Изготовление токарных резцов по металлу

Токарные резцы изготовляют на спе­циализированных инструментальных заводах или в инструментальных це­хах машиностроительных заводов. Державки (стержни) для резцов ило — товляют из стали 45 свободной ков­кой, горячей штамповкой или литьем в точных (оболочковых) формах. Дер­жавки для резцов с прямой головкой нарезают из проката прямоугольного сечения.

Наиболее распространенные твердо­сплавные резцы изготовляют по сле­дующей технологии: обработка опорной плоскости держав­ки строганием, фрезерованием или плоским шлифованием (литые держав­ки больших сечений по опорной плос­кости не обрабатывают); фрезерование главной и вспомогатель­ной задних поверхностей головки рез­ца, обработка передней поверхности; фрезерование гнезда под пластинку; припаивание пластинки из твердого сплава к державке. В качестве припоя применяют красную медь или латунь Л62 (сплав меди 62% и цинка 38%), листовую медь или медно-никелевые «пистоны». Гнездо посыпают прока­ленной бурой, служащей в качестве флюса, укладывают пластинку и при­пой. Головку резца нагревают для рас­плавления припоя (900—950° С) в пет­левом индукторе т. в.ч. (токи высокой частоты), изготовленном из медной трубки, по которой циркулирует ох­лаждающая жидкость (рис. 272). Пос­ле расплавления припоя резец извле­кают из индуктора и пластинку при­жимают к гнезду металлическим стержнем. Головку резца с припаян­ной пластинкой охлаждают в сухом песке или в древесной золе, что предо­храняет пластинку от возникновений трещин;

Заточка и доводка рабочей части рез­ца (см. главу 1).

Прогрессивной является алмазная заточка, т. е. заточка на алмазных кругах. Характеристика алмазного за­точного круга АСП25 М2.50.70:АСП — алмаз синтетический повышенной прочности; 25 — зернистость (средний

П пастинка твердого

777 нагрев головки резца в ин­дукторе т. в.ч. перед напаива­нием пластинки

Диаметр алмазных зерен 0,25 мм); М2 — металлическая связка; 50—кон­центрация алмаза 50% (100%-ной кон­центрацией считается содержание в 1 см3 алмазоносного слоя 3,4 карата алмазов); 70 — содержание алмазов в каратах. Алмазную заточку выполняют на алмазозаточных станках с охлажде­нием зоны заточки специальной жид­костью. Алмазная заточка высокопро­изводительная и обеспечивает высокую стойкость заточенного инструмента. После заточки твердосплавные резцы подвергают доводке на алмазных до­водочных кругах.

Алмазную доводку выполняют на до­водочном станке, имеющем точные под­шипники, обеспечивающие минималь­ное биение шпинделя (рис. 273). Ок­ружная скорость алмазного круга 20— 25 м/сек. Станок 366328 для алмазной заточки и доводки резцов имеет два шпинделя: на одном устанавливается заточный круг (на металлической связке), а на втором доводочный круг (на бакелитовой связке). Кроме алмаз­ной заточки и доводки, станок можно использовать для нанесения на перед­нюю поверхность резца стружколо — мающих лунок. Если резец затачивают на абразивном круге КЗ, то на алмаз — нозаточном станке выполняют только доводку резца и наносят лунки.

274 ГЕОМЕТРИЯ РЕЗЦА, ЗАТАЧИВАЕ — ■ МОГО И ДОВОДИМОГО НА АЛМАЗ­НЫХ КРУГАХ

Твердосплавные резцы, подлежащие алмазной доводке, должны иметь та­кие углы рабочего клина, чтобы алмаз­ный круг работал только по пластинке и не касался державки резца, иначе круг будет быстро «засаливаться». Державку затачивают предваритель­но под углом а+3°, пластинку затачи­вают под углом а, а фаску по задней поверхности доводят алмазным кругом на шприцу 1—1,5 мм (рис. 274). Алмазная доводка устраняет все ше­роховатости на режущей кромке и тру­щихся поверхностях резца, обеспечи­вает высокую остроту режущей кромки и повышает долговечность резца в 1,5—2 раза. Алмазную доводку осу­ществляют без охлаждения. Для заточки и доводки резцов из бы­строрежущей стали используют круги с рабочей поверхностью из боразона («Эльбора») —нового синтетического материала, не уступающего синтети­ческому алмазу по твердости, но имею­щего значительно более высокую крас­ностойкость.

