Затачивание резцов. Токарные резцы – как их затачивать? Характеристика заточных кругов

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.

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.

Раньше токарное дело предполагало изготовление деталей небольшого диаметра, наиболее часто для этих целей использовали для этих целей прутья, из которых нарезали самодельные детали. Сегодня при наличии множества заготовительных станков токарных задача упростилась, и применение отрезных резцов ушло на второй план и стало необходимо только в домашних условиях при выполнении мелких токарных работ.

Большинство предметов, которые играют роль отрезных стамесок, прослужат намного дольше, если будет происходить заточка резцов, учитывать принцип и особенности таких видов работ, о них мы сегодня и поговорим.

Виды резцов

Заточка резцов для токарного станка по металлу не будет выполнена правильно, пока мастер не разберется в нюансах, особенностях и правилах заточки токарных резцов. Основными составляющими такой конструкции являются стержень, который закрепляет приспособление к токарному станку, и рабочая головка, ее режущую часть нужно регулировать и постоянно затачивать.

Рассмотрим более подробно головку инструмента. Она состоит из двух видов основания – задней и передней. Передняя имеет отличительную особенность – она выполняет отвод получившейся в ходе работы стружки. Задней поверхностью называют ту часть приспособления, к которой расположена в процессе обработке заготовка. В зависимости от расположения она может быть вспомогательной или основной.

Главной составляющей резца является режущая кромка, она расположена на месте сечения передней и задней плоскостью. В устройстве заточки стамесок по дереву и резцов также имеется дополнительная кромка, которая расположена на сечении основного и вспомогательного основания.

Основными характеристиками заточки токарных резцов по металлу являются углы заточки резцов, которые делятся на дополнительные и главные. О них мы расскажем далее.

Чтобы правильно заточить резцы по дереву на токарном станке нужно обрабатывать не только инструмент, но и режущую часть, которая имеет форму тонкой пластины. Для осуществления этого процесса в крупном производстве применяется специальное приспособление, на котором работы выполняет специально обученный человек.

Что выполнить заточку стамески на токарном станке по дереву своими руками вам понадобиться знание определенной методики выполнения процедуры. Осуществить этот процесс можно при помощи точильного круга или авауловой сверхострой заточки. Круг абразивный для резцов является наиболее бюджетным способ выполнения процедуры.

Обратите внимание! Такой токарный способ дает возможность придать заготовке нужную геометрическую форму наиболее эффективно.

Наиболее качественно токарная заточка стамесок по металлу осуществляется при помощи специального токарного станка, который предназначен именно для таких видов работ. Если же такого инструмента для заточки токарных резцов по металлу у вас в наличии нет, то можно использовать точильный круг и заточный универсальный станок для резцов. При выборе круга также следует быть внимательным, поскольку в таком процессе играет важную роль материал, из которого он изготовлен. Например, для того чтобы выполнить заточку резцы из твердого сплава, вам потребуется расточный круг из карборунда. Чтобы обработать резец цеда по дереву больше подойдут приспособления, которые выполнены из быстрорежущего или углеродистого металла.

Обратите внимание! Обработку заготовок на токарном станке можно осуществлять с охлаждением или без него. Первый вариант более предпочтительный, поскольку при охлаждении не требуется следить за тем, чтобы инструмент не охладился слишком быстро после затачивания. Такая мера обезопасит вас от растрескивания режущей поверхности.

Также для заточки резца по дереву на токарном станке можно применять специальный камень, который придаст заготовке необходимую форму. На последних этапах процедуры для устранения мелких дефектов и неровностей для заточки средней плотности резцов по дереву применяют наждак. Им удобно обрабатывать углы и удалять стружку.

Немаловажную роль в процессе обработки заготовок по дереву играет выбор вида токарного инструмента для станка. Наиболее популярны при выполнении работ в домашних условиях являются токарные стамески по дереву рейер и мейсель. Мейсель предназначена для выполнения чистовой обработки, она представляет собой ровную токарную поверхность с лезвием на правую или левую сторону. Рейер в свою очередь имеет полукруглую форму и предназначена для работ с нестандартными деталями.

Правила заточки

Особенности затачивания

В процессе заточки токарных резцов по дереву нужно следить за тем, чтобы режущая кромка была расположена по центру токарного станка. Прижим державки к пластине нужно обеспечить вращением круга. При осуществлении обработки желательно применять охлаждающую жидкость.

Чтобы заточить одинарный рейсфедер по дереву, нужно применять при процедуре легкий нажим и регулярное движение в направлении пересечения круга, для обеспечения ровного основания. После выполнения работ геометрию изделия можно проверить при помощи специальных приборов или шаблонов.

