромка резца (при доводке) должна располагаться на уровне центра диска, или немного ниже его.

Сам процесс доводки токарных резцов заключается в последовательной притирке режущих лезвий и поверхностей резца, начиная с задней и заканчивая передней, удаления шероховатостей и доведения их до зеркального блеска. Почему до блеска и почему доводка так необходима.

Да потому что в процессе токарной обработки (как я написал выше) износ и затупление резца происходит от трения пластинки о стружку и о деталь, а чем идеальнее поверхность пластинки резца (меньше её шероховатость и выше класс чистоты поверхности) тем меньшее трение возникает в процессе точения и тем дольше резец не тупится (повышается стойкость инструмента).

Доводка резцов производится абразивными пастами на основе карбида бора и заключается в следующем. На доводочный диск (точнее на его рабочий торец), который можно купить, а можно и изготовить (кстати для окончательной доводки, диск может быть изготовлен не из чугуна, а из металла и обклеен кожей), перед началом доводки смачиваем керосином и наносим в зигзагообразном направлении абразивную пасту 1 и затем подводим резец 2 к диску — см. рисунок 4.

При применении керосина можно использовать всем известную пасту ГОИ (государственный оптический институт), но современные пасты используют без керосина, так как они жидкие и готовы к применению после взбалтывания. К тому же пасту ГОИ разной зернистости (особенно крупной) найти сейчас не так просто в продаже.

Поэтому вместо пасты ГОИ советую купить набор НШКК-6 от фирмы «Grinderman» (она же производит отличные заточные станки и разные круги), который стоит примерно 800 рублей и который предназначен для доводки резцов. Он состоит из нескольких флакончиков шлиф-зерна карбида кремния (F60, F120, F230, F400, F600, F1000) всего 6 флакончиков, каждый из которых содержит 200 грамм доводочной пасты разной зернистости.

Желательно чтобы при доводке резец был закреплён жёстко в специальном приспособлении, но при правильно установленном столике (подручнике) и плотно прижатом к нему резцом, можно добиться неплохого результата и без приспособления.

Столик подручника должен быть выставлен под заданным углом доводимой поверхности резца (проверяем угломером или шаблоном) и столик должен быть установлен с таким расчётом, чтобы режущие лезвия резца (при их доводке) располагались немного ниже или на уровне центра доводочного диска. Ну а направление вращения диска при доводке резца должно быть обратным направлению вращения заточного круга, то есть доводочный круг должен вращаться от державки к пластинке резца.

При прижатии резца и его доводке, зёрна абразивной пасты постепенно размельчаются, и проходя через режущие поверхности инструмента не производят сколов или царапин, а только лишь сглаживают шероховатости от предварительной заточки резца.

Для более качественного процесса доводки и для его ускорения, а также для полного использования всей поверхности диска (чтобы исключить неравномерный износ диска) необходимо постоянно передвигать резец вдоль поверхности диска в радиальном направлении (по отношению к доводочной плоскости диска).

В настоящее время появилось в продаже огромное количество алмазных кругов. Алмазная заточка и доводка является весьма эффективным средством повышения стойкости режущих инструментов. И при алмазной заточке твёрдосплавных резцов, чистота режущих поверхностей резца (по сравнению с заточкой корундовыми кругами) повышается на 2 класса. При этом ещё и увеличивается производительность, а число возможных переточек токарных разцов повышается аж на 20 — 30 процентов.

Ну и для заточки токарных резцов из быстрорежущих сталей (и для их доводки) алмазная заточка оказывается более эффективной и предпочтительной, так как достигается чистота поверхности 9 — 10 классов и как я уже писал выше, чем выше класс поверхности, тем медленнее резцы тупятся, то есть повышается их стойкость.

Однако следует учесть, что алмазную заточку инструмента следует производить только имея припуск на заточку не более 0,2 мм. Когда припуск на обработку больше указанного мной здесь значения (0,2 мм) экономически более выгодна заточка карборундовым кругом, с последующей заточкой и доводкой алмазным кругом, для которого припуск на доводку как правило равен всего 0,05 — 0,08 мм.

