Резцы по металлу для токарного станка: подробная характеристика инструмента. Резец (инструмент) Передняя и задняя поверхность резца

Токарная обработка деталей предполагает применение разных видов резцов: проходные, расточные, резьбовые, фасонные. Они проводят черновую и чистовую обработку поверхностей детали, внутреннюю выборку, нарезание резьбы. имеет много признаков. Они конструктивно сформированы следующими основными частями: державкой, рабочей головкой (у некоторых видов резцов может быть сменной).

Под правильной заточкой понимают придание определённой геометрической формы головке резца — обеспечение требуемых значений угловых параметров.

Правильная ориентация режущей кромки определяется трёмя плоскостями. Имеют, установленные стандартами, названия: передняя, задняя и дополнительная (вспомогательная).

Вдоль первой происходит движение образовавшейся стружки. Она именуется главной задней поверхностью. Вторая, направлена вдоль задней поверхности резца. Её называют вспомогательной задней поверхностью. Обе поверхности резца называют кромками. Они повёрнуты лицевой стороной к обрабатываемой детали. Во время заточки уделяется внимание характеристикам встречи обеих кромок. Неправильная операция снижает качество обработки. Приводит к механическому повреждению резца.

Особый интерес представляет точка пересечения плоскостей, называемая вершиной. На неё приходится самая большая нагрузка.

Углы, определяющие характеристики резца делятся на следующие категории:

  • главные (в количестве двух);
  • вспомогательные (такое же количество);
  • углы в плане или в проекции (рассматриваются три угла).

Величины перечисленных показателей зависят от следующих характеристик:

  • формы выбранной заготовки;
  • назначения и конструкции резцов;
  • заданного качества обработки;
  • материала режущей головки (если она съёмная);
  • физических и механических характеристик металла изделия;
  • допустимого припуска;
  • скоростью вращения шпинделя.

Конструктивно резцы имеют четыре вида:

  • прямой (у них державка и головка располагается в двух вариантах, вдоль одной оси или на двух параллельных осях);
  • изогнутый (имеет изогнутую державку);
  • отогнутые (отклонён в сторону от направления поступательного движения заготовки);
  • оттянутый (ширина головки меньше в размерах, чем державка). Большое значение для формы наконечника играет качество требуемой операции. Их подразделяют на следующие категории:
  • черновая обработка (называют обдиркой);
  • получистовая;
  • чистовая;
  • прецизионная (высокой точности).

При задании углов обращают внимание на сторону подачи. Процесс может происходить слева или справа.

Основной называется плоскость, ориентированная вдоль движения резца. Располагается перпендикулярно по отношению к предыдущей — называется плоскостью резания.

Третьей является вспомогательная плоскость. Её след определяет углы резца. Для получения качественного изделия внимание обращают на угол резания и заострения.

Главные углы

Один получил наименование — главный передний угол. Второй соответственно именуется — главный задний.

Каждый влияет на результат обработки:

  • Первый непосредственно определяет качество удаляемой поверхности (получаемой стружки). Если он увеличивается — происходит повышенная деформация в верхнем слое. Небольшое значение позволяет инструменту значительно легче удалять лишний металл. Не вызывает повышенного сжатия данного слоя. Существенно облегчает процесс снятия и отведения лишнего металла.
  • Увеличение численной величины второго ослабляет надёжность крепления инструмента на резцедержателе. Способствует возрастанию частоты и амплитуды колебаний. Изменение характеристик увеличивает скорость износа резца. Уменьшение величины увеличивает площадь контакта режущей кромки с обрабатываемой поверхностью. Влечёт рост температуры резца.

Вспомогательные углы

Расположены на вспомогательной плоскости. Первый образован её угловой разницей с направлением, ориентированным продолжением режущей кромки.

Вторым является параметр, сформированный отрезком прямой, проходящей через вершину и поверхность расположения кромки.

Углы в плане

Для они имеют следующие названия углов в плане:

  • главный угол;
  • вспомогательный;
  • угол, расположенный у вершины.

Первый образуется между плоскостью расположения проекции кромки с главной плоскостью инструмента.

Второй определяется между продолжением проекции режущей кромки с плоскостью, направленной по движению заготовки.

