Резец расточной токарный

Сборные резцы для токарных станков

Рассматривая основные типы токарных резцов, нельзя не упомянуть инструменты со сборной конструкцией, которые относятся к универсальным, так как могут быть оснащены режущими пластинами различного назначения. Например, закрепляя на одной державке режущие пластины различного типа, можно получить резцы для обработки на токарном станке заготовок из металла под различными углами.

Как правило, такие резцы применяются на станках с ЧПУ или же на специальных станках и служат для контурного точения, расточки глухих и сквозных отверстий и прочих специализированных работ.

Классификация резцов для токарной обработки включает в себя также прорезные, фасонные и некоторые другие типы. Понять принцип работы таких инструментов можно, ознакомившись с таблицей в начале статьи.

Конструкции токарных инструментов

В конструкциях любых резцов, используемых при токарных работах, выделяются такие основные элементы:

• головка (другое ее название – рабочая головка), этой частью обрабатывается металл;
• державка – с ее помощью производится фиксация инструмента на станке.

Резцовая державка выполняется двумя вариантами (берется во внимание поперечное сечение): в виде прямоугольника и квадрата. Формирование рабочей головки происходит в нескольких плоскостях

Режущие кромки отличаются, их угол заточки напрямую зависим от вида обработки, а также соответственно и самого сырья

Режущие кромки отличаются, их угол заточки напрямую зависим от вида обработки, а также соответственно и самого сырья

Зависимо от ситуации и потребностей обработки, в установках для точения металла используются разные виды резцов

Режущие кромки отличаются, их угол заточки напрямую зависим от вида обработки, а также соответственно и самого сырья. Зависимо от ситуации и потребностей обработки, в установках для точения металла используются разные виды резцов

Формирование рабочей головки происходит в нескольких плоскостях. Режущие кромки отличаются, их угол заточки напрямую зависим от вида обработки, а также соответственно и самого сырья. Зависимо от ситуации и потребностей обработки, в установках для точения металла используются разные виды резцов.

Подрезной

Подрезной отогнутый сильно похож на проходной упорный, но есть определенные отличия.

Подрезные инструменты отличаются от проходных упорных тем, что их рабочая поверхность – это пластины, сделанные из твердого сплава (они имеют форму в виде треугольника), одна из них – закругленная. Что касается проходных, то сторона сделана не закругленной, а прямоугольной.

При помощи подрезных отогнутых резцов обрабатывают в поперечном направлении, при обработке приспособление должно находиться в перпендикулярном положении. Существует подрезной упорный тип, но на практике используются значительно реже.

Расточной

Этот инструмент применяется для внутренней расточки заготовок.

Расточной резец

Бывает два типа рассматриваемых токарных приспособлений, первый используется при растачивании глухих отверстий, а другой для растачивания уже имеющихся, например, после сверления сверлом.

Стоит помнить о том, что серьезную роль играет при расточке державка, от ее толщины и прочности зависит качество расточки. Прямые пластины, которые не имеют выступов, дают возможность без усилий входить во внутреннюю часть при вращении.

С применением такого инструмента появляется возможность обработки заготовок с разными формами, под углом (если нужно).

Существуют конструкции универсальных приспособлений, которые еще называются сборными. Это так потому что на одной державке крепится не одна пластина, а несколько.

Отрезной

Отрезные резцы для токарного станка нельзя перепутать с другими видами инструмента.

Они имеют тонкую ножку, к которой прикреплена (при помощи пайки) пластина для резки. Она делается из особого сплава, например, рапида или победита.

Ширина канавки зависит исключительно от толщины действующей пластинки или насадки. Точение производят под углом 90°. А также такими типами приспособлений можно сделать канавки.

Практически каждый токарь использует отрезной резец, без которого никак не обойтись. Они применяются для отрезания заготовок нужных размеров (металлические болванки, прутья, трубы, шестигранники).

Проходной

Торцевая часть всегда обрабатывается при помощи отогнутых проходных приспособлений. А также ими снимаются фаски.