Чистоту доведённой поверхности резца контролируем с помощью сравнения с резцами эталонами (эталон можно взять, например купив какой то новый резец от авторитетной фирмы), а геометрию резца проверяем с помощью шаблонов (или с помощью специального прибора, у кого он есть). В зависимости от конструкции шаблона, токарные резцы проверяют вручную, или на специальной подставке.

Если проверка производится вручную, то разумеется резец держат в руке и к проверяемой плоскости (поверхности) прикладывают шаблон и смотрят на просвет, напротив источника света. При правильной заточке токарного резца и его доводке, проверяемый угол должен полностью совпадать с кромками шаблона и между ним и пластинкой резца не должно быть просветов.

У кого ещё нет заточного станка (говоря проще наждака) для заточки своих резцов, то как изготовить станок своими руками советую почитать вот в , там я описал пару вариантов, от самого простого до профессионального.

Вот вроде бы и всё, если что нибудь ещё вспомню о заточке токарных резцов и о их доводке, то обязательно допишу, успехов всем мастерам.

Технологические операции, проводимые на токарном станке с заготовками при помощи специальных приспособлений, связаны с получением в итоге изделия нужной конфигурации, представленной на чертеже. А чтобы точение было рациональным, точным необходима заточка токарных резцов по металлу, которая выполнит необходимый профиль, углы требуемой величины и соответствующие параметры рабочей части. Подготовке такого средства придается серьезное значение.

Назначение резца, конструкция, виды

Для получения деталей из слитка металла при точении на токарном оборудовании используют специальный инструмент. Изготавливают из стали, причем твердость материала выше, чем этот показатель у обрабатываемой заготовки. Стержень-державка и рабочая головка, главные элементы конструкции резца из металла, за счет первого инструмент закрепляется на токарном станке.

Функция второй составляющей, заключается в срезании слоя поверхности металла при обработке. Стержень-державка или тело резца в сечении квадратной формы или прямоугольной. Основная режущая кромка рабочей головки в сечении фасонная (клин) иди прямая. Режущей части из металла при эксплуатации требуется регулярная заточка. В современных условиях существует достаточный выбор резцов.

Подбирая снасть, следует учесть такой показатель, как углы. Классификация видов выглядит следующим образом:

• проходные;
• отрезные;
• подрезные;
• расточной;
• фасонные;
• канавочные:
• фасочные;
• упорный;

Проходные, этим типом устройства обрабатывают цилиндрические болванки. Инструмент отрезного вида используют для обрезки прутков. Обрезка выполняется под заданным углом. Приспособление отрезного типа служит и для прорезания в них канавок различного назначения. Подрезные, данный тип приспособлений используют для торцевания болванок и уменьшения уступов. Расточной, это средство используют для обработки отверстий нужного диаметра в заготовках или деталях токарном станке.

Канавочный — назначение такого устройства состоит в формировании внутренних и наружных канавок на цилиндрической поверхности, выдерживая нужные углы. Иногда требуется функция отрезного типа, когда необходимо убрать часть металла заготовки. Резьбонарезные, этим устройством на токарных станках нарезают резьбу. Фасонный — предназначение этого резца состоит формировании выступов и канавок на обрабатываемой болванке, при это получаются углы с требуемыми параметрами.

Фасочные — этим устройством после заточки выполняют внутренние и наружные фаски на изделии. Упорный используют для точения деталей из металла с уступами небольших размеров. Для снижения вибрации при работе на токарном станке требуется выверять его положение. Упорный применяют для нежестких деталей.

Виды резцов подразделяют еще по направлению обработки токарном оборудовании на левые и правые, по материалу, из которого они изготовлены, по способу присоединения режущей части к державке и другим параметрам.

Порядок и правила заточки инструмента

Для предупреждения появления сколов и задиров на обрабатываемых деталях, поломки и других нежелательных факторов при работе на токарном агрегате, требуется правильная заточка резца. Эта процедура выполняется при изготовлении нового или износе старого устройства. Сам процесс заточки резцов заключается в придании требуемой формы и необходимого угла затупившемуся или новому приспособлению.

Восстановить режущую часть, можно применяя специальное оборудование по металлу при достаточном уровне мастерства и знаний работника. Ведь от правильной заточки токарных резцов зависит трудоемкость и производительность. На крупных предприятиях созданы подразделения занятые подготовкой оснастки. На малых заточка выполняется токарем.