В условиях единичного и мелкосерий­ного производства заточные и дово­дочные станки находятся непосредст­венно на механических участках. В крупносерийном и массовом произ­водстве введена централизованная заточка резцов в специальных заточных отделениях квалифицированными за­точниками: токарь получает заточен­ный и доведенный резец, а затувчен — ный сдает в кладовую. Однако н в этих условиях токарю приходится иногда перетачивать и доводить резцы в зависимости от конкретных условий работы, поэтому он должен уметь вы­полнять заточные работы. После заточки геометрию резца конт­ролируют: устанавливают, соответству­ют ли полученные углы заданным по чертежу. Контроль ведут шаблонами, которые удерживают в руке или за­крепляют в специальной стойке (рис. 275 а, б). Геометрию резца в ин­струментальных цехах и заточных от­делениях контролируют обычно спе­циальными угломерами (рис. 276, а) или универсальными (рис. 276, б).

276 КОНТРОЛЬ ГЕОМЕТРИИ РЕЗЦА НА- СТОЛЬНЫМ (а) И УНИВЕРСАЛЬ­НЫМ (б) УГЛОМЕРАМИ:

1 — определение угла, 2 — определение угла а, 3 — определение угла

Специалисты, которые неоднократно в своей практике использовали резцы по металлу для токарного станка для выполнения определенных работ, четко понимают, каких типов бывают эти инструменты. Для новичков, кто впервые сталкивается с этими элементами, сложно разобраться, в чем отличительная особенность каждой конкретной модели и как правильно подобрать инструмент для выполнения определенных задач. Разобраться в важном вопросе поможет данная статья.

Токарные резцы — основной рабочий инструмент металлообрабатывающих станков, посредством которого обрабатываемым заготовкам придается требуемая форма и размеры

Особенности конструкции резца токарного по металлу

Конструкция элемента состоит из державки резца, благодаря которой фиксируется инструмент на станке, и рабочей головки, что непосредственно обрабатывает поверхность заготовки. Державка может иметь квадратное или прямоугольное поперечное сечение. Рабочая часть инструмента сформирована из нескольких смежных плоскостей и режущих кромок. Их угол затачивания зависит от характеристики обрабатываемого материала и вида обработки.

Для достижения заданных параметров детали происходит движение закрепленных в станке резца и заготовки относительно друг друга

Рабочая головка может быть цельной или с приварными или припаянными пластинами. Новинкой являются резцы по металлу для токарного станка со сменными пластинами. Первый вариант представлен цельным с державкой элементом. Такой инструмент может быть изготовлен из специальной высокоуглеродистой инструментальной или быстрорежущей стали. Но такие резцы используются крайне редко.

Преимущественно для металлообработки на токарном станке используются резцы с приварными или припаянными пластинами. Изготавливается инструмент из быстрорежущей стали или твердого сплава, в составе которого присутствуют металлы: титан, вольфрам и тантал. Он отличается высокой прочностью и ценовой политикой. Данный токарный инструмент может быть использован для обработки изделий из цветных металлов, чугуна, любой стали и неметаллических материалов.

Важно! При работе с пластинами из твердых сплавом следует придерживаться правил безопасности, поскольку изделия весьма хрупкие.

Очень часто при обработке материала используются резцы токарные со сменными пластинами. В отличие от предыдущего варианта пластина крепится к головке механически с помощью специальных прижимов или винтов. Инструмент удобен в дальнейшей эксплуатации, если пластина изготовлена из минералокерамики, что существенно увеличивает стоимость резца со сменными пластинами.

Разновидность резцов токарных по металлу со сменными пластинами

Рабочая часть для резца станка токарного может быть изготовлена из твердого сплава (танталово-вольфрамо-титанновые, титановольфрамовые, вольфрамовые), быстрорежущей стали (повышенной или нормальной эффективности), углеродистой стали высокого качества. Резцы могут быть использованы для таких типов токарных станков, как строгальные, токарные, долбежные, револьверто-автоматные и специальные.

Классификация резцов токарных

Согласно ГОСТу существует три вида резцов токарных по металлу:

• токарные и строгальные, у которых режущая часть изготовлена из быстрорежущей стали;
• строгальные и токарные твердосплавные напайные;
• токарные с механическим креплением пластин из керамики, твердых сплавов и других сверхтвердых материалов.