Третий находится между первой перечисленной плоскостью с основной плоскостью.

Численные значения параметра, расположенного у вершины могут принимать положительные и отрицательные значения. Положительным он получается, когда вершина места заточки находится на нижней точке обрабатываемой детали. Знак минус — вершина достигает высшей точки.

Измерение углов резца

Каждый образец проходит процедуру измерения перечисленных характеристик. Их проводят с использованием специальных измерительных приборов. Используют настольный угломер, или механический, оснащённый нониусом. Полученные результаты обязательно фиксируются в журнале.

Первый тип измерителя позволяет определять параметры углов, расположенных на главной плоскости. Конструктивно он состоит из следующих деталей:

  • массивного основания;
  • стойки с перемещающимся шаблоном (для задания направления плоскостей);
  • измерительного сектора (оснащённого градусной линейкой);
  • стопорный винт (для фиксации полученного направления).

Последовательность проведения измерений производится следующим образом. Выбранный образец размещается на основании. Поверхность кромки совмещают с одной плоскостью стойки. Вторую направляют параллельно исследуемой кромки. Полученные значения на градусной линейке являются значением измеряемого показателя. Обязательным условием проведения измерений считается обеспечение плотного прилегания шаблона к соответствующей поверхности резца.

Измерение таких специфических параметров, как углы в плане осуществляется механическим угломером, оснащённым нониусом. Его конструкция включает следующие основные элементы:

  • двух специальных секторов, каждая из которых имеет свою угловую шкалу;
  • двух независимых измерительных направляющих;
  • специального подвижного нониуса.

Последовательность проведения измерений несколько отличается от последовательности операций настольного угломера.

Для получения точного значения параметра необходимо точно совместить одну планку с боковой поверхностью корпуса. Режущую кромку следует направить параллельно второй планке. Численные значения считывают с помощью имеющегося встроенного нониуса. Полученные значения фиксируются в документации.

), который врезается в слой материала и деформирует его, после чего сжатый элемент материала скалывается и сдвигается передней поверхностью резца (поверхностью схода стружки). При дальнейшем продвижении резца процесс скалывания повторяется и из отдельных элементов образуется стружка. Вид стружки зависит от подачи станка, скорости вращения заготовки, материала заготовки, относительного расположения резца и заготовки, использования СОЖ и других причин.

В процессе работы резцы подвержены износу (режущие кромки притупляются, а у резцов с твердосплавными пластинками наблюдается выкрашивание режущей части), поэтому осуществляют их переточку .

Основные типы резцов в настоящее время стандартизованы.

Энциклопедичный YouTube

    1 / 1

    ✪ Ошибки при изготовлении резцов!!! Как сделать резцы по дереву? Топорик, Флажок, Ласточкин хвост

Субтитры

Элементы токарного резца

Ниже приведены элементы резца на примере токарного прямого проходного резца.

Токарный проходной резец состоит из следующих основных элементов:

  • Рабочая часть (головка) ;
  • Стержень (державка) - служит для закрепления резца на станке.

Рабочую часть резца образуют:

  • Передняя поверхность - поверхность, по которой сходит стружка в процессе резания.
  • Главная задняя поверхность - поверхность , обращенная к поверхности резания заготовки.
  • Вспомогательная задняя поверхность - поверхность, обращенная к обработанной поверхности заготовки.
  • Главная режущая кромка - линия пересечения передней и главной задней поверхностей.
  • Вспомогательная режущая кромка - линия пересечения передней и вспомогательной задней поверхностей.
  • Вершина резца - точка пересечения главной и вспомогательной режущих кромок.

Углы резца и их назначения

Для определения углов резца установлены следующие плоскости:

  • Плоскость резания - плоскость, касательная к поверхности резания и проходящая через главную режущую кромку.
  • Основная плоскость - плоскость, параллельная направлениям подач (продольной и поперечной).
  • Главная секущая плоскость - плоскость, перпендикулярная проекции главной режущей кромки на основную плоскость.
  • Вспомогательная секущая плоскость - плоскость, перпендикулярная проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость.

Главные углы измеряются в главной секущей плоскости. Сумма углов α+β+γ=90° .