На данный момент существуют следующие способы заточки токарных резцов:

1. абразивный;
2. химико-механический;
3. с использованием специальных приспособлений;

Абразивная заточка резца выполняется на специальном заточном агрегате или стандартном наждаке. При использовании последнего варианта трудно выдержать нужные углы при обработке приспособления. Агрегаты для заточки имеют два круга. Абразив из белого электрокорунда используют для точения резца из быстрорежущей стали. Заточка устройств из твердых сплавов выполняется кругом из карбида кремния зеленого цвета.

Алмазным диском делают финишную шлифовку на токарном или другом агрегате. Химико-механический способ подразумевает точение в специальном составе. Точность заточки проверяют шаблонами.

Из всех технологических операций, производимых над заготовками из металла, обработка на токарном оборудовании является наиболее распространенной. Именно поэтому заточка резцов для , 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).

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).

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 .

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.

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 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 , является самым недорогим, но эффективным методом придания резцам требуемых геометрических параметров.

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 , 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.

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.

По металлу представлен двумя элементами: головкой и державкой.

Головка — это исполняющая часть, состоящая из ряда плоскостей и режущих кромок с определенным углом. В зависимости от требуемого вида заточки резцу задается определенный угол.

Державка отвечает за фиксацию резца в держателе токарного устройства. Она имеет квадратную или же прямоугольную форму. Существует ряд стандартных размеров сечений каждой формы.

Разновидности конструкции

Существуют следующие для токарного станка по металлу:

• Прямые. Державка и головка расположены на одной или параллельных осях.
• Изогнутые. Державка имеет согнутую форму при взгляде на нее сбоку.
• Отогнутые. Головка изогнута к державке при взгляде сверху.
• Оттянутые. Ширина державки больше, чем у располагается на одной оси с державкой или же смещена по отношению к ней.

Если опираться на общеизвестную классификацию устройств в соответствии с ГОСТ, то они подразделяются на следующие виды:

• Обладающие режущей кромкой на основе Инструмент монолитный. Он может быть изготовлен из инструментального вида стали. В настоящее время к его использованию прибегают крайне редко.
• Начиненные напайками из твердых сплавов. Кромка-пластина припаяна к головке. Это наиболее часто встречаемый вид.
• Пластины из твердых сплавов, фиксируемые посредством механического способа. Режущая пластина закреплена на головке при помощи винтов и прижимов. За основу сменных резцов берутся металл и металлокерамика. Это самый редкий вид.

Классификация по направлению подающего движения

• Левая модель подается слева при взятии в левую руку. Главная рабочая кромка расположена над большим пальцем.
• Правая модель, соответственно, подается справа. Главная рабочая кромка находится под большим пальцем. В практике она встречается чаще.

Способы установки приспосбления

Резец для токарного станка по металлу может различаться по способу установки относительно поверхности для обработки:

• Радиальный вид. При обрабатывании резец принимает прямой угол к оси заготовки для обработки. Такой способ широко применим в промышленных предприятиях. Резец имеет унифицированную конструкцию крепления на станках. Он также обладает более удобным выбором геометрических положений режущей части.
• Тангенциальные. При обрабатывании резец располагается к оси заготовки под углом, отличным от прямого. Обладает более сложным способом крепления и применяется на токарных приспособлениях, позволяющих производить обработку высокой чистоты.

Различие по методу обработки

Резцы можно подразделить и по способу обработки:

• чистовой;
• черновой;
• получистовой;
• для работ, производимых с особой тонкостью.

На неровность обрабатываемой детали оказывает влияние радиус закругленности верхушки приспособления. Гладкая поверхность достигается при использовании резца, заточенного под большим радиусом.

Виды токарных резцов

Резец для токарного станка по металлу имеет множество видов. Самыми распространенными являются:

• Проходной. Он создает контуры детали при вращении, а также обеспечивает обточку, подрезку при подаче в поперечном и продольном направлении.
• Расточной вид создает разнообразные пазы, углубления и отверстия. Может выполнить сквозные отверстия.
• Подрезная модель применятся лишь для поперечного направления подачи для обточки деталей, обладающих ступенчатой формой и торцевых.
• Отрезной. Его подача осуществляется в поперечном направлении по отношению к оси вращения. Он производит пазы и канавки вокруг детали, применяется для отделения готового изделия.
• Резьбовой. Нарезает резьбу любого вида на деталях с любой формой сечения. Этот вид может быть изогнутым, прямым или же круглым.
• Фасонный. Он производит обточку детали сложной конструкции, может вынуть различные фаски изнутри и снаружи.

