Правильная заточка резцов по металлу

Эффективность и безопасность токарных работ напрямую зависят от вида и качества заточки используемого инструмента, во избежание ошибок важно уметь правильно его выбирать и подготавливать. В промышленных масштабах эти действия проводятся с помощью специальных станков, в остальных случаях резцы приходится заострять своими руками. Несмотря на простую последовательность, работы по заточке требуют опыта и учета многих нюансов: от материала инструмента до его типа и назначения.

Конструктивные особенности токарных резцов

Этот инструмент имеет простое исполнение и состоит из двух элементов: стержня, удерживающего его в станке, и рабочей головки с режущей частью, непосредственно обрабатывающей металлы и твердые материалы и нуждающейся в периодическом затачивании. Фиксирующая часть как правило имеет геометрическое (квадратное или прямоугольное) сечение, снижающее риски проворачивания, смещения или выбивания резца из токарного станка, и вытянутую форму. Режущая часть (рабочая) отличается более сложным исполнением, она формируется из нескольких смежных кромок и плоскостей с разными углами затачивания.

Головка резца имеет 2 поверхности: переднюю, отводящую стружку, и задние стороны, обращенные к детали и разделяемые на основные и вспомогательные. Это же относится к режущим кромкам, главная из которых образуется при пересечении передней поверхности и задней основной. Углы их заточки определяют назначение резца и считаются важной характеристикой: в зависимости от месторасположения они разделяются на заострения, задние главные и такие же передние, их сумма с отклонениями от соответствующей оси резания всегда равняется 90°. Конструкцию рабочей головки резца также определяют углы между плоскостью обработки и передней поверхностью, проекциями кромок, направлением подачи и отображением главной линии реза.

Виды инструментов для токарного оборудования

Классификация резцов условная, ассортимент включает изделия с разным направлением подачи (левые и правые), конструктивным исполнением (прямые, отогнутые с отклонением оси головки влево или вправо, изогнутые, оттянутые и имеющие уникальную форму), сечением (круглые, квадратные или прямоугольные), способом изготовления (цельные и составные, с режущей частью в виде пластины) и установкой (радиальные и тангенциальные). Соответственно токарные резцы используются при разных работах: от черновых до шлифовальных, в зависимости от целевого назначения и способа обработки заготовки выделяют следующие разновидности:

• Проходные, предназначенные для снятия основной массы припуска с поверхности заготовки вдоль ее оси вращения. Как правило, их режущая часть имеет форму пластины и изготавливается из быстрорежущего металла, а стержень – из стали 45 или 50.
• Подрезные, используемые при черновой обработке деталей, точении наружных поверхностей и торцевании. Особенностью этих резцов является наличие криволинейного профиля передней части, способствующего завиванию стружки, и фаски, упрочняющей режущую кромку. Эту разновидность изготавливают как из легированных сталей, так и из особо твердых сплавов металлов.
• Расточные, для обработки готовых глухих или сквозных отверстий, полученных путем сверления, отливки или штамповки. Эти операции считаются более сложными в сравнении с наружным обтачиванием, при выборе и заточке этой разновидности учитывается, что размер поперечного сечения токарного резца всегда должен быть меньше диаметра прохода.
• Канавочные или прорезные, относящиеся к многофункциональным, и используемые при формировании канавок на деталях со сложной конфигурацией (включая цилиндрические и конические), выполнения осевой проточки, порезки торцов и других токарных операций. Размеры и форма режущей кромки у этой разновидности подбираются исходя из ширины формируемой борозды, в зависимости от требуемой радиальности канавки их заточка бывает прямо- и криволинейной.
• Фасонные, относящиеся к нестандартным, и устанавливаемые при необходимости высокоточной обработки сложных деталей, в большинстве случаев их изготавливают под конкретные типоразмеры и формы.
• Резьбонарезные, используемые для создания с помощью токарных станков внутренних и внешних резьб с разным шагом и профилем. Они воздействуют на заготовку всеми точками кромки и совершают относительно нее винтовое движение.
• Фасочные, предназначенные для снятия фасок, чаще всего под углом в 30 и 45°.

В зависимости от материала основы и режущей части все токарные резцы разделяются на:

• Изготовленные из разных марок инструментальной стали: углеродистой (оптимальные при ведении обработки на малых скоростях), легированной (имеющие средние показатели теплостойкости и прочности) и быстрорежущей (характеризующиеся повышенной производительностью).
• Твердосплавные, используемые при высоких скоростях реза, и устанавливаемыми на токарных станках по металлу, работающими с особо твердыми и прочными заготовками или выполняющими высокоточные операции.
• Металлокерамические, представляющие собой композиты на основе вольфрама, титана, тантала или их смесей, цементируемые кобальтом.
• Минералокерамические (технический глинозем), отличающиеся повышенной теплостойкостью, но из-за хрупкости не используемые при необходимости ударных работ и массового выпуска изделий на токарном оборудовании.
• Керметовые, представляющие собой сплавы минералов, металлов и карбидов и обладающие более высокой стойкостью к механическим воздействиям в сравнении с предыдущей разновидностью.
• Алмазные токарные резцы, используемые в автоматических линиях с крупносерийным и массовым производством однородных изделий с первым и вторым классом точности, и высокой чистотой поверхностей. Эти изделия оказывают минимальное влияние на структуру материала заготовки вне зависимости от его степени твердости и не нуждаются в заточке.
• Эльборовые, представляющие собой резцы с пластинами из сверхтвердого синтетического материала.

Правила заточки токарного инструмента, нюансы и схемы

В данной процедуре нуждаются все резцы за исключением имеющих сменные твердосплавные пластины, при отсутствии специальных станков токарь проводит ее своими силами. Среди практикуемых и проверенных временем способов выделяют:

• Абразивную заточку режущего инструмента, выполняемую на станке с шлифовальным кругом или с помощью бруса. Материал оселок подбирают исходя из твердости обрабатываемого металла или композита. Разновидности из твердых сплавов советуют заточить на зеленом корунде, из обычных сталей – на белом.
• Химико-механическую обработку, заключающуюся в нанесении на режущую кромку раствора медного купороса с последующим смывом его абразивными составами с шлифованием подвижным элементом. Такие действия позволяют качественно и быстро заточить крупный инструмент из закаленной стали и твердых сплавов с одновременным увеличением его трещиноустойчивости, способ ценится за эффективность и обеспечение гладкой поверхности.
• Заточку резцов на специализированном оборудовании со сменными или разными кругами, включая алмазные доводочные.

При выполнении работ своими руками чаще всего выбирается абразивный способ, как более доступный и простой. При его реализации придерживаются четкой последовательности действий: первой следует заточить основную заднюю грань, следующей идет задняя вспомогательная и только потом передняя. Работы завершаются затачиванием радиуса закругления, на всех этапах режущий инструмент прижимают к абразивному камню с постоянным смещением вдоль поверхности, как с целью сокращения износа круга, так и во избежание перегрева резца. Вне зависимости от вида обрабатываемой плоскости, в ходе абразивной заточки избегают как отрыва, так и чрезмерного придавливания.

Проверить насколько хорошо заточен ваш резец помогают специальные трафареты. Их можно купить или сделать самому из листа металла, вырезая в нужных местах шаблон, соответствующий ходовым линиям и углам заточки. Впоследствии такую заготовку рекомендуют закалить и использовать как при проверке правильности подготовки резца, так и с целью оценки его состояния. Сверке подлежат все углы, чем выше требования к качеству изделий, получаемых на токарных станках, тем точнее должен быть сделанный своими руками шаблон.