Проходной резец для токарного станка бывает неодинаковых конструкций. Встречаются отогнутые, упорные и прямые их типы.

Упорный отогнутый – это еще одно разнообразие проходного резца. При помощи такого инструмента во время обтачивания металла происходит снятие металла. Движение резца происходит вдоль направления поворота деталей. Упорные отогнутые приспособления бывают двух типов – левосторонними и правосторонними.

Прямой тип резцов применяют в тех же случаях, что и отогнутый, в зависимости от ситуации. Главное, чтоб соблюдались все условия технологии и техники безопасности.

Резьбовой

В комплекте каждого токарного станка должен обязательно быть резьбовые резцы (наружные, внутренние).

Первый тип применяется при производстве резьбы с наружной стороны. Режущая пластина имеет форму наконечника копья. Что касается второго типа, то работа выполняется внутри заготовки.

Типы

Основная классификация фасонных резцов, приведенная далее, основана на конфигурации задней поверхности и особенностях конструкции.

Помимо этого, в систематике используются такие параметры, как:

• направление подачи;
• положение отверстия и установочной базы;
• положение передней поверхности;
• форма образующих поверхностей;
• конструкция.

Стержневые

По конструкции фасонные стержневые резцы во многом сходны с токарными, однако отличаются кромкой, соответствующей конфигурации целевой поверхности заготовки. Они рассчитаны на короткие фасонные поверхности и отличаются малой высотой рабочей части. Это обуславливает малое количество переточек, в чем состоит основной недостаток стержневых резцов. Поэтому они редко применяются в производстве. Имеют стандартный способ закрепления в суппорте станка.

Круглые

Модели круглой конфигурации выполняют вращение. Для формирования передней поверхности и обеспечения схода стружки они имеют угловой паз. Ввиду установки оси резца выше оси заготовки на кромке получаются положительные задние углы. У вариантов с осью, параллельной оси заготовки, кромки перпендикулярны ей, а их углы равны нулю. Формирующаяся при вращении кромки относительно оси инструмента задняя поверхность является торцевой плоскостью. При работах она контактирует с предметом. Вследствие этого отсутствует зазор между ними, что сокращает режущую способность. Это свойственно и для призматических фасонных резцов при стандартном монтаже. Для формирования положительных задних углов кромок, перпендикулярных оси заготовки, используют резцы круглые с наклонной осью относительно предмета, а также призматические с наклонной крепежной базой. Такие варианты способны обрабатывать поднутрения при наклонной подаче.

Эти инструменты наиболее подходят для создания ступенчатых каналов при осевой подаче. Возможно наличие хвостовика для установки.

Служат для работ с внешними и внутренними поверхностями. Отличаются наибольшим количеством переточек среди всех типов фасонных резцов, следовательно, это самый технологичный вариант.

Дисковые модели проще в производстве и могут иметь много переточек, однако характеризуются меньшей жесткостью крепления в сравнении с призматическими. Они актуальны для предметов с меньшей глубиной профиля.

Призматические

Выполнены в соответствующей названию конфигурации. Боковая грань с цилиндрической поверхностью выполняет роль задней поверхности, а плоская торцевая – передней. Задние углы кромки создают путем наклонного монтажа. Резцы данного типа имеют много переточек. Они рассчитаны на обработку сложных, длинных фасонных поверхностей. Относительно круглых отличаются большей прочностью кромки, обширным диапазоном заднего угла, более надежным креплением, лучшим теплоотводом, большей точностью работ. Однако не подходят для внутренней обработки.

Геометрия

Все подрезные резцы характеризуются одинаковой геометрией:

• Стержень применяется для фиксации в станке.
• Опорная поверхность имеет аналогичное назначение.
• Передняя поверхность откатывает стружку.
• Режущая кромка выполняет разрезание предметов.
• Вспомогательная кромка, пересекаясь с режущей, формирует вершину резца.
• Вершина лезвия представлена точкой взаимодействия инструмента и предмета.
• Задняя поверхность обеспечивает поддержания пластины.
• Вспомогательная задняя поверхность обеспечивает свободное перемещение резца по рабочей поверхности.