Для того чтобы определить угол режущего инструмента или заточки стамески на станке применяют 2 плоскости:

Главная – она накладывается на сторону опоры резца и находится в его нижней части;
Поверхность нарезания – расположена относительно плоскости затачиваемой заготовки по касательной.

В рабочей поверхности заготовки имеется несколько видов углов:

Угол заострения – находится между задней и передней основой.
Главный задний угол – расположен между поверхностью нарезания и задней плоскостью.
Главный передний – находится на пересечении перпендикуляра поверхности резания и передней стороной инструмента.

Измерение углов производится при помощи угломера настольного. Его располагают по центру, на месте, где соприкасается кромка и плоскость. Значение определяют с помощью специальной линейки.

углы заточки

Выполнение доводки

После выбора станка для заточки металлических резцов и осуществления самой процедуры следует провести притирку рабочих элементов. Ее выполняют по тому же алгоритму, что и обработку. Доводка нужна для устранения шероховатостей и полирования основания до блеска. Чем качественней вы сделаете доводку, тем меньше будет трение и устойчивей инструмент.

Доводку делают при помощи абразивной пасты бора карбида на крутящемся диске из чугуна. Также можно применять для этих целей пасты ГОИ или другие средства, которые предназначены для полировки. Такое средство наносят на диск и выполняют его вращение, при этом стамеска должна плотно прилегать к кругу. Это необходимо чтобы зерна пасты абразивной сгладили шероховатости. Таким способом будет полностью восстановлена геометрия изделия, пригодность к применению и его первоначальная чистота.

Процедура обработки стамесок в домашних условиях предполагает наличие у мастера определенных навыков и знаний необходимых методик. Осуществить процесс не сложно, но при этом от человека потребуется немало усилий и четкое соблюдение правил выполнения работ. В противном случае геометрия деталей не будет восстановлена полностью, в результате чего уменьшится качество и срок ее эксплуатации.

Токарные резцы эксплуатируются на разных токарных агрегатах, являясь для них рабочим инструментом для обработки фасонных и иных изделий, плоскостей, с их помощью можно производить нарезание резьбы, а также многие другие операции.

1 Из каких частей состоят резцы для токарных агрегатов?

Токарные резцы включают в себя два ключевых элемента – стержень для фиксации в специальном станочном держателе и головку. Поверхность, предназначенная для схода стружки с детали, называется передней. Под задними же (либо вспомогательными, либо основными) понимают поверхности, к которым обращено изделие, подвергаемое металлообработке.

Металлообработку заготовок производит режущая главная кромка, формирующаяся задней (основной) и передней поверхностями приспособлений. Токарные резцы, кроме того, имеют и дополнительную кромку. Она создается пересечением вспомогательной и основной поверхностей. Причем место этого пересечения именуют вершиной инструмента.

Большое значение для технических возможностей станка, работающего с резцами, имеют их углы, которые принято делить на вспомогательные и главные. Последние из указанных замеряют в плоскости, являющейся проекцией основной кромки на секущую (то есть на главную) плоскость.

Описываются углы такими плоскостями:

Основной. Она наложена на опорную нижнюю поверхность инструмента и является параллельной направлениям подач станка.
Плоскостью резания. Она пересекает основную режущую кромку и размещается по отношению к поверхности обработки по касательной.

Различают углы заострения (между задней основной и передней поверхностями резца), задние главные (между плоскостью обработки и задней основной поверхностью), передние главные (между перпендикулярной плоскостью и передней частью инструмента). Все указанные углы в сумме равняются 90 градусам.

Кроме того, резцы для станка описывают и далее приведенные углы:

между направлением подачи и проекцией режущей основной кромки;
между плоскостью обработки и передней резцовой поверхностью;
между проекциями вспомогательной и основной кромок.

2 Классификация резцов для токарного оборудования

Токарные резцы делят на различные типы. По виду обработки они могут быть:

расточными – применяются для получения отверстий (изготавливаются по ГОСТ 10044, 9795, 18872, 18063, 18062, 28981 и др.);
проходными – для обработки деталей вдоль их оси вращения (ГОСТ 18869, 18878, 18868, 18877, 18870);
канавочными – для формирования канавок на поверхностях (внутренних и внешних) цилиндрической формы (ГОСТ 18874 и 28978);
фасочными – с их помощью производится снятие с заготовок фасок (ГОСТ 18875);
подрезными – для торцевания либо уменьшения уступов (ГОСТ 29132, 28980, 18871, 26611, 18880);
резьбонарезными – они предназначены для с помощью токарного станка (ГОСТ 18885 и 18876);
фасонными – используются при выполнении специфических и индивидуальных металлообрабатывающих работ.