Заточить инструмент на крупном абразиве недостаточно, завершающим этапом является доводка небольших участков поверхностей резца, примыкающих к его режущим граням. Для этих целей на край круглого диска наносится абразивная паста на основе борных карбидов или полировальные составы ГОИ, после чего к нему прижимается нужной стороной токарный резец и запускается процесс вращения с направленностью к пластине.

Этот этап несложно выполнить самостоятельно, при такой обработке мелкие зерна устраняют малейшие неровности, что в конечном итоге увеличивает ресурс инструмента. При доводке составами с низкой абразивностью или заточке твердосплавных резцов поверхность круга рекомендуется дополнительно намазать керосином или аналогичным веществом, при использовании современных паст или круга из меди в этом нет необходимости.

Советы

Заточка резцов для токарного станка требует постоянного внимания, для достижения оптимального результата рекомендуется:

• Охлаждать инструмент водой или делать перерывы в работе.
• Использовать для заточки станки с возможностью регулировки высоты и угла поворота шлифовального круга или размещать под них специальные подкладки. В идеальном варианте уровень режущей кромки и центральной оси точила совпадают или смещается не более чем на 3-5 мм вниз.
• Отслеживать углы заточки, абразивность шлифовального круга и скорость его вращения в зависимости от материала инструмента и вида обработки (чистовой или черновой) с помощью соответствующих таблиц режимов затачивания.
• Контролировать направление движения круга. При заточке токарных резцов своими руками основную опасность представляют отлетающие пластины, при придавливании их точилом этот риск минимальный, и наоборот.

Металлические заготовки выдерживают многочисленные технологические операции. Но самой распространенной обработкой деталей является токарная. Рабочий инструмент агрегата должен всегда быть в идеальном состоянии, иначе заготовка получится не такого качества, как требуется. А так как рабочий инструмент, в большинстве случаев, резец, тогда он всегда должен быть правильно заточен.

Выполнение процедуры зависит:

• от материала, с которым работают;
• типа режущего инструментария. Резцы подразделяются на несколько моделей, например, чтобы нарезать резьбу, растачивать и др.

Затачивание резцовых деталей — это очень ответственное мероприятие. От того, насколько качественно оно проведено зависит эффективность и точность обработки заготовочного изделия на токарном агрегате. Затачивание инструментария регулярное, чтобы рабочая часть соответствовала требуемой форме, а получаемые углы — заданным параметрам.

Углы заточки, преимущественно передний, влияют на силу резки. Увеличение угла приводит к уменьшению силы. Поэтому металлический стружечный материал отсоединяется легче. Но передний угол увеличивают аккуратно. Если переусердствовать, то снизится надежность инструментария, задействованного в работе. Кромка резца сильно изнашивается, крошится. Специалисты стараются подобрать такое значение переднего угла, чтобы металлорежущий инструмент был износостойким, имел прочную кромку, но при этом уменьшилась сила резания. Обточить закаленные или твердые металлоизделия лучше резцами, величина переднего угла которых отрицательная.

Поверхность режущего изделия изнашивается по-разному — только спереди, только сзади, или с обеих сторон. Основные аспекты, влияющие на этот процесс:

• физические и механические свойства обрабатываемой заготовки;
• материал резцового изделия;
• в каком состоянии находится поверхность металлорежущего изделия и его края;
• разновидность смазочно-охлаждающей жидкости, ее физические и химические характеристики;
• режим резки;
• состояние токарного агрегата;
• дополнительные условия механической обработки.

Особенности выполнения заточки

Необходимы буквально несколько этапов, чтобы заточить заднюю и переднюю область металлорежущего изделия. Обработка задней зоны изделия происходит в несколько этапов:

• под углом, идентичному заднему углу державки, который больше на пять градусов;
• режущей пластины. Угол заточки на два градуса больше заднего угла резания;
• формирование угла доводкой.

Обработка передней части рабочего инструмента:

• на угол, идентичный углу режущего элемента;
• формирование угла резания чистовым затачиванием или доводкой.

С использованием накладок процедура затачивания существенно упрощается. Они устанавливаются между поверхностями опоры и станочного стола. Рабочая кромка металлорежущего инструмента при заточке располагается на одной линии, соответствующей середине абразивного круга.

Когда процедура завершена, специальным закаленным шаблоном проверяют качество ее исполнения. Его отверстия совпадают с ходовыми углами затачивания. Правильность заточки зависит от точности шаблона. Доводка осуществляется присадочными элементами.

Методы проведения процедуры

• абразивно,
• механико-химически,
• специальными приборами.

В первом случае используется шлифовальный круг, заточное или токарное устройство. Второй вариант — обработка резца спецсредствами. Заточка эффективная, без образования трещинок и сколов. Этим способом затачивают большие твердосплавные инструменты, обрабатываемые раствором купороса. Идет химическая реакция. Поверхность покрывается тонкой защитной пленкой. Ее смывают мельчайшие абразивные элементы раствора. Характеристики алмазного режущего инструмента восстанавливают кремниевым кругом или электрокорундовым.

Выполнение доводки

Когда заточка инструментария завершена, он подвергается конечной обработке. Выполняют доводку на чугунном диске. Предпочтение отдают борному карбиду. Скорость вращения дискового устройства — 1-2 м/с. Направление его вращения — от опоры резца к рабочему краю. В этот период на резце устраняют неровности, его поверхность и лезвия притираются в последовательном порядке.

Обработка на токарных агрегатах затупляет рабочий инструмент. Он быстро теряет эксплуатационные характеристики, выполняя возложенные на него задачи. Ведь пластина постоянно трется о деталь и стружку. Поэтому резцу и необходима доводка, чтобы вернуть высокие эксплуатационные характеристики. Резцовое изделие более устойчиво к износу, если пластина ровнее, поскольку трение ослабевает.

В составе абразивного пастообразного вещества, чтобы доводить инструментарий — борный карбид. Резцовые лезвия располагаются по отношению к середине диска на одной линии. Как вариант — несколько ниже. Вращение дискового элемента направлено к пластине. При доводке рабочее изделие прижимается, и составляющие пастообразной массы измельчаются. Они проходят по кромке резца, и не провоцируют образование трещин. Зернистые элементы пасты шлифуют резцовую поверхность и делают ее ровной.

Чтобы предупредить появление на точеных деталях задиров и сколов, избежать досадных срывов инструмента и прочих неприятностей в токарной работе, важно использовать правильно заточенные токарные резцы. Как добиться правильной заточки? Мы задали этот вопрос трем профессиональным токарям. Их ответы звучали одинаково: «Применять заточные приспособления». Все трое уверяли, что после покупки хорошего токарного станка и комплекта высококачественных резцов лучшим приобретением для токаря-профессионала или любителя станет универсальное точило с набором заточных приспособлений, например Wolverine Grinding Jig компании Oneway. Мы поинтересовались, как правильно использовать такие приспособления, и вот что нам удалось узнать.