Следует отметить, что названные элементы подрезных резцов объединяют в два основных конструктивных узла. Так, стержень и опорная поверхность формируют державку, служащую для фиксации на станке. Она может быть выполнена в прямоугольном либо квадратном сечении. Переднюю и обе задние поверхности объединяют в рабочую поверхность, называемую головкой. На ней установлены режущие кромки. Таким образом, головка сформирована несколькими плоскостями и режущими кромками.

Угол заточки последних определяется материалами пластин и целевых заготовок, а также способом обработки.

Классификация

Расточные резцы по возможности обработки материалов классифицируют на два вида:

• Быстрорежущие модели рассчитаны на легкие материалы, такие как фторопласт, алюминий, текстолит.
• На более прочные и тяжелые материалы рассчитаны монолитный и твердосплавный варианты. Так, они подходят для стали (сырой, каленой, нержавеющей), бронзы и др.

Кроме того, существуют модели с механически закрепленным либо напаянным алмазом. Для данных вариантов материал режущей части представлен алмазом, а стержень состоит из стали.

Еще два типа рассматриваемых инструментов выделяют по назначению:

• Расточной резец для глухих отверстий помимо обработки внутренних стенок отверстий рассчитан на проточку и шлифовку дна. К тому же данные модели называемые упорными, подходят для расточки ступенчатых отверстий.
• Проходные варианты представлены расточными резцами для работ со сквозными отверстиями и цилиндрическими деталями.

Наконец, рассматриваемые инструменты дифференцируют по форме державки на квадратные, прямоугольные и круглые. Наиболее оптимальными считают варианты второго типа ввиду простой установки и удобной заточки.

Следует отметить, что существуют модели со сменными пластинами. Они укомплектованы запасными частями для смены изношенных пластин.

ПРЕИМУЩЕСТВА И ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Твердосплавные пластины пользуются популярностью благодаря следующему перечню преимуществ:

• могут использоваться для обработки разнообразных металлических деталей, имеющих различную толщину;
• при повреждении режущей кромки требуется замена только самой насадки;
• процесс замены пластины производится в гораздо короткие сроки в сравнении со сменой резца;
• набор твердосплавных насадок дает возможность не держать запас новых резцов;
• высокие эксплуатационные свойства пластин дают возможность обрабатывать даже прочные металлические сплавы при температуре до 1150 градусов;
• не требуют постоянной заточки;
• насадки обладают унифицированными размерами и формой, что позволяет их широко использовать на автоматизированных производственных линиях и станках с ЧПУ;
• нанесение специальной маркировки дает возможность получить всю необходимую информацию о характеристиках изделий: сроке службы, эксплуатационных параметрах, составе, предприятии-производителе.

В процессе эксплуатации требуется внимательно следить за состоянием режущей кромки и при необходимости поворачивать пластину другой стороной.

В зависимости от типа используемого инструмента твердосплавные пластины делятся на следующие виды изделий:

• пластины для резцов – могут иметь разнообразную форму с различным радиусом. Предназначены для использования как на определенном производственном этапе, так и в течение всего рабочего цикла;
• пластины для фрез – такие изделия имеют различные правильные геометрические формы. Используются на крупных автоматизированных производственных линиях.

Особенности процесса

Спецификой растачивания, особенно малых диаметров, является затрудненное стружкоотведение. Работа ведется в закрытой зоне, стружка накапливается, сбивается, вследствие этого затрудняется процесс резания, ухудшается теплоотвод и может повреждаться обработанная поверхность. Для решения этой проблемы применяется смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ). Она отводит тепло и вымывает стружку в специальные стружколомающие канавки на передней поверхности режущей части резца

Это важно в данном случае. Указанная канавка представляет собой лунку с закругленным дном. В результате применения элементов стружкодробления удается избежать образования сливной стружки, которая сплетается в «бороды» и блокирует работу инструмента, вследствие чего резец расточной может выйти из строя

В результате применения элементов стружкодробления удается избежать образования сливной стружки, которая сплетается в «бороды» и блокирует работу инструмента, вследствие чего резец расточной может выйти из строя.