Набор резцов для токарного станка по металлу можно приобрести в специализированных магазинах или же заказать через Интернет.

Основа резцов

Материалы, из которых изготавливаются приспособления, подразделяются на три категории:

• Первая предназначена для режущих приспособлений, используемых при низкой скорости. Это инструментальные или же углеродистые металлы с показателем твердости закаливания 60-64. При повышении температуры резца для токарного инструмента выше 200-240 градусов качество его резки заметно снижается, поэтому на практике их применяют нечасто. К этой группе можно отнести приспособления на основе хромовольфрама, хромокремния и с уровнем стойкости к температуре до 300 градусов.
• Вторая категория резцов применятся при высоком уровне вращения головки токарного станка. Основу таких устройств составляет сталь с высокой категорией нарезания Р12 Р9 или Р9К5Ф2. После закалки материал твердеет до показателя 62-65 и сохраняет все свои свойства при температуре 650 градусов. Не подлежит протирке длительное время.
• Третью категорию составляют резцы на основе металлокерамики. Это твердосплавные приспособления, которые функционируют при высокой скорости станка и выдерживают температуру нагревания до 1000 градусов. Чугунные и некоторые детали из цветных сплавов точат устройствами на основе вольфрамокобальта (ВК6 для чистового и получистового исполнения, ВК8 для первичного обрабатывания). Сталь обтачивается твердым сплавом титановольфрамокобальтом Т15К6. При этом производится чистая обработка.

Приспособления для настольных токарных станков

Резцы для обладают малым сечением 8 х 8 и 10 х 10 мм. Они применяются для обрабатывания деталей малых размеров.

Резцы в форме сменных пластин

Резец для токарного станка по металлу категории Т5 К10 используется для первичной и прерывистой обточки. На основе кубического нитрида бора делаются сменные пластины для обрабатывания металлов, отличающихся особой твердостью, в том числе и чугуна. Цветные металлы обтачиваются посредством поликристаллического алмаза.

Пластины могут быть сменными. Они вставляются в державку. Некоторые модели содержат стружколомы, отлично дробящие стружку при невысокой подаче и поверхностной обточке. Такого рода пластины применяются при высокочистовой резке нержавейки и других видов стали.

Затачивание резцов

Любые виды резцов, помимо сменных пластин, время от времени подлежат затачиванию. Заточка резцов для токарного станка по металлу обеспечивает достижение требуемых величин углов и формы. В промышленных условиях она осуществляется на специализированных агрегатах.

Процесс этот в домашних условиях можно произвести посредством химических реактивов и кругов для шлифовки. Ручная заточка по уровню качества уступает промышленной. Главное здесь — правильная подборка шлифовального круга.

Для из твердых сплавов берется круг из зеленого карборунда. Токарные резцы из углеродистых материалов затачивают кругами из корунда.

Затачивание рекомендовано выполнять при посредстве охлаждения (равномерная подача холодной воды на место контакта круга с обрабатываемым резцом). Можно осуществлять и сухую заточку, но после этого деталь не следует опускать в холодную воду, так как она может треснуть.

Стандартная схема процесса затачивания

В первую очередь обработке подлежит основная задняя грань, затем задняя вспомогательная и только потом передняя часть. В самом конце процесса обрабатывается вершина приспособления (радиус закругления). Затачиваемый резец следует постоянно передвигать на поверхности круга для шлифовки и слегка прижимать к образиву.

Обязательная составляющая процесса — это доводка резца, а точнее режущих граней (участков возле кромки, ширина которых достигает 4 мм).

Устройства из твердых сплавов затачивают при помощи оселков из меди, которые смазываются специальным составом в виде пасты или же смесью керосина и карбида бора.

Остальные виды резцов затачивают оселком с низким видом абразивности, смоченным машинным маслом или керосином.