Прежде всего, хорошо изучите приспособление

Весь комплект Wolverine Grinding Jig состоит из двух фиксаторов-оснований, выдвижного подручника с V-образным упором, регулируемого подручника с площадкой и двух дополнений: насадки-держателя для заточки косых резцов и универсального держателя.
Выдвижной подручник с V-образным упором можно использовать отдельно для заточки отрезных и обдирочных резцов или в паре с универсальным держателем (для ногтевидной заточки полукруглых резцов). Для заточки косого резца-мейселя закрепите на выдвижном подручнике соответствующую насадку-держатель. Регулируемый подручник с плоской площадкой полезен при заточке скребков, а также других инструментов, например лезвий рубанков или стамесок. Регулируемые фиксаторы-основания помогают правильно закрепить подручники. При этом оба подручника можно установить у любого из абразивных дисков. Фиксаторы-основания крепятся прямо под абразивными дисками (рис. 1), но следует убедиться, что сумеете использовать их с имеющимся у вас точилом. Чтобы поднять оси дисков на требуемую высоту, установите прокладки между точилом и платформой.

В рекламных каталогах встречаются дорогие приспособления, делающие заточку токарных резцов чуть ли не автоматически. Их цена порой превышает стоимость комплекта лучших резцов из быстрорежущей стали. Но лаже самые дорогие инструменты не станут работать как следует, если они неправильно заточены. Wolverine Jig позволяет легко выполнить то, что не удается сделать большинству людей вручную: получить гладкие, равномерные фаски под точным углом без множества мелких граней, типичных при ручной заточке.

В рекламных каталогах встречаются дорогие приспособления, делающие заточку токарных резцов чуть ли не автоматически. Их цена порой превышает стоимость комплекта лучших резцов из быстрорежущей стали. Но лаже самые дорогие инструменты не станут работать как следует, если они неправильно заточены. Wolverine Jig позволяет легко выполнить то, что не удается сделать большинству людей вручную: получить гладкие, равномерные фаски под точным углом

Что нужно знать про точила и абразивные диски

Большинство моделей электроточил поставляются с дисками из серого электрокорунда, вращающимися с частотой около 3000 об/мин. Такая комбинация высокой окружной скорости и твердого абразива часто вызывает перегрев режущей кромки, приводящий к ее быстрому затуплению. Наши эксперты рекомендуют обзавестись более медленным электроточилом с частотой вращения 1725-2000 об/мин и белыми абразивными дисками диаметром 200 мм из окиси алюминия. Поверхность таких «мягких» дисков при заточке быстро изнашивается, обнажая новые острые частицы абразива. Процесс заточки становится более эффективным, а режущая кромка меньше нагревается. Установите на свое электроточило один диск зернистостью 60 единиц для быстрого формирования фаски и один диск зернистостью 100 единиц для обычной заточки. Если у вас уже есть точило с частотой вращения диска 3000 об/мин, не нужно от него избавляться. Установка «мягкого» диска из белой окиси алюминия дает больший эффект, чем снижение частоты вращения. Сгодится и точило со 150-миллиметровыми дисками, но независимо от размера точила заменяйте изношенные диски, когда их диаметр уменьшится до 120 мм.

Для регулярной правки диска (очистки его от металлических частиц и выравнивания поверхности) потребуется сравнительно недорогой алмазный карандаш или специальное зубчатое приспособление — шарошка. Для получения лучшего результата заточку следует вести, слегка прижимая инструмент к вращающемуся диску и постоянно перемещая его из стороны в сторону, чтобы на диске не образовывались канавки. При использовании выдвижного подручника с V-образным упором в целях собственной безопасности следите, чтобы точка контакта инструмента с диском находилась значительно выше оси вращения диска. Используя подручник с плоской площадкой, устанавливайте его так, чтобы между диском и передним краем площадки было не более 3 мм. Все настройки приспособлений следует производить только при выключенном электроточиле.

Обдирочный резец-рейер

Установите в V-образный упор подручника конец ручки рейера и прижмите его фаску к абразивному диску. Настройте подручник на заточку фаски под углом 45° (рис. 3). Коснитесь фаской резца вращающегося диска, начав заточку с одной стороны желобка. Плавно поворачивайте резец, слегка прижимая его к диску, чтобы за один прием получить равномерную фаску до другого уголка (фото С). Старайтесь выдержать угол 90°, показанный на рисунке.

Узкий рейер и резец для точения чаш

Эти резцы поступают в продажу с различными вариациями заточки. В некоторых случаях такая заточка работает неплохо, но чаще приходится полностью перетачивать резец. Боковая заточка таких резцов с удлиненной режущей кромкой и меньшей вероятностью врезания в деталь становится все более популярной. (При боковой заточке фаска простирается дальше от кончика вдоль краев клинка в противоположность прямой заточке, как у обдирочного рейера.) Из-за большого количества движений, которые непросто описать доходчиво, такая заточка требует большой практики, и не каждый сможет выполнить ее вручную. К счастью, универсальная насадка-держатель приспособления Wolverine Jig позволяет делать это, даже не имея опыта.

Для заточки узкого рейера или резца для точения чаш зажмите инструмент в универсальном держателе так, чтобы его кончик выступал на 45 мм. Вставьте ножку держателя в вырез выдвижного подручника и коснитесь кончиком резца абразивного диска. Измените положение подручника и угол ножки держателя для заточки фасок (рис. 4 и 5). Не включая точила, коснитесь диска фаской резца и попрактикуйтесь в перемещении инструмента из стороны в сторону, стараясь добиться плавности и непрерывности, что поможет получить качественный результат. Затем включите станок и, слегка касаясь вращающегося диска фаской резца, покачивайте инструмент.

Чтобы фаска по обеим сторонам желобка проходила на расстоянии 13-18 мм от кончика резца для точения чаш, как показано на рис. 6, следует поворачивать инструмент дальше чем обычно. Посмотрите на фаску сбоку. Профиль режущей кромки должен быть плавным и слегка выпуклым. При вогнутом профиле на краях желобка образуются выступающие уголки, увеличивающие вероятность врезания в деталь. Исправьте вогнутый профиль, сточив больше металла с уголков и пятки.

Косой резец-мейсель

Режущая кромка мейселя, обычно скошенная под углом 70°, образована двумя фасками под углом 20° (рис. 7). Если угол резца требует корректировки, установите площадку регулируемого подручника так, чтобы кончик резца был направлен точно к центру абразивного диска, и сточите скос под углом 70°. Сформировав скос, закрепите на выдвижном подручнике насадку-упор для заточки косых резцов. Поставьте мейсель в один из V-образных вырезов упора, направив скос в сторону диска. Приложив к диску фаску резца, настройте подручник для заточки фасок под углом 20°. Перемещайте рабочий конец резца по диску из стороны в сторону. Регулярно переворачивайте инструмент и вставляйте конец его ручки в другой V-образный вырез упора, чтобы режущая кромка располагалась точно посередине толщины клинка.

Полукруглый скребок

Фаски скребков обычно затачиваются под углом 75° (рис. 8), поэтому нужно установить площадку регулируемого подручника в соответствии с этим углом. Затачивая полукруглый скребок, начните работу у одного края и сточите фаску по всей ее длине одним непрерывным движением. Сделайте, если требуется, несколько проходов для получения плавной дуги. Избегайте кратковременных касаний резцом вращающегося диска.

Углы заточки отрезных резцов

Из всех технологических процедур, выполняемых над металлическими деталями, точение считается самой популярной. Ввиду этого заточка токарных резцов по металлу имеет большое значение. Ее нужно осуществлять правильно. Порядок проведения заточки токарных резцов зависит от материала, из которого сделан инструмент, назначения резца (фасонный, проходной, для нарезки резьбы, для расточки).