Принципы выбора

Существует несколько факторов, определяющих выбор подрезного резца.

• Во-первых, необходимо учитывать материалы целевых деталей. В данном случае используют принцип меньшей их жесткости относительно инструмента. Сопоставление по данному параметру осуществляют на основе марок стали.
• Во-вторых, следует определиться с требуемым соотношением точности геометрических размеров и качеством обработки поверхности.
• В-третьих, учитывают износостойкость инструмента, определяемую жесткостью исходного материала.

Следует отметить, что основные конструктивные элементы создают из различных материалов. Это обусловлено различным их назначением, обуславливающим требования к свойствам. Так, державка служит для фиксации в резцедержателе, следовательно, основными требованиями к ней являются твердость, ударо-, термо- и износостойкость. Для создания режущих пластин применяют два типа материалов.

• Детали из быстрорежущей стали подходят для компактных заготовок. Удаление большого слоя материала следует осуществлять в несколько проходов. Не рекомендуется применять такие модели для обработки прочных материалов вроде бронзы, каленой стали и т. д. Это обусловлено относительно небольшой прочностью быстрорежущей стали, вследствие чего она быстро затупляется при обработке таких предметов.
• Твердосплавные режущие элементы с добавлением кобальта универсальны благодаря износо- и термостойкости. Ввиду этого они более дорогие. Для изготовления таких инструментов применяют комбинированный материал, включающий обычно быстрорежущую сталь и два сорта твердосплавной.

Для отражения параметров подрезных резцов используют маркировки, обычно обозначающие марку стали режущего элемента. К примеру, для модели Т15К6 титановольфрамовой группы цифры маркировки обозначают процентное содержание, буквы – карбид титана (Т) и кобальт (К).

Виды токарных резцов и их назначение

Всю совокупность существующих сегодня приспособлений можно условно классифицировать по ряду признаков:

• характер исполнения – сборные (из напаянных твердосплавных пластин) или цельные (сделаны из монолитного бруска);
• технологическая роль – общие (для стандартных операций) и специальные (для сложных профилей);
• конфигурация лезвия – прямое или изогнутое (для деталей с труднодоступными местами), последнее – с самой разной формой искривления;
• класс обработки – черновые (грубая, для обдирки) и чистовые (тонкая, для финишного доведения);
• особенность подачи – на неподвижную заготовку (строгальные) или на вращающуюся.

Для облегчения классификации конструкция токарного резца или его ключевые отличия часто отражены в его названии. Так, например, по алмазному сразу ясно, что он предназначен для снятия слоев сверхтвердых материалов. Основная часть пружинного напоминает спираль и слегка амортизирует под нагрузкой. Какой формы лопаточный, думаем, понятно, что за характер воздействия у долбежного, кажется, ясно без лишних слов.

Теперь подробнее рассмотрим те популярные группы инструментов, которые сегодня используются регулярно.

Проходные

Наиболее распространены и более чем востребованы при наружной обработке цилиндрических деталей. Подразделяются на три категории:

• прямые – их лезвие идет строго параллельно оси вращения станочного оборудования;
• отогнутые – у них кромка расположена с отклонением влево или вправо (по отношению к державке), что позволяет существенно облегчать продольную подачу;
• упорные – уже с двумя изгибами, в результате чего головка приспособления приобретает ϟ-образную форму, поддерживающую деталь, не дающую ей изгибаться; благодаря этому подходят для снятия материала нежестких или длинных предметов.

Различия, которыми обладают элементы и углы токарного проходного резца, хорошо видны на схеме ниже. Мы же добавим, что все 3 разновидности выпускаются и применяются по-настоящему массово. Поэтому, в целях разумной экономии без ухудшения качества, их чаще всего делают неразборными и исполняют из инструментальных сортов стали.