Изготовление самодельных резцов

Можно изготовить и самодельные резцы для токарного станка по металлу. За основу таких устройств берутся ненужные сломанные сверла.

Центровки на основе сверл не ломаются. В особенности они подходят токарным станкам старой модификации. Они подлежат многократной переточке. Срок их службы достигает 30 лет.

Самодельные резцы для мини токарного станка по металлу изготавливаются из сегмента пилы Геллера. Он нарезается отрезным диском.

Как осуществить правильный выбор резца?

Выбирая резец, необходимо принять во внимание ряд рекомендаций.

Определите, с какого рода металлом вам предстоит работать, какие операции по обрабатыванию вы намечаете и какой степени нагрузку при этом испытает резец.

Решите, что является главным — точность соблюдения геометрии изделия или уровень обработки его поверхности. В зависимости от этого подбирается резец в соответствии с классифицирующими признаками и геометрическими пропорциями.

Обозначьте для себя, насколько является важным соблюдение условия износостойкости приспособления и как долго она должна оставаться неизменной.

Заточка рабочих поверхностей резцов. Во второй главе указывалось, что в одних случаях основной износ резца наблюдается только по задней поверхности, в других - только по передней, а в третьих - одновременно по обеим поверхностям (табл. 4.21). Кроме того, помимо образования площадок износа наблюдаются разрушения инструмента в виде местного выкрашивания режущей кромки или сколов на контактных площадках.

Главные и вспомогательные задние поверхности всех резцов, за исключением фасонных, выполняют плоскими. Передняя поверхность резцов может быть плоской без и со стружколомающими элементами, с мелко- и крупноразмерными лунками и порожками (уступами).

Характерные виды износа и схемы переточки резцов

Таблица 4.21

Характер износа	Схема переточки	Припуск h„ на переточку, мм
Износ по задней поверхности		Л п = Л 1 + (0,1...0,2), где =h 3 tga
Износ по передней поверхности		К = К + ( 01...0,2)

Характер износа	Схема переточки	Припуск h n на переточку, мм
Износ по передней и задней поверхностям		К. 3 =К tga+(0,1...0,2) К.п -й л + (01...0,2)
Износ по фаске и задней поверхности
Износ по криволинейной передней и задней поверхностям		К. 3 =К tga+(0,1...0,2) Лп.. = Л л + Л в + (01...0,2)

Примечание. На схемах удаляемый припуск заштрихован.

Поверхности рабочей части резца разделяют на открытые и полуоткрытые (рис. 4.4). К открытым относят поверхности, которые не пересекаются с державкой, т.е. могут затачиваться на проход. Допускаемые отклонения углов резца при переточках приведены в табл. 4.22.

Рис. 4.4. а, в - задних открытых и полуоткрытых; б, г - передних открытых

и полуоткрытых

Назначение условий переточки резцов зависит от типа производства, объема затачиваемой партии резцов, конструктивных особенностей резца, степени и характера износа контактных поверхностей, наличия заточного оборудования и др. Технологический процесс заточки и доводки резцов должен обеспечить получение требуемой шероховатости обрабатываемых поверхностей (табл. 4.23).

Таблица 4.22

Допускаемые отклонения углов резца

Таблица 4.23

Параметр Ra шероховатости поверхности резцов, мкм

В основном применяют две схемы заточки твердосплавных резцов , обеспечивающие при правильном выборе режимов заточки и характеристик кругов стабильную стойкость заточенных резцов.

Первая схема предусматривает предварительную заточку кругом из карбида кремния (КЗ) и окончательную заточку алмазным (А) кругом, вторая - полную обработку алмазным кругом за одну операцию. Обычно при правильном подборе алмазного круга после нескольких проходов выхаживания достигается шероховатость поверхности Ra 0,32 мкм. При необходимости получения меньшей шероховатости применяется операция доводки мелкозернистым алмазным кругом на органической связке. Задние поверхности доводятся по ленточке шириной 1...2 мм, передние - по фаске.

При переточке резцов полную алмазную заточку производят при припуске до 0,2...0,3 мм. При более значительных припусках экономически целесообразнее затачивать по схеме «КЗ + А».

При больших припусках и необходимости снимать одновременно с твердым сплавом большой объем материала державки вместо заточки по схеме «КЗ + А» применяют электрохимическую заточку.