  • Главный задний угол α - угол между главной задней поверхностью резца и плоскостью резания. Служит для уменьшения трения между задней поверхностью резца и деталью. С увеличением заднего угла шероховатость обработанной поверхности уменьшается, но при большом заднем угле резец может сломаться. Следовательно чем мягче металл, тем больше должен быть угол.
  • Угол заострения β - угол между передней и главной задней поверхностью резца. Влияет на прочность резца, которая повышается с увеличением угла.
  • Главный передний угол γ - угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания, проведённой через главную режущую кромку. Служит для уменьшения деформации срезаемого слоя. С увеличением переднего угла облегчается врезание резца в металл, уменьшается сила резания и расход мощности. Резцы с отрицательным γ применяют для обдирочных работ с ударной нагрузкой. Преимущество таких резцов на обдирочных работах заключается в том, что удары воспринимаются не режущей кромкой, а всей передней поверхностью.
  • Угол резания δ=α+β .

Вспомогательные углы измеряются во вспомогательной секущей плоскости.

  • Вспомогательный задний угол α 1 - угол между вспомогательной задней поверхностью резца и плоскостью, проходящей через его вспомогательную режущую кромку перпендикулярно основной плоскости.
  • Вспомогательный передний угол γ 1 - угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания, проведённой через вспомогательную режущую кромку
  • Вспомогательный угол заострения β 1 - угол между передней и вспомогательной задней плоскостью резца.
  • Вспомогательный угол резания δ 1 =α 1 +β 1 .

Углы в плане измеряются в основной плоскости. Сумма углов φ+φ 1 +ε=180° .

  • Главный угол в плане φ - угол между проекцией главной режущей кромки резца на основную плоскость и направлением его подачи. Влияет на стойкость резца и скорость резания. Чем меньше φ , тем выше его стойкость и допускаемая скорость резания. Однако при этом возрастает радиальная сила резания, что может привести к нежелательным вибрациям.
  • Вспомогательный угол в плане φ 1 - угол между проекцией вспомогательной режущей кромки резца на основную плоскость и направлением его подачи. Влияет на чистоту обработанной поверхности. С уменьшением φ 1 улучшается чистота поверхности, но возрастает сила трения.
  • Угол при вершине в плане ε - угол между проекциями главной и вспомогательной режущей кромкой резца на основную плоскость. Влияет на прочность резца, которая повышается с увеличением угла.

Угол наклона главной режущей кромки измеряется в плоскости, проходящей через главную режущую кромку перпендикулярно к основной плоскости.

  • Угол наклона главной режущей кромки λ - угол между главной режущей кромкой и плоскостью, проведенной через вершину резца параллельно основной плоскости. Влияет на направление схода стружки.

Углы резца в процессе резания

При смещении резца относительно оси детали, а также при наличии движения подачи плоскость резания поворачивается, в связи с чем значения углов меняются.

Если вершину резца установить выше или ниже оси детали, то плоскость резания отклонится от вертикального положения на угол τ. При наружном точении с установкой резца выше оси детали действительный передний угол γ смещ увеличивается, а α смещ уменьшается на угол τ . При внутреннем точении углы изменяются в обратном направлении.

При продольной подаче в результате вращательного движения детали и поступательного движения резца стружка срезается по винтовой поверхности . Плоскость резания при этом отклоняется от своего положения в статике на угол μ. Чем больше величина подачи, тем больше отклонение. Передний угол в кинематике γ кин увеличивается, а α кин уменьшается на угол μ . При поперечной подаче поверхность резания будет представлять собой спираль , а задний угол будет уменьшаться с приближением резца к оси детали.

Действительную величину углов резца в главной секущей плоскости с учётом установки резца и кинематики процесса можно определить:

γ д =γ+μ±τ

α д =α-μ±τ

На действительные углы резца влияет также износ передней и задней поверхностей резца.

Классификация резцов

По направлению резцы бывают:

  • Правые . Правым называется резец, у которого при наложении на него сверху ладони правой руки так, чтобы пальцы были направлены к его вершине, главная режущая кромка будет находиться под большим пальцем. На токарных станках эти резцы работают при подаче справа налево, то есть к передней бабке станка.
  • Левые . Левым называется резец, у которого при наложении на него левой руки указанным выше способом главная режущая кромка окажется под большим пальцем.