Как сила резания зависит от угла затачивания

Сила резания зависит от углов заточки, в особенности от переднего. Чем больше данный угол, тем меньше сила резания и тем проще отделять металлическую стружку. Однако это не означает, что передний угол возможно неограниченно увеличивать. При чрезмерном увеличении надежность резца по металлу уменьшается. Его кромка подвергается сильному износу, выкрашиванию. Ввиду этого, когда подбирают величину переднего угла, стараются не только уменьшить силу резания, но и получить прочную кромку, стойкий к износу металлорежущий инструмент.

Иногда используют токарные резцы с отрицательным передним углом (от – 5 до -10 градусов). Обычно такие инструменты используются при обточке твердых либо закаленных металлов.

Особенности затачивания

Есть некоторые особенности, которые необходимо принимать во внимание, осуществляя затачивание резцов для токарного станка своими руками. Задняя часть инструмента обрабатывается за 3 шага:

1. Сначала выполняют обработку задней части под углом, который равен заднему углу державки. Обычно он больше, чем задний угол резания (примерно на 5 градусов).
2. На втором шаге осуществляют обработку задней части режущей пластинки. Ее затачивают под углом, который превышает задний угол резания на 2 градуса.
3. Теперь нужный угол формируется посредством доводки. Процедура выполняется на узкой фаске, которая прилегает к рабочей кромке.

За несколько шагов затачивается и передняя часть инструмента для токарного станка. Сначала затачивание осуществляется на угол, который равен углу режущей пластинки. Угол резания, формируемый на передней части инструмента, создают посредством чистового затачивания либо доводки.

Заточка резца облегчается, если применять особые накладки, устанавливаемые промеж опорной поверхности и станочного стола. Для того чтобы точно и качественно заточить инструмент, можете изменить конструкцию стола, добавить возможность регулировать его по высоте и поворотному углу. После подобного изменения использовать накладки будет не нужно.

Для заточки резца рабочая кромка должна быть расположена на одной линии с серединой абразивного круга. Стоит принимать во внимание, в каком направлении вращается точило. Так вы сведете к минимуму шанс того, что режущая пластинка оторвётся от резцовой державки. При вращении точила пластинка должна быть прижата к державке, а не оторвана от нее.

Разумеется, что по окончании затачивания резца нужно выполнять проверку правильности исполнения. Легче всего проделывать это особым шаблоном. Можете сделать его либо купить в магазине. Если будете изготавливать шаблон собственноручно, используйте листовую сталь.

Большая твердость подобного трафарета, которую он приобретет после закаливания, позволит применять его продолжительный срок. Делая шаблон, нужно вырезать на нем отверстия, которые соответствуют ходовым углам затачивания. Лишь после создания отверстий трафарет закаливают. Стоит учесть, что от того, насколько точно изготовлен подобный шаблон, зависит правильность затачивания режущего инструмента.

Для выполнения доводки применяют оселки из меди, присадочные элементы. Для доводки инструментов из твердых сплавов используют особую пасту, борный карбид, который смочен керосином. Для инструментов из иных металлов применяют оселки с малым уровнем абразивности. Их смачивают автомобильным маслом либо керосином.

Типы затачивания

Крупные предприятия, занимающиеся обработкой металлов обязательно располагают необходимыми для затачивания инструментов специалистами и оборудованием. Владельцы небольших мастерских выполняют заточку собственноручно.

Заточка резцов может быть выполнена одним из следующих методов:

• Абразивный (на шлифовочном круге).
• Механико-химический (выполняется обработка специальными средствами).
• С помощью особых приборов.

Абразивное затачивание выполняется на заточном, токарном устройстве либо на шлифовочном брусочке. Вручную трудно наточить резец, соблюдая требуемые углы. Дополнительную сложность создает нагрев металла, приводящий к потере свойств. Ввиду этого качество затачивания прямо зависимо от навыков рабочего.

Резцы из твердых сплавов точат на зеленом карборунде. Инструменты из разных видов стали проходят обработку шлифовочными кругами, сделанными из среднетвердого корунда. Начальное обрабатывание осуществляется оселками с абразивом 36-46, завершающее – 60-80. Перед тем как устанавливать круг на станочное устройство, нужно удостовериться в том, что он целостен. При обработке он может сломаться, травмировать токаря, изменить углы токарного резца.

Механико-химический способ дает возможность эффективно и быстро заточить резец, предотвращает образование сколов, трещинок. Данный метод используется для заточки больших инструментов из твердых сплавов. Они проходят обработку купоросным раствором. В результате химической реакции образуется тончайшая защитная пленка, смываемая частичками абразива, которые присутствуют в растворе. Процедура выполняется в станочном устройстве, которое оборудовано резервуаром с передвижным шлифовальником. Зафиксированный инструмент перемещается возвратно-поступательно. Кроме того, резец прижимается к абразиву (150 г на кв. см).

Заточку алмазных резцов выполняют на специальном оборудовании электрокорундовыми/кремниевыми кругами.

Углы затачивания

Далее будет приведен список углов заточки для всех распространенных материалов. Первая дробь указывает на задний угол при черновом обрабатывании, вторая – на задний угол при чистовой обработке. Третья дробь показывает величину переднего угла. В числителе указываются углы для резцов, которые точат и растачивают детали, а в знаменателе – для инструментов, строгающих заготовки.

• Сталь (твердость меньше восьмисот Мегапаскалей) – 8/6, 12/8, 15/12.
• Сталь (твердость больше восьмисот Мегапаскалей) – 8/6, 12/8, 10/10.
• Сталь (твердость больше тысячи Мегапаскалей) – 8/6, 12/10, 10/8.
• Серый чугун (твердость по Бриннелю меньше двухсот двадцати) – 6/6, 10/10, 12/8.
• Серый чугун (твердость по Бриннелю больше двухсот двадцати) – 6/6, 10/10, 8/5.
• Ковкий чугун – 8/8, 10/10, 8/8.

Основной угол в плане должен составлять 30 – 45 градусов. Ширина фаски зависит от сечения резцовых стержней.

Какие абразивные круги используются для затачивания токарных инструментов
Затачивание проходного инструмента по державке и под углом 5 градусов выполняется кругом из электрокорунда, имеющим зернистость сорок — пятьдесят, твердость СМ1/2. Окружная скорость круга составляет 25 м/с.

Подготовительное затачивание осуществляется изделиями из черного кремниевого карбида, имеющими зернистость двадцать пять — сорок, твердость М3-СМ1. Финальное затачивание отрезного инструмента выполняется кругами из зеленого кремниевого карбида, имеющими зернистость шестнадцать — двадцать пять, твердость М3-СМ1.

Параметры точильных кругов для стальных и твердосплавных резцов прописаны в таблице режимов затачивания. Там же можно посмотреть окружные скорости кручения.

В настоящее время финальное затачивание рекомендуется проводить посредством алмазного круга. В особенности это актуально для пластин из твердых сплавов. Окружная скорость круга при подготовительном/финальном затачивании не должна превышать двенадцать — пятнадцать метров в секунду.

Проведение доводки

После затачивания инструментов их доводят борным карбидом на диске из чугуна, вращающемся со скоростью 1-2 м/с. Диск должен вращаться по направлению от опоры инструмента к рабочей кромке.

При выполнении доводки лезвия и поверхности инструмента последовательно притираются. Кроме того, удаляются неровности, резцы доводятся до блеска.