Оборудование для заточки резцов. Резцы из быстрорежущей стали затачивают кругами из электрокорунда на керамической связке с обильным охлаждением и доводят эльборовыми или алмазными кругами.

Первая схема заточки предусматривает снятие значительного (0,4 мм и более) припуска шлифовальными кругами из карбида кремния (твердый сплав) или электрокорунда и монокорунда (быстрорежущие стали) на предварительных операциях и последующую окончательную заточку и доводку рабочих поверхностей с применением алмазных, эльборовых или мелкозернистых абразивных кругов на бакелитовой связке. Эта схема заточки во многих случаях оказывается наиболее целесообразной по экономическим показателям, так как съем основной массы припуска осуществляется с помощью относительно дешевых шлифовальных кругов, а требуемое качество поверхности обеспечивается алмазной и эльборовой обработкой при съеме небольшого припуска (менее 0,4 мм).

При съеме незначительных припусков лучших показателей по экономичности можно достигнуть при использовании второй схемы заточки, предусматривающей полную обработку всех рабочих поверхностей резца с использованием только алмазных (для твердого сплава) или эльборовых (для быстрорежущей стали) кругов одной или двух зернистостей. Возможно также осуществление полной заточки одним кругом оптимальной зернистости при правильном выборе его характеристики.

При заточке и доводке резцов наиболее приемлем следующий порядок операций:

• 1) заточка передней поверхности;
• 2) заточка задней главной поверхности по державке;
• 3) заточка задней вспомогательной поверхности по державке;
• 4) заточка фаски по передней поверхности;
• 5) заточка задней главной поверхности по пластине;
• 6) заточка задней вспомогательной поверхности по пластине;
• 7) заточка задней поверхности по радиусу вершины;
• 8) заточка лунок, канавок или стружколомающих порожков;
• 9) доводка фаски по передней поверхности;
• 10) доводка фаски по задней главной поверхности;
• 11) доводка вершины по радиусу.

В зависимости от конкретных требований и условий некоторые операции могут быть опущены или совмещены.

На машиностроительных предприятиях инструмент, как правило, затачивают централизованно. Вместе с тем иногда необходимо затачивать инструмент вручную.

Для ручной заточки инструмента применяют точильно-шлифовальные станки, состоящие из шлифовальной головки и станины (рис. 4.5). В шлифовальную головку встроен электродвигатель. На выходящих концах вала ротора крепятся шлифовальные круги, которые закрываются кожухами с защитными экранами. Станок оснащается поворотным столиком или подручником для установки резца.

При заточке на точильно-шлифовальных станках резец устанавливают на поворотный столик или подручник и вручную прижимают обрабатываемой поверхностью к шлифовальному кругу. Для равномерного изнашивания круга резец необходимо перемещать по столику или подручнику относительно рабочей поверхности круга.

Рис. 4.5.

При заточке резца по задним поверхностям столик или подручник поворачивают на заданный задний угол и закрепляют в непосредственной близости к кругу. Резец устанавливают так, чтобы режущая кромка располагалась параллельно рабочей поверхности круга. Переднюю поверхность резца чаще всего затачивают боковой поверхностью круга, при этом резец устанавливают на подручнике боковой поверхности. Переднюю поверхность можно затачивать также периферией круга, однако это менее удобно. Резцы из быстрорежущей стали затачивают сначала по передней, а затем по главной и вспомогательной задней поверхностям. При заточке твердосплавных резцов применяют такой же порядок операций, но предварительно обрабатывают задние поверхности державки под углом, на 2...3 0 большим, чем угол заточки на пластине твердого сплава.

Обычно на точильно-шлифовальном станке устанавливают шлифовальные круги разных характеристик, что позволяет производить предварительную и окончательную заточку инструмента. При предварительной заточке твердосплавного инструмента используют круги из карбида кремния (63С) зернистостью 40, 25, 16 и твердостью СМ2 или С1 на керамической связке (КЗ);

окончательную заточку (при припуске 0,1...0,3 мм) выполняют на алмазных, эльборовых и мелкозернистых абразивных кругах с бакелитовой связкой.