По конструкции бывают:

  • Прямые - резцы, у которых ось головки резца является продолжением или параллельна оси державки.
  • Отогнутые - резцы, у которых ось головки резца наклонена вправо или влево от оси державки.
  • Изогнутые - резцы, у которых ось державки при виде сбоку изогнута.
  • Оттянутые - резцы, у которых рабочая часть (головка) уже державки.
  • Конструкции токарей- и конструкторов-новаторов (частные случаи) и прочие .
    • Конструкции Трутнева - с отрицательным передним углом γ, для обработки весьма твердых материалов.
    • Конструкции Меркулова - с повышенной стойкостью.
    • Конструкции Невеженко - с повышенной стойкостью.
    • Конструкции Шумилина - с радиусной заточкой на передней поверхности, применяются на высоких скоростях обработки.
    • Конструкции Лакура - с повышенной виброустойчивостью, которая достигается тем, что главная режущая кромка расположена в одной плоскости с нейтральной осью стержня резца.
    • Конструкции Борткевича - имеет криволинейную переднюю поверхность, что обеспечивает завивание стружки и фаску, упрочняющую режущую кромку. Предназначен для получистовой и чистовой обработки стальных деталей, а также для обточки и подрезки торцов.
    • Расточный резец Семинского
    • Расточный резец «улитка» Павлова - высокопроизводительный расточный резец.
    • Резьбонарезной резец Бирюкова .
    • Круглые чашечные самовращающиеся .

По сечению стержня бывают:

  • прямоугольные .
  • квадратные .
  • круглые .

По способу изготовления бывают:

  • цельные - это резцы, у которых головка и державка изготовлены из одного материала.
  • составные - режущая часть резца выполняется в виде пластины, которая определённым образом крепится к державке из конструкционной углеродистой стали. Пластинки из твердого сплава и рапида припаиваются или крепятся механически.

По роду материала бывают:

  • из инструментальной стали .
    • из углеродистой стали . Обозначение такой стали начинается с буквы У, её применяют при малых скоростях резания.
    • из легированной стали . Теплостойкость легированных сталей выше, чем у углеродистых и поэтому допустимые скорости резания для резцов из легированных сталей в 1,2-1,5 раза выше.
    • из быстрорежущей стали (высоколегированной) . Обозначение такой стали начинается с буквы Р (Рапид), резцы из неё обладают повышенной производительностью.
  • из твердого сплава . Резцы, оснащённые пластинками из твёрдых сплавов, позволяют применять более высокие скорости резания, чем резцы из быстрорежущей стали.
    • металлокерамические .
      • вольфрамовые . Сплавы группы ВК состоят из карбида вольфрама, сцементированного кобальтом.
      • титановольфрамовые . Сплавы группы ТК состоят из карбидов вольфрама и титана, сцементированных кобальтом.
      • титанотанталовольфрамовые . Сплавы группы ТТК состоят из карбидов вольфрама, титана и тантала, сцементированных кобальтом.
    • минералокерамические . Материалы на основе технического глинозема (Аl 2 O 3) обладают высокой теплостойкостью, но в то же время и высокой хрупкостью, что ограничивает их широкое применение.
      • керметовые . Основой этих материалов является минералокерамика, но для снижения хрупкости в неё вводят металлы и карбиды металлов.
  • эльборовые . На основе кубического нитрида бора.

По характеру установки относительно обрабатываемой детали резцы могут быть двух типов:

  • радиальные . Работают с установкой перпендикулярно оси обрабатываемой детали. Имеют широкое применение в промышленности за счет простоты своего крепления и более удобного выбора геометрических параметров режущей части.
  • тангенциальные . При работе тангенциального резца усилие Рг направлено вдоль оси резца, благодаря чему тело резца не подвергается изгибу. Применяется главным образом на токарных автоматах и полуавтоматах, где основой является чистота обработки.