Для чего проводить доводку? Дело в том, что при токарном обрабатывании инструмент изнашивается и затупляется по причине трения пластины о стружку и заготовку. Чем ровнее пластина, тем слабее трение, медленнее изнашивание инструмента.

Доводка осуществляется абразивными пастами, состоящими из борного карбида. Намочите диск для доводки керосином. Нанесите на него пасту (зигзагообразно), поднесите инструмент к диску. При использовании керосина можете применять пасту ГОИ. В случае если вы применяете современную пасту, смачивать диск керосином необязательно.

Стол подручника должен стоять так, чтобы резцовые лезвия находились чуть ниже либо на одной линии с серединой диска. Диск должен вращаться направлено к резцовой пластине.

При прижатии инструмента и выполнении доводки частички пасты измельчаются. Когда они проходят через кромки, на резце не появляется сколов, потертостей. Зерна пасты обеспечивают устранение неровностей с резцовой поверхности.

Для того чтобы более подробно изучить процедуру доводки, можете посмотреть обучающее видео. Помните, что качественно сделанная доводка обеспечит продолжительную эксплуатацию резца без повторного затачивания.

Рекомендуем также к прочтению:

Точение различных изделий на токарном оборудовании выполняют посредством инструмента, который носит обобщающее название резец токарный. Резцовый инструмент классифицируется главным образом по функциональному назначению, от которого напрямую зависят конструктивные особенности отдельных видов, конструкция и конфигурация их лезвий. Другие классифицирующие признаки относятся к его ориентации во время рабочего процесса, виду режущей части, а также материала, из которого он изготовлен. Кроме токарных станков для металлообработки, существует аналогичное оборудование для точения изделий из дерева, резцы которого имеют отличную конструкцию и пригодны только для работы с древесиной и пластиками. Чтобы различать их с резцовым инструментом для токарной обработки металлов, в названии последнего часто употребляют словосочетание «резец по металлу». Типоразмеры и конструктивные характеристики токарных резцов регламентируются государственными и международными стандартами и в виде специального кода указываются на их маркировке.

Конструктивные элементы токарного резца

Основная часть токарного резцового инструмента имеет примерно одинаковую компоновку и конфигурацию основных частей. В основном они отличаются геометрией режущей части, что связано с функциональным назначением конкретного типа резцового инструмента. Кроме того, существует несколько технологий сочленения державки и режущей части, от которых зависит базовая конструкция токарных резцов. Тем не менее все модели имеют примерно одинаковый набор рабочих плоскостей и граней головки резца, участвующих в процессе резания. Кроме основных, непосредственно реализующих процесс снятия припуска, к ним также относятся элементы, ответственные за направленный отвод слоя удаленного металла, формирование и ломку стружки и пр. На рисунке ниже представлены классические элементы резца и их расположение на режущей части.

Одной из особенностей токарной обработки является то, что горизонтальное продольное движение резцового инструмента может осуществляться в двух направлениях: от шпинделя (вправо) и по направлению к нему (влево). Смена направления движения требует изменения ориентации режущих поверхностей, поэтому инструментальная промышленность производит токарный инструмент в обоих вариантах. Чтобы определить, правый это или левый резец, нужно поместить на него правую ладонь пальцами в сторону лезвия. Если большой палец будет справа от вершины, то это правый, а если нет — левый.

Плоскости резания

Угловые параметры резцового токарного инструмента рассчитываются с помощью системы координатных плоскостей, среди которых базовыми являются основная, резания и главная секущая. Их взаимный наклон формирует углы заточки режущей части, обеспечивающие токарную обработку на расчетных режимах. Таким образом определяются следующие углы: главный передний (γ), главный задний (α), угол заострения (β), а также ряд других углов (см. правый рис. ниже).

Углы резца

Работа токарного инструмента в процессе резания определяется угловыми параметрами передней и задней поверхностей. Поэтому основные углы резца — это главный передний (γ) и главный задний (α). При увеличении первого снижаются затраты мощности на выполнение резания, улучшается стружкоотвод и снижается шероховатость. С другой стороны, при увеличении переднего угла снижается толщина лезвия, что приводит к ухудшению его прочностных характеристик, усилению выкрашивания и уменьшению скорости отвода тепла. Основное назначение заднего угла — это снижение трения между поверхностью резания и главной задней. Кроме главных по функциональности углов α и γ при расчете определяется еще несколько углов, чьи величины влияют на класс чистоты токарной обработки, процесс формирования стружки и другие технические характеристики.

Виды резцов для токарного станка и их назначение

При описании видов токарного инструмента обычно применяют несколько классифицирующих признаков. По конструктивному исполнению он делится на две разновидности: цельный и сборный. В первом случае все изделие выполнено в виде монолитного бруска металла. А во втором в роли лезвия выступают съемные или паяные твердосплавные пластинки. По технологическому назначению токарные резцы делят на специальные, которые используют для обработки различных профилей и резьбонарезания, и изделия общего назначения, применяемые для наружного и внутреннего точения, отрезки и торцевой подрезки. Еще один различительный признак токарного инструмента — это конфигурация режущей части, которая зависит от его режимов эксплуатации и вида токарных работ. Для токарной обработки труднодоступных мест обычно используют изогнутый резец, имеющий несколько разновидностей, отличающихся длиной режущей части, формой изгиба, заточкой и назначением (петушковые, отогнутые, обратные резцы и прочие).

Еще один вариант классификации — это деление токарного инструмента по принципу чистоты обработки. Здесь обычно выделяют два класса: черновой и чистовой. Первый предназначен для обдирочных работ или предварительной токарной обработки, а второй — для финишных операций. Если черновой инструмент, за редким исключением, довольно однотипен, то среди чистового существует ряд разновидностей с собственными названиями. В качестве примера можно привести лопаточный и радиусный резцы с дугообразным лезвием, назначением которых является точное чистовое точение. Еще один отдельный вид — это алмазный резец, применяемый для токарных работ по сверхтвердым материалам. Ни на что не похожую конструкцию имеет чашечный токарный резец с круговой режущей поверхностью, который может работать долгое время без переточки.

Кроме стандартной классификации, существует множество названий специфического токарного инструмента, как правило, отражающего особенности его конструкции или технологии применения. К таким относится пружинный резец с изогнутой в виде волны резцовой частью, которая пружинит во время токарной обработки жестких и неровных материалов.

Отдельной категорией резцовых изделий для токарных станков являются строгальные резцы. При токарных операциях с их использованием подача осуществляется на неподвижную деталь. При этом припуск не срезается, как при вращении, а удаляется строганием. В такой конфигурации токарный станок выполняет ту же функцию, что строгальный или долбежный.

Проходные прямые, отогнутые и упорные

Самая распространенная токарная операция — это обточка внешних частей цилиндрических заготовок. При этом используют три базовые разновидности резцового инструмента, представленные на рисунке ниже.

Упорный резцовый инструмент предназначен для обточки длинных и нежестких изделий, т. к. его конструкция способствует меньшему изгибанию детали. Отогнутый резец имеет лезвие, расположенное под углом к державке, поэтому им можно работать на продольной подаче. Все резцы этого типа фиксируются в резцедержателе так, чтобы их вершина находилась напротив главной оси вращения станка. Одна из разновидностей прямого типа — пружинный резец, который имеет удлиненную и изогнутую режущую часть, пружинящую в процессе обработки. Проходной резцовый инструмент является наиболее массовым и универсальным, поэтому часто изготавливается неразборным из быстрорежущей инструментальной стали.

