Одним из наиболее востребованных режущих инструментов по металлу является резец. Его применение позволяет обрабатывать плоскости, фасонные, цилиндрические поверхности, нарезать резьбу, использовать при долбёжных, строгальных работах. Какие бывают резцы по металлу для токарного станка, рассмотрено в данной статье.
Классификация токарных резцов
Основной существующей классификацией рассматриваемого режущего инструмента предусмотрено разделять типы токарных резцов по металлу на восемь разновидностей (базовых групп).
Проходные
Эти резцы востребованы для обработки поверхностей заготовок цилиндрической формы. При установке на станок, они позволяют осуществлять рабочие проходы в двух направлениях. Данная группа подразделяется, в свою очередь, на три подгруппы, отличающиеся вариантами конструктивного исполнения изделий и задачами, для решения которых они предназначены.
Отогнутые
Данные типы резцов для токарного станка по металлу имеют рабочую часть, развернутую влево/вправо. Востребованы при обработке торцов заготовок, снятия фасок. Является универсальным инструментом, так как, кроме обработки цилиндрических поверхностей, позволяет решать задачи, поименованные выше.
Резцы подобной конструкции востребованы также для обработки валов ступенчатой формы, иных деталей, технология обработки которых предусматривает необходимость подрезки незначительных уступов.
Комплектуются державками с различными вариантами сечения:
- 16*10 – применяют на учебных станках;
- 20*12 – производят под заказ (размер не предусмотрен действующим стандартом);
- 25*16 – пользуется максимальным спросом;
- 32*20;
- 40*25 – производятся на заказ, в свободной продаже практически не встречаются.
Прямые
Данные типы токарных резцов позволяют решать аналогичные задачи, однако для работы по снятию фасок они менее удобны. Поэтому используется реже. Чаще всего, востребованы при токарной обработке заготовок с цилиндрической поверхностью.
Державки выполняют в двух вариантах исполнения, квадратного, прямоугольного сечения. Первые востребованы при исполнении спецработ, имеют размеры 25*25. Вторые – 25*16.
Отогнутые упорные
Один из самых востребованных вариантов. Выпускаются с различным исполнением рабочей части: отогнутая, прямая. Преимущества конструкции подобного режущего инструмента – обработка поверхности заготовки вдоль оси, со снятием за проход значительного объёма металла, являющегося лишним.
Допускает обработку поверхностей цилиндрических заготовок, выполнение на них незначительных уступов.
Геометрия сечения аналогична отогнутым проходным резцам.
Подрезные
Предназначены для подрезки уступов под различными углами (острыми, прямыми) к основному направлению обработки поверхности заготовки. Обеспечивают формирование ступенчатого профиля заготовки, подрезку буртиков, торцов, наружных цилиндрических поверхностей посредством поперечной подачи.
Конструктивно отличается от проходных треугольной формой, которую имеет режущая пластина. Предлагается в версиях отогнутая, упорная. Последние востребованы достаточно редко.
Отрезные
Часто имеют иное название, канавочные. Востребованы для того, чтобы резать обрабатываемую деталь под прямым углом, с целью отделения от заготовки (пруток малого диаметра) определённой части. Позволяют протачивать пазы, канавки. В ряде рабочих документов данные резцы именуют канавочными.
Характерной особенностью рассматриваемого изделия является тонкая державка с напаянной твёрдосплавной пластиной.
Максимального качества позволяет добиться применение резца, длина головки, которого, превышает радиус заготовки. Её толщина уменьшается в направлении к державке. Это решение позволяет снизить трение, возникающее в процессе резки.
Расточные
Подобные режущие инструменты востребованы для обработки (растачивания) сквозных и глухих отверстий. Отличаются малой жёсткостью, поэтому исключают снятие, за проход, стружки значительного сечения.
При возникновении потребности обрабатывать отверстия значительных диаметров, большой глубины используют версии вставных, имеющих квадратное, круглое сечение. Предлагаются в версиях одно и двухстороннего исполнения.
Операция выполняется за несколько шагов: ступенчатая расточка; срезание ступеней до формирования единой поверхности.
Глухие отверстия требуют использования расточных упорных моделей. Комплектуются режущей пластиной в форме треугольника. Имеют изогнутую рабочую часть.
Резьбовые
Позволяют выполнять внутреннюю, внешнюю резьбу. Операция предусматривает несколько заходов. Форма резцов, в первом случае, изогнутая (напоминают расточные). Во втором – прямые с копьеобразной головкой. Внутренняя резьба может быть нарезана исключительно в отверстиях, имеющих большой диаметр.
Кроме пяти основных типов токарных резцов, рассмотренных выше, в восьмёрку включают следующие решения:
- фасонные – востребованы при обработке поверхностей сложной геометрии;
- фасочные – используют при необходимости снятия фасок, внутренних, наружных;
- револьверно-автоматные – применяют при серийном производстве изделий с применением токарно-револьверных станков.
Ряд иных характеристик, положенных в основу классификации.
Существуют иные версии подразделения рассматриваемого режущего инструмента в рамках классификации токарных резцов по иным критериям. Достаточно часто востребованы следующие.