Также широко применяются , которые позволяют выполнять узкие канавки на заготовках и отрезать детали под прямым углом. Они производятся по ГОСТ 28987 (сборные пластинчатые) и ГОСТ 18874 (сделаны из быстрорежущей стали). По подаче резцовый инструмент относят к левому или правому. Левыми резцами осуществляют обработку по направлению к задней бабке станка, правыми – к передней.

Режущая часть интересующего нас токарного инструмента может изготавливаться из металлокерамического, быстрорежущего, алмазного либо твердосплавного материала. Токарные резцы из твердых сплавов используются для обработки на агрегатах с большой скоростью подачи цветных и черных металлов. Быстрорежущие больше подходят для токарного оборудования относительно малой мощности.

При отсутствии ударной нагрузки рекомендуется применять инструменты с пластинками из металлокерамики. Ими обычно обрабатывают стальные и чугунные заготовки. А алмазные приспособления предназначаются для растачивания и тонкого точения деталей из сплавов на основе цветных металлов. Головки токарных резцов по металлу имеют две разные формы. Исходя из этого, инструмент делят на отогнутый и прямой.

У отогнутых режущих приспособлений (например, у проходных по ГОСТ 18868) ось имеет наклон в одну из сторон. У прямых резцов (например, у проходных по ГОСТ 18878) ось не имеет отклонений.

Также токарные резцы относят к сборным либо напайным (наварным) по виду соединения их стержня и металлорежущей части. Проще изготавливать сварные инструменты для токарного станка, но их рабочий потенциал обычно меньше, чем у сварных резцов. Отметим, что быстрорежущий инструмент всегда выполняется при помощи сварки, а другие токарные резцы могут быть и сборными, и наварными.

3 Как затачивать режущий инструмент для токарного станка?

Любые токарные резцы, за исключением тех, которые делаются с одноразовыми сменными пластинами, периодически затачивают. Эта операция обеспечивает им требуемые величины углов и нужную по технологическому процессу форму. Заточка токарных резцов на крупных предприятиях производится на специальных агрегатах. Такую работу на заводах выполняют отдельные подразделения.

В домашних условиях, а также на небольших предприятиях, заточка резцов осуществляется при помощи разных по типу приспособлений, химических реактивов и кругов для шлифования. Самым простым и недорогим способом возвращения инструменту его рабочих параметров является его заточка на несложном заточном агрегате либо на ручном точиле посредством использования абразивных кругов.

Ручная заточка по своему качеству значительно уступает станочной, но если другого варианта нет, вполне можно применять ручное точило. Здесь главное – правильно подобрать шлифовальный круг. Для заточки твердосплавных инструментов оптимально подходят круги из карборунда зеленого цвета. А токарные резцы из обычных углеродистых либо быстрорежущих сплавов желательно затачивать средними по твердости корундовыми кругами.

Процесс заточки советуем выполнять с охлаждением (нужно равномерно подавать холодную воду на то место, где происходит контакт круга с обрабатываемым инструментом). Допускается и сухая заточка, но тогда после выполнения операции нельзя погружать резец в холодную воду из-за высокого риска появления трещин, ведущих к повышенной ломкости режущего токарного приспособления.

Стандартная схема заточки следующая: сначала обрабатывается задняя основная грань, потом задняя вспомогательная и после этого передняя. На финальном этапе затачивается вершина резца (радиус ее закругления). Важно постоянно передвигать затачиваемый инструмент вдоль поверхности шлифовального круга, стараясь несильно прижимать его к абразиву.

Обязательной операцией после заточки является доводка резца, а точнее его режущих граней – участков возле кромки шириной до четырех миллиметров. Твердосплавные токарные инструменты доводят с помощью медных оселков, смазанных специальным пастообразным составом или композицией керосина и карбида бора. Остальные виды резцов обрабатывают оселком с малым уровнем абразивности, смоченном в машинном масле либо керосине.

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

Назначение резца, конструкция, виды

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

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

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

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

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

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

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

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

Порядок и правила заточки инструмента

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

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

На данный момент существуют следующие способы заточки токарных резцов:

абразивный;
химико-механический;
с использованием специальных приспособлений;

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

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

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.

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 . 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).

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.

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.

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.

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.

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 : 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. , которая является финишной операцией, производится на отдельном 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.