Подрезные резцы

Основное предназначение данного инструмента — подрезка торцов и формирование уступов на вращающихся заготовках. Подрезные резцы работают на обоих направлениях подачи и поэтому могут формировать уступы под различными углами. Конструктивно это чаще всего быстрорежущие резцы сборного типа. На фото ниже — подрезка торца бронзовой заготовки.

Отрезные резцы

Этот вид токарного инструмента относится к группе канавочных и отрезных резцов. От проходных и подрезных его отличает специфическая форма режущей части. На ее лезвии по бокам от основной рабочей кромки располагаются две вспомогательные, обеспечивающие резание боковых плоскостей канавки. Помимо этого для снижения трения о боковые поверхности прорезаемого паза режущая часть имеет трапецеидальную форму с сужением в сторону державки. Головка такого инструмента, как правило, имеет усиленную форму, часто выгнутую вверх (т. н. петушковый резец). Отрезку рекомендуется производить как можно ближе к зажимному патрону, при этом режущая кромка должна устанавливаться точно против оси вращения, а корпус инструмента — строго перпендикулярно к плоскости резания. Отрезные работы выполняются на меньших скоростях, чем обточка, а при резании стали и твердых металлов в зону обработки обязательно должна подаваться СОЖ. На фото ниже — отрезка.

Резьбонарезные внутренние и внешние резцы

Если при токарной обработке необходима высокая точность соотношения оси резьбы с другими плоскостями изделия, то в этом случае рекомендовано использовать резьбонарезные резцы. Технология нанесения резьбы резцовым инструментом основана на точном соответствии геометрических параметров его режущей части и резьбового профиля изделия. Независимо от вида резьбы при таких операциях подача должна быть обязательно синхронизирована с оборотами шпинделя. Конструктивно резцовый инструмент, используемый для наружной резьбы, является прямым, а для внутренней — отогнутым. На фото ниже — внешнее резьбонарезание.

Расточные резцы

Этот вид инструмента предназначен для токарной обработки внутренних цилиндрических поверхностей с целью достижения точной соосности с осью вращения детали. При токарной расточке затруднены стружкоудаление, отвод тепла и применение СОЖ, поэтому инструмент находится в более сложных условиях, чем при выполнении наружной обточки. Вследствие этого такое точение производится на меньших скоростях и небольших глубинах. Существует две основных разновидности резцового расточного инструмента: упорные и проходные. Первые предназначены для тупиковых отверстий, а вторые — для сквозных. Для расточки больших диаметров обычно используют инструментальные державки различной конфигурации, в которые в том числе могут устанавливаться и расточные резцы. На фото ниже — расточка.

Сборный инструмент

Конструктивно токарные резцы выпускаются в двух основных разновидностях: цельнометаллическими и сборными. В первом случае все изделие выполнено из единого металлического бруска, на торце которого затачивается лезвие. Во втором цельнометаллическим является все, кроме лезвия, которое в таком изделии представляет собой режущую пластинку, зафиксированную на торце головки инструмента. Режущие пластинки в этом виде токарного инструмента могут крепиться напайным или механическим способом. В первом случае ее фиксируют с помощью пайки или сварки, а во втором — различными механическими приспособлениями, среди которых самые распространенные — это резьбовые элементы, прижимы и эксцентрики. Напайки и пластины для резцов изготавливают из специальных режущих материалов, среди которых основные — это инструментальная сталь, твердотельные сплавы и порошковые композитные материалы.

Главные правила при выборе токарного резца по металлу

При выборе токарного инструмента в первую очередь нужно четко представлять, для каких целей его предполагается использовать и на каких режимах он будет эксплуатироваться. Кроме того, важным критерием является и производственное назначение, от которого зависит и его стоимость. Инструмент, используемый при разовых токарных работах в ремонтном цехе, и тот, что применяется в серийном производстве, обладают разными эксплуатационными характеристиками и, соответственно, имеют разную цену.

Однако при прочих равных ключевым параметром все-таки является стойкость резца, которая зависит от материала его лезвия. Токарные резцы со сменными пластинами во многих случаях имеют самые лучшие характеристики, но при выходе из строя лезвия оно не точится, а подлежит замене. Цельнометаллический инструмент в этом отношении практичнее, т. к. износ резца ведет только к его переточке. Кроме того, форму режущей кромки у такого изделия можно задать по своему желанию.

Когда требуется заточка резца

Необходимость в заточке резцов для токарного станка возникает в двух ситуациях: при изготовлении нового инструмента и в случае его износа в процессе эксплуатации. Работать изношенным или неправильно заточенным резцовым инструментом нельзя, т. к. это ведет к резкой потере точности токарной обработки и снижению качества поверхности детали. Другими следствиями проблем с заточкой являются вибрация и избыточный нагрев.

Правила выполнения заточки

Целью заточки токарных резцов является приведение их поверхностей к заданным геометрическим характеристикам и придание надлежащей остроты режущим кромкам. Чтобы правильно заточить токарный инструмент, необходимо соблюдать технологию заточки и применять соответствующие материалу изделия абразивные круги. Также важно, чтобы заточной станок был оборудован регулируемым подручником, позволяющим фиксировать затачиваемый инструмент под необходимыми углами. Порядок заточки токарного резца выглядит следующим образом: первыми выводятся углы обеих задних поверхностей, а после их проверки и замера затачивается передняя. Последней операцией является доводка участков всех поверхностей в тех местах, где они прилегают к режущей кромке лезвия.

Применяемые инструменты

На станке для заточки токарных резцов должны быть установлены два шлифкруга с разными абразивами: из электрокорунда и зеленого карбида кремния. Первый предназначен для заточных работ по инструментальной стали, а второй круг применяют при заточке твердосплавных материалов. Притирка и доводка, которая является финишной операцией, производится на отдельном точильно-шлифовальном станке с минимальными биением и высокими оборотами. Здесь абразивным инструментом служат эльборовые или алмазные шлифкруги.

Как установить резец на станке

Токарный инструмент крепится на каретке подвижного суппорта с помощью одинарного или многопозиционного резцедержателя. Чтобы правильно установить резец, его необходимо точно выверить относительно главной оси станка в перпендикулярном и параллельном направлениях. Режущая кромка большинства токарных резцов должна находиться строго напротив оси вращения, что требует настройки инструмента по высоте. Для этого обычно используют пластины из мягкой стали разной толщины, которые подкладывают под его основание. Важным условием установки также является жесткая фиксация резца, поэтому он должен зажиматься без люфтов и зазоров.

Если кто-нибудь из читателей имеет опыт работы на токарном станке, подскажите, пожалуйста, сколько токарного инструмента и какого типа необходимо иметь в домашней мастерской. Ждем вашего ответа в комментариях к этой статье.

Расчет и конструирование токарного отрезного резца

Цель: Ознакомится с классификацией, назначением и применением токарных резцов. Ознакомится с последовательностью расчета и конструирования отрезного резца.

Описать классификацию токарных резцов.

Охарактеризовать назначение и применение.

Описать, изобразить отрезной резец и его геометрию.

Рассчитать отрезной резец на прочность и жесткость.

Описать процесс конструирования отрезного резца.

Правила пользования резцом (установка, заточка, износ.)

1. Классификация токарных резцов.

Резцы классифицируются по виду обработки, по направлению подачи, по конструкции головки, по роду материала рабочей части, по сечению тела резца и другие.