При предварительной заточке быстрорежущих инструментов применяют шлифовальные круги из электрокорунда (23А, 24А) зернистостью 40, 25,16 и твердостью СМ1, СМ2 на керамической связке (К5). Окончательную заточку (при припуске 0,1...0,3 мм) выполняют кругами из электрокорунда (23А, 24А) или монокорунда (43А, 45А) зернистостью 25, 16 и 12 и твердостью М3, СМ1, СМ2 на керамической связке (К5).

При заточке резца мелкозернистым кругом на его режущей кромке остаются неровности, которые непосредственно влияют на интенсивность изнашивания резца. Поэтому после заточки резец доводят на алмазном круге или на вращающихся чугунных дисках с применением абразивных паст. Скорость вращения алмазного круга - до 25 м/с, скорость вращения чугунного диска - 1 -1,5 м/с. Резец доводят по главной задней и передней поверхностям, формируя фаски шириной 1,5...4,0 мм. Вспомогательную заднюю поверхность резца не обрабатывают.

Для получения поверхностей высокого качества (Ra 0,32... 0,08 мкм) необходимо, чтобы биение доводочного диска или круга не превышало 0,05 мм, при этом вращение их должно быть направлено под режущую кромку.

При использовании универсально-заточных станков резцы затачивают торцом или периферией круга преимущественно в трех- поворотных тисках по лимбам А, Б, В. При этом возможны три исходных положения резца (рис. 4.6) - два основных (И 15 И 2)

Рис. 4.6.

Формулы настройки трехповоротных тисков при заточке резцов

Таблица 4.24

Заточка и переточка режуших инструментов

и одно дополнительное (И 3). В последнем случае несколько упрощается настройка тисков, но усложняется процесс заточки.

Чтобы заточить резец по трем поверхностям (передней, главной и вспомогательной задней), необходимо задать его углы у, А, а, а 1? ф, Для обеспечения требуемых углов заточки рассчитывают углы разворота тисков по соответствующим осям (табл. 4.24). Для этого находят расчетные углы: А. р, ф р, ф 1р (табл. 4.25). Направления поворота частей тисков зависят от типа резца.

Стружколомающие уступы обрабатывают шлифовальными кругами прямого профиля и чашечными кругами, осуществляя врезание в направлении, перпендикулярном передней поверхности (рис. 4.7, а) или параллельном упорной поверхности порожка (рис. 4.7, б).

Таблица 4.25

Влияние типа резца на направление разворота головки

Рис. 4.7.

а - перпендикулярном передней поверхности; б - параллельном опорной поверхности порожка

Стружколомающие лунки обрабатывают либо кругом, заправленным по заданному радиусу, либо двухугловым кругом, развернутым под углом к направлению продольной подачи (рис. 4.8). Угол разворота |/ определяют из зависимости

где R - радиус канавки; р - радиус округления угловой кромки заточного круга; R K - радиус круга.

Рис. 4.8.

Круглые и призматические фасонные резцы затачивают по передней поверхности чашечными кругами на универсально-заточных станках. Особое внимание следует обращать на правильное положение резца относительно шлифовального круга, поскольку погрешности расположения изменяют передний угол и точность профиля обрабатываемой детали искажается.

На рис. 4.9 показаны схемы заточки призматического и круглого фасонных резцов. Призматический резец устанавливают в держателе либо непосредственно в трехповоротных тисках, обеспечивая разворот передней поверхности под углом а + у. Круглый резец устанавливают на оправке, аналогичной оси при-

Рис. 4.9. а - призматического; б - круглого

способления для крепления резца на токарном станке. Его передняя поверхность должна быть повернута относительно оси на угол а + у. Для этого ось круглого резца должна быть расположена на расстоянии г к = Н относительно плоскости вращения торца шлифовального круга. Величину Н рассчитывают по формуле

где R x - радиус наиболее выступающей точки профиля резца.

При настройке станка торец шлифовального круга вводят в соприкосновение с передней поверхностью резца. В другом варианте на торце резца должна быть нанесена риска радиусом г к, на уровне которой при настройке станка устанавливают торец шлифовального круга.

В ходе заточки резец принудительно поворачивается на угол, обеспечивающий полное удаление площадки износа на задней поверхности. Круг при этом не должен изменять настроенного положения.