По точности обработки поверхности
Этот критерий можно классифицировать по четырём версиям исполнения:
- черновые – альтернативное наименование, обдирочные. Востребованы для грубой обработки детали, с одновременным удалением излишков металла в значительных количествах за один проход
- получистовые – позволяют выполнить обработку поверхности заготовки на среднем уровне;
- чистовые – обеспечивают более качественную обработку, доводя диаметр заготовки с минимальными припусками;
- специальные – необходимы при осуществлении тонкой обработки.
В зависимости от установки по отношению к обрабатываемой поверхности
Выделяют:
- Радиальные виды токарных резцов, которые размещают перпендикулярно оси заготовки;
- тангенциальные – касательно к ней.
По направлению подачи
Существующие виды делят на 2 группы:
- правые - подают к заготовке справа-налево;
- левые – наоборот.
По форме головки, её положению относительно державки
К числу наиболее востребованных относят:
- прямые - резцы, головка и державка, которых, выполнены на единой оси (вариант, на двух, расположенных параллельно);
- отогнутые - отклонение оси рабочей готовки относительно державки видно невооружённым взглядом, особенно, при взгляде сверху;
- упорные отогнутые - детально рассмотрен в первой части;
- изогнутые - комплектуются изогнутой державкой (хорошо видно на виде сбоку);
- с оттянутой головкой (оттянутые) - державка подобного резца шире рабочей головки. Ось последней совмещена, либо отклонена относительно оси первой.
По варианту конструктивного исполнения
Выделяют следующие решения:
- цельные – выполнены полностью из легированных марок стали.
Отдельные марки производят из инструментальной стали, но они мало востребованы.
- Составные, подразделяемые, в свою очередь, на две версии.
Первая, максимально распространённая, включает резцы с напаянной, на рабочую часть, твёрдосплавной пластиной
Вторая объединяет конструкции, имеющие на головке съёмные пластины из твёрдых сплавов, закрепляемые специальными прижимами, винтами. Последнее решение применяется реже, чем резцы иных категорий.
Конструкция токарного резца
Разберёмся из каких частей состоит токарный резец. Независимо от типа и варианта конструктивного исполнения, весь рассматриваемый инструмент имеет схожую конструкцию, в состав которой входят два основных элемента:
- державки, являющейся телом резца, которая имеет в сечении форму квадрата, прямоугольника, назначением которой является фиксация изделия в держателе токарного станка с ЧПУ;
- рабочей головки, предназначенной для непосредственной обработки металла заготовки.
Этот элемент конструкции формируется рядом плоскостей и режущих кромок. Углы заточки последних определяют с учётом характеристик материала заготовки, требуемого типа обработки.
В конструкции головки выделяют:
- переднюю поверхность;
- вспомогательную режущую кромку;
- вспомогательную заднюю поверхность;
- вершину резца;
- главную заднюю поверхность;
- главную режущую кромку.
Важнейшим критерием, определяющим возможности инструмента, его производительность, качество обработки поверхности, иные эксплуатационные характеристики является геометрия резца. В первую очередь, углы (каждый из них решает конкретные задачи).
Выбирать данную продукцию следует с обязательной оценкой следующих значений.
Угол α
Далее слово «угол» опущено, подразумевается по умолчанию.
Это обозначение присвоено заднему вспомогательному. Уменьшение величины последнего минимизирует трение между поверхностью заготовки и задней плоскостью резца.
έ
Расположен между задней вспомогательной плоскостью и режущей кромкой. Увеличение его значения повышает теплоотведение, прочность используемого инструмента.
φ1
Величина колеблется в диапазоне 10°-30°. Чем меньше значение, тем выше чистота обработки. Однако, при этом, растёт сила трения.
φ
Это главный в плане угол. Задаётся диапазоном 20°-90°. Его значение прямо влияет на получаемую ширину, длину среза. Уменьшение величины угла приводит к снижению силы реза, температуры, увеличению чистоты обработки. Однако, это сопровождается ростом радиальных сил реза, ростом вибрации.
δ
Так обозначают угол резания. Располагается между плоскостью резания, передней поверхностью головки.
Y
Угол с подобным обозначением именуют основным передним. Он имеет диапазон от -5° до +15°. Максимальное значение упрощает врезку в металл заготовки, более качественно отводится стружка, снижается: сила реза, потребляемая мощность, деформация поверхности, подвергающийся обработке. К недостаткам следует отнести снижение сроков эксплуатации режущих кромок, ухудшение теплопроводности.
β
Так обозначают угол заострения, расположенный между главной задней и передней поверхностями. Его значение влияет на прочность инструмента, его остроту.
α
Главный задний. Задаётся величиной 6°-12°. Минимальные значения угла снижают величину силы трения между задней поверхностью режущего инструмента и обрабатываемой заготовкой. Теплоотвод становится более качественным, растёт срок использования резца. К числу недостатков подобного решения следует отнести снижение качества обрабатываемой поверхности.
λ
Угол наклона режущей кромки, являющейся главной. Регулирует направление отвода получаемой стружки. Если значение λ≥0°, стружка хорошо сходит. Резцы со значением λ= +(12-15) градусов востребованы, если требуется обрабатывать заготовки из закалённых, жаропрочных марок стали. Для токарных резцов, являющихся универсальными, используют λ=0°. Отрицательные значения подобного угла востребованы для чистовой (финишной) обработки.