По характеру обработки бывают:

  • обдирочные (черновые) .
  • чистовые . Чистовые резцы отличаются от черновых увеличенным радиусом закругления вершины, благодаря чему шероховатость обработанной поверхности уменьшается.
  • резцы для тонкого точения .

По виду обработки

По применяемости на станках резцы разделяются на

  • токарные
  • строгальные
  • долбёжные

Резец, снимающий стружку при прямолинейном взаимном перемещении резца и материала, называется строгальным (при горизонтальном резании) или долбежным (при вертикальном). Характер работы строгального и долбежного резцов одинаков и отличается от работы токарных резцов, где резание непрерывно. Как при строгании, так и при долблении резец режет только при рабочем ходе. В то же время в моменты начала и конца каждого хода возникают толчки, вредно влияющие на работу этих резцов.

Токарные резцы

  • проходные - для протачивания заготовок вдоль оси её вращения.
  • подрезные - для подрезания уступов под прямым углом к основному направлению обтачивания или для выполнения торцевания.
  • отрезные - для отрезки заготовок под прямым углом к оси вращения или для прорезания узких канавок под стопорное кольцо и др.
  • расточные - для растачивания отверстий.
  • фасочные - для снятия фасок.
  • фасонные - для индивидуальных токарных работ. При обработке фасонных деталей обычные токарные резцы не обеспечивают точности получения профиля и малопроизводительны. В крупносерийном и массовом производстве в качестве основного вида режущего инструмента для обработки сложных деталей находят применение специальные фасонные резцы. Они обеспечивают идентичность формы (шаблона ), точность размеров и высокую производительность.
  • прорезные (канавочные) - для образования канавок на наружных и внутренних цилиндрических поверхностях.
  • резьбонарезные - для нарезания резьб.

Строгальные и долбежные резцы

  • проходные - для строгания верхней поверхности обрабатываемой детали;
  • боковые - подрезные для строгания детали с боков;
  • отрезные и прорезные - для разрезания детали и прорезания канавок;
  • долбяки - долбёжные резцы для долбления внутренних шпоночных пазов в отверстиях или внутренних шлицов;

ГОСТы

Конструкции и размеры

Список ГОСТов на проходные и подрезные резцы

  • ГОСТ 18868-73 - Резцы токарные проходные отогнутые с пластинами из быстрорежущей стали. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 18869-73 - Резцы токарные проходные прямые из быстрорежущей стали. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 18870-73 - Резцы токарные проходные упорные из быстрорежущей стали. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 18877-73 - Резцы токарные проходные отогнутые с пластинами из твердого сплава. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 18878-73 - Резцы токарные проходные прямые с пластинами из твердого сплава. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 18879-73 - Резцы токарные проходные упорные с пластинами из твердого сплава. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 18871-73 - Резцы токарные подрезные торцовые с пластинками из быстрорежущей стали. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 18880-73 - Резцы токарные подрезные отогнутые с пластинами из твердого сплава. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 26611-85 - Резцы токарные проходные, подрезные и копировальные с креплением сменных пластин прихватом сверху. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 28980-91 - Резцы токарные проходные и подрезные со сменными режущими пластинами из сверхтвердых материалов. Типы и основные размеры
  • ГОСТ 29132-91 - Резцы токарные проходные, подрезные и копировальные со сменными многогранными пластинами. Типы и размеры

Список ГОСТов на расточные резцы

  • ГОСТ 9795-84 - Резцы расточные державочные с пластинами из твердого сплава. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 10044-73 - Резцы расточные державочные из быстрорежущей стали. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 18062-72 - Резцы расточные цельные твердосплавные со стальным хвостовиком для сквозных отверстий. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 18063-72 - Резцы расточные цельные твердосплавные со стальным хвостовиком для глухих отверстий. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 18872-73 - Резцы токарные расточные из быстрорежущей стали для обработки сквозных отверстий. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 18873-73 - Резцы токарные расточные из быстрорежущей стали для обработки глухих отверстий. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 18882-73 - Резцы токарные расточные с пластинами из твердого сплава для обработки сквозных отверстий. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 18883-73 - Резцы токарные расточные с пластинами из твердого сплава для обработки глухих отверстий. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 20874-75 - Резцы токарные сборные расточные с механическим креплением многогранных твердосплавных пластин. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 25987-83 - Резцы расточные с твердосплавными пластинами с цилиндрическим хвостовиком для координатно-расточных станков. Типы и основные размеры
  • ГОСТ 26612-85 - Резцы расточные с креплением сменных пластин прихватом сверху. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 28101-89 - Резцы расточные со сменными режущими пластинами. Типы и основные размеры
  • ГОСТ 28981-91 - Резцы токарные расточные со сменными режущими пластинами из сверхтвердых материалов. Типы и основные размеры
  • ГОСТ Р 50026-92 - Резцы токарные расточные с твердосплавными пластинами. Типы и размеры