По виду обработки различают резцы:

Проходной — для точения плоских торцовых поверхностей;

Расточные — для точения сквозных и глухих отверстий;

Отрезные — для разрезания заготовок на части и для протачивания кольцевых канавок;

Резьбовые наружные и внутренние — для нарезания резьб;

Галтельные — для точения закруглений;

Фасонные — для обтачивания фасонных поверхностей.

По направлению подачи резцы делятся на правые, работающие с подачей справа на лево, и левые, работающие с подачи слева направо. По конструкции головки: прямые, отогнутые, оттянутые и изогнутые.

По роду материала рабочей части: из быстрорежущей стали, с пластинами из твердого сплава, с пластинами из минералокерамики, с кристаллами из алмазов и эльбога. По сечению тела резца различают прямоугольные, квадратные и круглые. Такие резцы могут быть цельные (головка и тела сделаны из одного материала), с приваренной встык головки.

2. Назначение и применение отрезного резца.

Отрезные резцы предназначены для отрезания материала от прутков небольшого диаметра. Как правило, для этих целей применяются инструмент с оттянутой головкой. В связи с тем, что работа ведется с большим усилием, а отвод стружки из зоны резания затруднен, нередко происходят выкрашивание или сколы режущей части инструмента, а иногда и отрыв пластинки от державки.

Резцы отрезные используют для прорезания узких канавок. Данный вид резцов применяется так же и в целях отрезания материала под прямым углом к оси вращения. В процессе отрезания необходимо обеспечить наименьшую потерю материала. С этой целью отрезные резцы имеют узкую форму с маленькой протяженностью режущей кромки. Он этот факт делает их непрочными, ломкими, а работа с отрезными резцами требует осторожности и высокой степени умения.

3. Описать, изобразить отрезной резец и его геометрию

Головка отрезного резца улучшенной конструкции показана на рис. В этом случае твердосплавная пластинка благодаря призматической форме опорной поверхности располагается на площади примерно в 1,5 раза большей, чем у обыкновенного резца. Кроме того, призматическая форма опорной поверхности препятствует смещению пластинки под действием боковых сил, возникающих в процессе работы резца. Следует отметить также, что в то время как у обыкновенного отрезного резца, длина рабочей части l обычно не превышает 40 мм, у резца, изображенного на рис. эта длина делается до 75 мм. Вспомогательные углы в плане у отрезных резцов делаются 1—2°. Задний угол отрезных резцов делается 12°; вспомогательные задние углы принимаются около 2°.

Выбор отрезного резца. Чем больше диаметр отрезаемой детали, тем больше должна быть длина головки отрезного резца. Необходимая прочность резца с длинной головкой возможна лишь при до статочной ширине резца. Выбор ширины резца в зависимости от обрабатываемой детали можно производить пользуясь приводимыми ниже данными:

Диаметр детали в мм — 30; 30—40; 40—60; 60—100.

Ширина резца в мм — 3; 3—4; 4—5; 5—8.

4. Правила пользования резцом (установка, заточка, износ.)

Заточка токарных резцов производится как при их изготовлении, так и при износе. Процесс заточки проходит на точильно-шлифовальных станках с непрерывным охлаждением. Сначала затачивается главная поверхность, затем задняя и вспомогательная. После этого обрабатывают переднюю поверхность резца до получения ровной режущей кромки.

На каждом станке для заточки резцов имеется два шлифовальных круга: из электрокорунда и из зеленого карбида кремния. Первый применяется для обработки резцов из быстрорежущей стали, второй используется для заточки твердосплавных резцов. Для проверки правильности заточки резца существуют специальные шаблоны.

Установка отрезных резцов относительно линии центров станка. Отрезные резцы следует устанавливать точно на линии центров. Известно, что при установке резца ниже центровой линии передний угол его уменьшается, давление стружки на резец увеличивается и непрочный отрезной резец ломается. Устанавливая резец выше линии центров, мы уменьшаем его задний угол, вследствие чего возрастает трение задней поверхности об обработанную поверхность детали. Это, в свою очередь, часто служит причиной поломки непрочного отрезного резца.

Приемы отрезных работ. Деталь, часть которой должна быть отрезана, или пруток материала, от которого отрезается заготовка, следует закреплять в патроне и по возможности поджимать задним центром. Производить отрезание при закреплении детали в центрах нельзя. При закреплении отрезного резца необходимо особенно тщательно следить за тем, чтобы вся подошва его плотно прилегала к опорной площадке резцедержателя. В противном случае резец вибрирует и легко ломается. При некруглом сечении детали резец в начале работы снимает стружку лишь в каком-нибудь одном, наиболее «высоком» месте. После того как резец выйдет из металла, он несколько подвинется вперед (ввиду мертвого хода суппорта, некоторого прогиба отрезаемой детали и т. д.). Если, кроме этого движения, ему будет сообщена подача, толщина следующей стружки, которую резец будет снимать с «высокого» места, может получиться настолько большой, что резец сломается. Во избежание этого подачу резца, пока он не начнет снимать сплошную стружку, следует брать возможно меньшей. Дальнейшая подача резца должна быть непрерывной и равномерной. Необходимо избегать прекращения подачи до окончания работы резца, так как он вследствие скольжения по обработанной поверхности затупляется. Если почему-либо необходимо прекратить подачу, следует медленно отвести резец немного назад. При отрезании тяжелых деталей нельзя подавать резец до самого центра. Как только между частями детали, закрепленной в патроне и отрезаемой, останется перемычка, которая может быть легко переломлена, необходимо вывести резец, остановить станок и отломить отрезаемую часть. После этого можно пустить станок и зачистить торец части, закрепленной в патроне.

Режимы резания и охлаждение при отрезании. Подача при отрезании должна быть небольшой. Примерная величина автоматической подачи при отрезании стальных деталей диаметром до 100 мм колеблется в пределах 0,10—0,25 мм/об. Меньшая из этих подач относится к резцу шириной 3 мм, большая — к резцу шириной 8 мм. При отрезании чугунных деталей подача может быть примерно на 0,05 мм больше, чем при отрезании стальных деталей. Если отрезание производится с ручной подачей, величина ее должна быть примерно в два раза меньше автоматической (для резца данной ширины) и производиться возможно равномернее. Скорость резания при отрезании можно находить по таблицам скоростей резания при наружном точении, приведенным выше. Ширина резца определяет в данном случае глубину резания. При отрезании стальных деталей надо применять смазочно-охлаждающие жидкости с высокими смазывающими качествами (сульфофрезол, растительное масло). Отрезание деталей из чугуна производится всухую.

Измерения при отрезании. При отрезании болванки или детали заданной длины резец следует устанавливать с минимальным вылетом. После того как резец снимет первую стружку, надо остановить станок и проверить соответствие получаемой длины отрезаемой детали заданной.

5. Рассчитать отрезной резец на прочность и жесткость.

где C_p — коэффициент , учитывающий условия обработки;

x,y,n — показатели степени;

t — глубина резания, мм;

V — скорость резания, м/мин;

К_р — обобщенный поправочный коэффициент, учитывающий изменение

условий по отношению к табличным.

де — поправочный коэффициент, учитывающий свойства обрабатываемого материала;

коэффициенты, учитывающие соответствующие геометрические параметры резца .

Мощность резания рассчитывают по формуле

где P_z — сила резания, Н;

V — скорость резания, м/мин.

Определим силы, действующие при продольном точении заготовки из стали 40Х с пределом прочности , отрезным резцом с пластиной из твердого сплава Т5К10. Определить мощность резания.