Производители выпускают такие типы резцов:

Типы токарных резцов: о — проходные прямые и б — проходные отогнутые, в — проходные упорные, г, д — подрезные, е — расточные проходные, ж — расточные упорные, а — отрезные, и —фасонные, к —резьбовые

• резьбовые;
• подрезные;
• расточные;
• универсальные.

В зависимости от направления, в котором совершаются подающие движения, можно выделить такие виды резцов для токарного станка:

• левостороннего типа;
• правостороннего типа.

Для идентификации инструмента необходимо на резец положить руку. Расположение кромки относительно большого пальца правой или левой руки укажет на тип инструмента.

В зависимости от характера работ, существует следующая классификация резцов:

• для выполнения черновых работ, которые еще носят название обдирочные;
• для получистовых работ;
• для проведения чистовых работ;

Рабочий элемент резца подрезного представляет собой острую кромку (клин), который врезается в слой материала и деформирует его

• для осуществления тонких технологических операций.

Режущая пластинка всех резцов, независимо от типа инструмента изготавливается из определенной марки твердых сплавов: ТК5К10, ВК8, Т15К6 и Т30К4. Самыми популярными являются резцы ВК8.

В зависимости от принципа установки различают следующие виды резцов по металлу для станка токарного:

В первом варианте токарный инструмент относительно оси заготовки, которая подвергается обработке, располагается под углом в 90 град. Данный тип изделий получил широкое распространение на промышленных предприятиях, благодаря тому, что резец довольно легко и быстро устанавливается в станок. К тому же существует большой выбор геометрических параметров режущей кромки.

Радиальные приспособления монтируют под углом, который равен 90° к плоскостям обрабатываемых деталей

Тангенциальный токарный резец располагается под любым углом, отличным от 90 град. относительно оси заготовки. Крепление данного инструмента к токарному станку оказывается более трудоемким, чем в предыдущем варианте. Однако тангенциальные резцы обеспечивают более качественную обработку металлической заготовки. Они могут быть использованы для токарных станков автомат и полуавтомат.

В зависимости от расположения главной режущей кромки относительно стержня существуют такие типы токарных резцов:

• прямые – все проекции детали имеют прямую линию;
• отогнутые – верхняя проекция имеет изогнутую линию, нижняя – прямую;
• изогнутые – верхняя проекция отображена прямо линией, а боковая – изогнутой;
• оттянутые – головка резца, которая может находиться на оси или быть сдвинутой влево или вправо, имеет меньшую ширину, чем стержень.

Тангенциальный резец оказывает большее сопротивление по сравнению с радиальным и снимает при равных условиях более крупную стружку

Токарные проходные резцы могут быть:

Проходные прямые резцы используются для обработки внешней поверхности цилиндрической заготовки. Купить прямой проходной резец ГОСТ 18877-73 можно за 280 руб. Державки для такого инструмента могут быть выполнены в двух типоразмерах:

• традиционной прямоугольной формы – 25х16 мм;
• квадратной формы, что используется для производства специальных работ – 25х25 мм.

У проходных отогнутых резцов рабочая часть может быть отогнута в левую или правую сторону, что дает возможность во время выполнения работы огибать заготовку с разных сторон. Помимо обработки торцевой части заготовки на токарном станке, инструмент используется для снятия фаски. Согласно ГОСТ 18877-73 державки для данного типа инструмента может иметь такие размеры:

• 16х10 мм – для учебных станков;

Резец проходной упорный относится к режущим токарным инструментам, которые используются для обработки цилиндрических деталей

• 20х12 мм – нестандартное изделие;
• 25х16 мм – универсальный типоразмер;
• 32х20 мм;
• 40х25 мм – изготавливается на заказ для использования на габаритном станке.

Самым востребованным является упорный отогнутый инструмент режущий для станка токарного. Он применяется для обработки цилиндрических заготовок. Особый изгиб элемента позволяет за один проход снимать с круглой детали лишний металл. При обработке заготовки резец двигается вдоль вращения детали. Отогнутые проходные резцы могут быть левосторонними и правосторонними. Последний вариант на практике используется намного чаще. Купить проходной резец можно за 320 руб.отогнутый

Отрезные и подрезные резцы по металлу

Наиболее распространенным является отрезной резец. Он предназначен для отрезания заготовки необходимого размера от металлической трубы, болванки, прутка, который имеет длину, превышающую требуемое значение. Данный тип резцов тяжело перепутать с другим инструментом. Конструкция изделия состоит из тонкой ножки с припаянной на конце пластиной из твердого сплава. Чем уже ножка, тем меньше рез, что соответственно способствует уменьшению количества отходов. Отсечение заготовки от общего металлического тела осуществляется под прямым углом.