Подрезные

Нужны для создания уступов и торцевания вращающихся объектов. Хороши своей способностью поддерживать каждое из направлений подачи – это позволяет без труда формировать какие угодно уступы. Обычно являются сборными, так как к ним не предъявляются строгие требования по надежности.

Отрезные

Входят в группу канавочных, отличаются специфической конфигурацией лезвия: главная кромка у любого из них дополнена еще парой вспомогательных (по одной с каждой стороны), воздействующих и на боковые плоскости в месте контакта. Ее также выполняют трапецеидальной, зауживая к державке, с целью снизить трение. Зато головка усилена и, если загнута кверху, называется петушковой.

Важно располагать такой инструмент прямо напротив оси вращения и максимально близко к патрону, размещая корпус перпендикулярно детали, если нужно, используя жидкость для смазки и охлаждения

Резьбонарезные

Поддерживают высокую точность совмещения вала станка с области детали. За счет максимального соответствия профилей обеспечивают достоверность конечного результата. В зависимости от обрабатываемой поверхности делятся на 2 вида:

• внутренние – отогнутые, их нужно заводить в полую заготовку;
• наружные – прямые, с максимально удобным доступом.

В каждом из случаев важно синхронизировать подачу со скоростью вращения шпинделя

Расточные

Нужны для обеспечения соосности: такое приспособление вставляется в цилиндрическую деталь и снимает лишний материал до тех пор, пока она не будет идеально надеваться на вал.

Стоит учитывать, что операция производится в условиях высокого нагрева и затрудненного удаления стружки и использования СОЖ, поэтому выполнять ее нужно на невысоких скоростях и сильно не углубляясь.

Делятся на 2 вида:

• упорные – для тупиковых отверстий;
• проходные – для сквозных.

Их державки также могут быть разных размеров.

Сборные

Здесь строение токарного резца состоит из цельнометаллического профиля и съемной пластины, либо напаянной (приваренной), либо прикрепленной механически. Во втором случае фиксация осуществляется с помощью прижимов, резьбового соединения или эксцентриков – главное, чтобы она была достаточно надежной.

Для создания прочного лезвия также важно правильно выбрать материал. Это может быть как «классическая» инструментальная сталь, так и еще более твердые сплавы или, в качестве альтернативы, порошковый композит

Геометрические параметры

Геометрия любого расточного инструмента имеет такие основные компоненты:

1. Кромку режущую главную. В ее задачу входит основная работа по удалению слоя металла. По форме главная часть может быть фасонной либо прямой.
2. Кромку режущую вспомогательную.
3. Вершину схождения режущих кромок.

Кроме этого, режущий инструмент может быть тангенциальным или радиальным. В первом случае рабочая область располагается к обрабатываемой поверхности под углом касательно, во втором такое расположение имеет перпендикулярный характер относительно оси канала. Самые широко применяемые в технологических операциях машиностроения режущие элементы – это радиальные резцы для токарных станков. Их особенность в том, что они легко устанавливаются в резцедержатель и имеют удобную геометрию пластин для резки. Тангенциальную оснастку применяют в тех случаях, когда необходимо добиться чистоты поверхности высокого уровня.

Чтобы отличить левый резец от правого, который имеет иную геометрию, необходимо применить метод ладони. Если наложить ладонь на режущий элемент, то главная режущая кромка левого резца будет под большим пальцем левой руки, а правого, соответственно, правой.

Заточка

Первичная заточка выполняется на заводе при изготовлении. Новый резец имеет готовый профиль режущих кромок с соблюдением углов. Но во время работы инструмент изнашивается, и необходимо его затачивать.

Когда требуется заточить режущий инструмент

Износ резца сказывается на скорости, качестве и точности обработки. При ручной подаче отрезного или канавочного резца появляется ощущение, что инструмент идет туго.

При автоматической обработке признаками износа являются:

• Изменение цвета стружки.
• Ухудшение качества поверхности.
• Искры во время точения.
• Свист, вибрация.
• Появление сколов и зазубрин на режущей кромке.

Совет! Не рекомендуется эксплуатировать резец до полного затупления режущей кромки.