Глубина резания t=3 мм, подача S=0,8 ммоб, скорость резания V=67 м/мин.

Силы резания при отрезании P_z(x,y)=10C_pt x S y V n K_p

Определяем значения поправочных коэффициентов

— учитывается только для резцов из быстрорежущей стали

P_z=10?300?3 1 ?0,8 0,75 ?67 -0,15 ?0,95?0,94?1,25=4050 H

P_x=10?339?3 1 ?0,8 0,5 ?67 -0,4 ?0,93?1,11?2=1685,5 H

P_y=10?243?3 0,9 ?0,8 0,6 ?67 -0,3 ?0,91?0,77?2=1611 H

Угол заточки

Заточка резца и угол заточки

Не будем брать примеры из учебников, так как на самом деле в практике все по другому. Расскажу, как применить тот или иной режущий инструмент и предложу варианты заточки резцов.

Существует обработка внутренних и наружных поверхностей и для обработки необходимы определенные виды резцов например: внутренние расточные, подрезные, прорезные, отрезные, фасонные, резьбовые и много какие еще виды. Умение затачивать и применять на практике режущий инструмент приходит с опытом.

На рисунке 1 показан передний угол, его заточка должна быть от 2 до 15 градусов при этом не желательно уменьшать тело, иначе пластина будет висеть как бы в воздухе (возможен скол режущей кромки при точении детали).

На рисунке 2 показаны варианты канавок.

Рисунок 2а – канавка служит для чистовой отделки.
Рисунок 2б – такая канавка как (совковая лопата) применяется на отрезных резцах и резцах черновой обработки, с большой глубиной резания.
Рисунок 2в – такой вид канавки применяется при скоростном точении заготовок.
Рисунок 2г – применяется такая канавка для разного вида точения, другими словами это классический вид заточки. На рисунке 3 показан угол наклона режущей кромки. Рисунок 3а прямая режущая кромка и стружка при такой заточке будет сходить ровно по канавке. Рисунок 3 б,в режущая кромка делается с наклоном, стружка при точении будет сходить вправо или лево относительно пластины резца.

Рисунок 4 это вид сверху. Такая заточка режущей кромки применяется на отрезных резцах. Этот вид заточки применяется в зависимости от обрабатываемых материалов.

Острые кромки необходимо притуплять или делать не большой радиус до 0.3, но режущая кромка должна быть острой. Притупление режущей кромки применяется при обдирке.

Резцы бывают быстрорежущие — применяются для точения мягких сталей или материалов например: алюминий, второпласт, текстолит и некоторые другие. Быстрорежущий отрезной резец можно применять при отрезании заготовок из стали и в некоторых случаях нержавейку. Марки быстрорежущих резцов бывают: Р18, Р6М5К5, Р9К5 и другие.

Резцы твердосплавные – применяются для точения более твердых и прочных материалов например: нержавейка, бериллиевая бронзы, каленые стали и другие. Марки твердосплавных резцов бывают: ВК8, ВК6, ВК6М, ВК6ОМ, ВК10ХОМ и другие. Более хрупкие твердосплавные резцы применяются для точения сырых сталей Ст20, Ст40, Ст45 и другие. Марки резцов: Т5К10, Т15К6, Т10К5 и другие.

Попробуйте заточить резец по образцу и попробуйте его в работе. По стружке можно определить, правильно ли заточен резец или нет. При правильной заточке стружка будет сходить сливная (завитая, плотная, а не хаотичная).

Заточка резцов производится на заточных станках. Заточные станки оборудованы кругами из электрокорунда (белый цвет круга), применяется при заточке быстрорежущих резцов. Круг зеленого цвета (карбида кремния), применяется при заточке твердосплавных резцов. Алмазные круги служат для доводки режущего инструмента.

В теории много не понятного и сложного для восприятия. Конечно же теория не заменит практику, но и без теории ни куда. Ознакомившись с первоначальными навыками теории можно приступать к практическим упражнениям. Для молодых специалистов порекомендую больше пробовать различных заточек резцов, таким образом вы быстро вникните в процесс работы и поймете правильность заточки режущего инструмента.

Углы отрезного резца | Токарные резцы по металлу

 

Передний угол

Передний угол оказывает большое влияние на виброустойчивость резца, которая резко снижается с уменьшением его величины (от нуля и ниже). Поэтому во избежание появления вибраций необходимо принимать передний угол 15-25°, причем обычно он делается равным углу врезания пластинки. В целях обеспечения завивания стружки и благоприятного отвода ее, рекомендуется переднюю поверхность резца делать или криволинейной, или с лункой. Для упрочнения главной режущей кромки целесообразно предусмотреть ленточку шириной 0,2-0,3 мм с отрицательным передним углом -3 — 5°. Однако не следует забывать, что такая ленточка допустима только при наличии достаточно жестких условий работы резца. 15 случае, если условия жесткости не позволяют применять упрочняющую ленточку с отрицательным углом, рекомендуется делать ее с положительным углом 5° для твердых и 10° для мягких и вязких материалов. Упрочняющая ленточка при небольшой ее ширине не оказывает влияния на величину сопротивления резанию, так как центр давления стружки выходит за границу ленточки в зону криволинейной передней поверхности, снабженной большим передним углом.

Рисунок 66 — Углы отрезного резца

В практике встречаются отрезные резцы, у которых передняя поверхность оформляется в виде двухгранного угла (рис. 66, б). Плоскости его наклонены к опорной плоскости под углом μ = 10÷15°. Линия пересечения этих плоскостей расположена параллельно опорной плоскости. Такая конструкция способствует лучшему врезанию резца в заготовку.

Задний угол

Задний угол главной режущей кромки принимается равным 8º но пластинке и 12° по державке.

Режущая кромка

Главная режущая кромка резца может быть оформлена в нескольких вариантах. Для отрезки крупных заготовок можно рекомендовать резец с двумя режущими кромками (рис. 66, в)². Они обеспечивают разделение стружки на две части, что облегчает отвод ее из зоны резания. Такая конструкция более подходит к резцам из быстрорежущей стали, тогда как для твердосплавных резцов она менее пригодна из-за сложности заточки и малой прочности режущей кромки.

Заслуживает внимания оформление главной режущей кромки под двумя углами φ (рис. 66, г). Такая форма облегчает врезание резца в заготовку и удлиняет ее кромку. Углы в плане φ принимаются в пределах 60-80° (ς = 30 ÷10º).

В том случае, если главная режущая кромка выполнена под углом φ = 90°, рекомендуется на ней снимать фаски размером f = 1÷1,5 мм под углом 45° с обеих сторон или же делать небольшие закругления (рис. 66, д).

В практике встречаются случаи, когда при отрезке нежелательно оставлять несрезанным цилиндрический отросток у сердцевины заготовки (например, при обработке на автоматах). Для срезания такого стержня режущая кромка оформляется под углом φ = 75 ÷80°.

Повышение виброустойчивости

Иногда отрезку заготовок производят резцом, у которого главная режущая кромка имеет вогнутую форму, полученную в результате вышлифовки лунки на главной задней поверхности (рис. 66, ж). Назначение такой формы — повышение виброустойчивости резца и возможность повышения величины подачи.

Тяжелые условия работы отрезных резцов заставляют, как правило, применять их в виде монолитной конструкции, тогда как сборные конструкции редко встречаются на практике.

Похожие материалы