Резец отрезной относится к тем изделиям, которые изготавливаются из быстрорежущей стали, по этому его нельзя применять для работы с калеными металлами и жесткими материалами

Полезный совет! Отрезным режущим инструментом можно вырезать в металлическом изделии тонкие канавки разной глубины.

В зависимости от конструкции исполнения существуют левосторонние и правосторонние отрезные резцы. Чтобы это определить следует повернуть изделие режущей стороной вниз и посмотреть, с какой стороны будет располагаться ножка инструмента. Купить токарный резец отрезной можно за 190 руб.

Производители выпускают режущий инструмент со следующими размерами державки:

• 16х10 мм – для учебных станков;
• 20х12 мм;
• 20х16;
• 40х25 – изготавливается под заказ для крупногабаритных станков.

Подрезной отогнутый резец внешне очень схож с упорным проходным инструментом. Рабочая часть также представлена пластиной из твердых сплавов, но имеет треугольную форму с одной закругленной стороной. При помощи данного типа режущего инструмента можно обрабатывать заготовку поперек оси ее вращения, выставляя резец перпендикулярно.

Подрезной отогнутый резец по металлу для токарных станков в работе

Производители также выпускают подрезные упорные резцы, которые имеют значительно меньший спрос на строительном рынке, что связано с ограниченной сферой использования инструмента.

Державки для резца подрезного ГОСТ 18877-73 бывают таких размеров: 16х10 мм, 25х16 мм, 32х20 мм. Стоимость отогнутого резца в среднем составит 250 руб.

Статья по теме:

Самодельный токарный станок по металлу своими руками: изготовление и эксплуатация

Выбор мощности двигателя. Создание станка на основе дрели. Техника безопасности, модификации.

Резьбовые резцы

В комплект инструментов для станка токарного обязательно должны входить резьбовые резцы на токарный станок. Режущая пластина изделий изготавливается из твердоплавких металлов. Существует два варианта инструмента: для нарезания наружной и внутренней резьбы. Первый тип используется для болтов, шпилек и других металлических деталей, у которых необходимо нарезать резьбу. Пластина резца по форме напоминает наконечник копья. При помощи инструмента можно получить метрическую или дюймовую резьбу, что зависит от конструкции резца. Резцы представлены в таких типоразмерах: 16х10, 25х16, 32х20 мм. Цена изделия составляет 120 руб.

Внутренний резьбовой резец предназначен для нарезания резьбы в металлоизделиях на универсальных токарных станках и станках с ЧПУ

Для нарезания резьбы резцом на токарном станке в полости заготовки используется второй вариант резьбового инструмента. Несмотря на то, что по форме режущей пластины резец схож с предыдущим вариантом, он имеет совершенно иной вид. Благодаря конструктивным особенностям инструмента, его можно использовать для отверстий большого диаметра. Производители выпускают изделия таких типоразмеров: 16х16х150 мм, 20х20х200 мм, 25х25х300 мм.

Державка резца имеет квадратную форму, значения величин которой определяются первыми цифрами обозначений. Третья цифра указывает на длину державки. Именно это значение определяет глубину, на которую во внутренней полости заготовки можно нарезать резьбу. Купить инструмент можно за 270 руб.

Важно! Данный тип резцов можно использовать на токарных станках, оснащенных особым приспособлением под названием гитара.

Расточные резцы

Существует два типа расточных резцов: для расточки глухих или сквозных отверстий. Если в металлической заготовке нет отверстия, необходимо использовать первый вариант инструмента. Пластина расточного резца имеет треугольную форму, как у подрезного, но ее режущая часть имеет изгиб. Такая конструкция позволяет подвести резец с торца заготовки. В этом случае растачивание детали будет происходить от центра, углубляясь внутрь тела заготовки и выполняя отверстие необходимого диаметра.

Схематическое изображения резца токарного расточного для обработки глухих отверстий

Для таких резцов державки могут иметь такие размеры: 16х16х170 мм, 20х20х200 мм, 25х25х300 мм. От размера данного элемента резца будет зависеть максимальный диаметр отверстия в металлической заготовке. Купить резцы по металлу для токарного станка можно за 200 руб.