Общие правила выполнения

Заточка выполняется на заточном станке. Для твердосплавных материалов предусмотрен круг из электрокорунда. Инструмент из быстрорежущий стали затачивают на круге из зеленого карбида.

Резец кладут на подручник и прижимают к вращающемуся кругу. Для получения ровной поверхности его необходимо перемещать вдоль круга. Режущая кромка должна располагаться по центру круга, в крайнем случае на 10 мм выше. Когда все поверхности готовы, на пересечении главной и вспомогательной режущей кромки делается небольшое скругление.

Важно!
Зазор между подручником и абразивным кругом допускается не более 3 мм.

Чтобы исключить перегрев режущей кромки, необходимо периодически ее охлаждать. Для этой цели возле заточного станка должна быть емкость с водой. Если пренебречь охлаждением, на поверхности кромки образуются микротрещины. Их не видно невооруженным глазом, но стойкость инструмента и качества обработки снижается.

Для повышения стойкости резца и спрямления кромок выполняют доводку. В зависимости от материала инструмента для этого предусмотрены алмазный (для твердосплавных) и эльборовый (для быстрорежущих) доводочные круги. Для контроля углов резца используют специальные шаблоны.

1 Токарный инструмент для растачивания – назначение и конструкция резцов

Резе́ц – режущий инструмент, который предназначен для обработки деталей или заготовок из различных материалов, а также разных форм, размеров, показателей точности. Является основным, наиболее часто применяемым инструментом при строгальных, долбежных и токарных работах (на станках соответствующего типа).

Чтобы придать изделию требуемые форму, размеры и точность изготовления с заготовки резцом снимают (срезают последовательно) слои материала. При этом инструмент и деталь, закрепленные жестко в станке, перемещаются относительно друг друга и взаимно контактируют. В результате этого рабочая часть резца врезается в слой материала, а затем срезает его в виде стружки.

У инструмента рабочий элемент представляет собой клин (острую кромку), который врезается в материал и деформирует его слой, вследствие чего сжатый фрагмент заготовки скалывается и сдвигается кромкой схода стружки (передней поверхностью) резца. Инструмент двигается дальше, что сопровождается повторением процесса скалывания и образованием из отдельных срезанных элементов стружки, вид которой зависит от скорости вращения материала заготовки, подачи станка, относительного расположения детали и резца, применения СОЖ (смазочно-охлаждающей жидкости) и ряда других причин.

По виду работ и применяемости инструмент делят на:

• строгальный;
• долбежный;
• токарный.

Инструмент, снимающий стружку в результате взаимного прямолинейного перемещения резца и заготовки, называют строгальным (когда резание горизонтальное) или долбежным (вертикальное). Принцип работы обоих этих резцов идентичен и отличается от токарных, где резание непрерывно. При строгании и долблении инструмент режет исключительно при рабочем ходе.

В процессе токарной обработки заготовка вращается, в то время как осуществляется продольная и поперечная подача неподвижного резца, либо деталь стационарна, а инструмент вращается и подается (на расточных станках). Расточной токарный резец предназначен для расточки глухих и сквозных уже готовых отверстий, которые могут быть предварительно получены сверлением, штамповкой, в процессе отливки заготовки.

Основные элементы расточного токарного резца:

• головка (рабочая часть);
• державка (стержень) – используется для закрепления инструмента на станке.

Головка состоит из поверхностей:

• передней – по ней во время резки сходит стружка;
• главной задней – обращена к поверхности резания материала;
• вспомогательной задней – обращена к обработанной поверхности детали;
• главной режущей кромки – пересечение главной задней поверхности с передней;
• вспомогательной режущей кромки – пересечение вспомогательной задней и передней поверхностей;
• вершины – точка пересечения вспомогательной и главной режущих кромок.

Важными характеристиками резцов также являются углы, образуемые между поверхностями инструмента, плоскостями их проекций и касательными к ним, а также направлениями подачи. Инструмент для глухих и сквозных отверстий отличается формой головки.