Важно! Растачивать можно отверстия любого диаметра, главное правильно подобрать типоразмер резца.

Для создания сквозных отверстий в теле заготовки используется второй вариант расточного инструмента. Предварительно необходимо в металлической детали просверлить отверстие большого диаметра. Только потом можно приступить к его растачиванию до нужного размера. Конструкция инструмента характеризуется прямой пластиной, которая не имеет выступов, что позволяет резцу легко проникать внутрь заранее просверленной трубки в теле заготовки, и, проходя насквозь, растачивать ее.

Во время обработки сквозного отверстия будет сниматься слой металла, равный величине отгиба рабочей части резца. Стоимость инструмента составляет в среднем 190 руб. Резцы расточные для сквозных отверстий имеют такие же типоразмеры, как и в предыдущем варианте, что соответствует ГОСТ 18882-73.

Режущий токарный инструмент со сменными твердосплавными пластинами для наружного точения

Универсальные резцы для токарных станков

Универсальный инструмент еще может называться сборным. Это связано с возможностью к одной державке крепить разные пластины определенным образом, что дает возможность обрабатывать металлическую заготовку различной формы под любым углом. Державки универсальных резцов могут быть различными. Данный тип резца применяется крайне редко, поэтому выпускается в ограниченном количестве. Встретить его в магазине можно по достаточно высокой цене в отличие от остальных вариантов инструмента.

Данный тип инструмента может быть использован для станков с ЧПУ или специальных станков. Универсальный резец используется для расточки глухих и сквозных отверстий, контурного точения и других специализированных работ. Купить резцы для токарного станка можно по цене 350 руб.

Правила заточки резцов по металлу для токарного станка

Чтобы обеспечить эффективную, качественную и точную обработку заготовки на токарном станке необходимо регулярно производить заточку резцов. Это способствует приданию рабочей части необходимой формы и получению угла с требуемым значением.

Станок для заточки токарных резцов по металлу

Важно! Только инструмент, выполненный в виде пластины одноразовой твердосплавной, не нуждается в затачивании.

На промышленных предприятиях заточка резцов осуществляется на станке со специальными приспособлениями, что соответствует классификации токарного станка. Чтобы выполнить процедуру в домашних условиях можно воспользоваться одной из методик. Заточка инструмента может выполняться при помощи химических реактивов, с использованием точильных кругов.

Полезный совет! При помощи абразивного круга, который может быть установлен на токарном станке, можно выполнить качественную и эффективную заточку резцов, придав инструменту определенные геометрические параметры.

При выборе точильного круга следует обращать внимание на материал изготовления рабочей части элемента. Если затачиванию подлежит твердосплавный резец, необходимо выбирать круг характерного зеленого цвета из карборунда. Для изделий из быстрорежущей или углеродистой стали лучше использовать круг из корунда.

Заточка поверхностей резца: а) передней поверхности; б) главной задней поверхности; в) вспомогательной задней поверхности; г) радиуса закругления вершины

Заточку можно производить без охлаждения или с охлаждением. Второй вариант является более приемлемым. В этом случае холодная вода должна подаваться в то место, где соприкасается токарный резец с точильным кругом. Если охлаждение не применяется, после окончания процедуры резец нельзя резко охлаждать, что приведет к растрескиванию режущей части.

При выполнении затачивания важно строго соблюдать последовательность действий. Вначале на точильном круге обрабатывается задняя основная поверхность, затем задняя вспомогательная, и в конце передняя. Последний этап заточки состоит из обработки вершины резца, придав ее требуемый радиус закругления.

Полезный совет! При выполнении процедуры затачивания резец следует постоянно медленно передвигать по кругу, стараясь не слишком его прижимать. Это необходимо, чтобы поверхность равномерно изнашивалась, а режущая кромка получалась максимально ровной.

Заточка резцов для токарного станка, предназначенных для работы по металлу, является очень важным процессом, выполнять который следует правильно

Среди широкого ассортимента токарных резцов по металлу можно выбрать наиболее подходящий вариант, который справится с поставленной задачей. Для этого следует определиться, какой металл будет подлежать обработке, какие операции должны быть выполнены, важно ли соблюдать геометрические параметры конечного изделия или необходимо обеспечить высококачественную обработку поверхности. Только после этого следует приступить к выбору инструмента.