Список ГОСТов на прорезные и отрезные резцы

  • ГОСТ 18874-73 - Резцы токарные прорезные и отрезные из быстрорежущей стали. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 18884-73 - Резцы токарные отрезные с пластинами из твердого сплава. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 28978-91 - Резцы токарные пластинчатые сборные прорезные и отрезные. Типы и основные размеры

Список ГОСТов на резьбонарезные резцы

  • ГОСТ 18876-73 - Резцы токарные резьбовые с пластинками из быстрорежущей стали. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 18885-73 - Резцы токарные резьбовые с пластинами из твердого сплава. Конструкция и размеры

Список ГОСТов на строгальные и долбежные резцы

  • ГОСТ 10046-72 - Резцы долбежные из быстрорежущей стали. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 18887-73 - Резцы строгальные проходные изогнутые с пластинами из быстрорежущей стали. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 18888-73 - Резцы строгальные чистовые широкие изогнутые с пластинами из быстрорежущей стали. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 18889-73 - Резцы строгальные подрезные прямые и изогнутые с пластинами из быстрорежущей стали. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 18890-73 - Резцы строгальные отрезные и прорезные изогнутые с пластинами из быстрорежущей стали. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 18891-73 - Резцы строгальные проходные с пластинами из твердого сплава. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 18892-73 - Резцы строгальные чистовые широкие изогнутые с пластинами из твердого сплава. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 18893-73 - Резцы строгальные подрезные с пластинами из твердого сплава. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 18894-73 - Резцы строгальные отрезные и прорезные изогнутые с пластинами из твердого сплава. Конструкция и размеры

Прочие ГОСТы

  • ГОСТ 18875-73 - Резцы токарные фасочные из быстрорежущей стали. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 18881-73 - Резцы токарные чистовые широкие с пластинами из твердого сплава. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 20872-80 - Резцы токарные сборные для контурного точения с механическим креплением многогранных твердосплавных пластин.
  • ГОСТ 24905-81 - Резцы к зуборезным головкам для прямозубых конических колес. Конструкция и размеры
  • ГОСТ 24996-81 - Резцы токарные с механическим креплением сменных пластин, закрепляемых качающимся штифтом. Типы и основные размеры
  • ГОСТ 29133-91 - Резцы-вставки регулируемые типа А со сменными многогранными пластинами. Типы и размеры

Технические условия

  • ГОСТ 5392-80 - Резцы зубострогальные для прямозубых конических колес. Технические условия
  • ГОСТ 5688-61 - Резцы с твердосплавными пластинами. Технические условия
  • ГОСТ 10047-62 - Резцы из быстрорежущей стали. Технические условия
  • ГОСТ 13297-86 - Резцы и вставки алмазные. Технические условия
  • ГОСТ 17368-79 - Резцы алмазные для профилирования червячных шлифовальных кругов. Технические условия
  • ГОСТ 18064-72 - Резцы расточные цельные твердосплавные со стальным хвостовиком. Технические условия
  • ГОСТ 26613-85 - Резцы токарные с механическим креплением сменных многогранных пластин. Технические условия
  • ГОСТ Р 50300-92 - Резцы токарные со сменными режущими пластинами из сверхтвердых материалов. Технические условия

Обозначения

  • ГОСТ 26476-85 - Резцы токарные и резцы-вставки с механическим креплением режущих сменных многогранных пластин. Обозначения
  • ГОСТ 27686-88 - Резцы расточные с механическим креплением режущих сменных многогранных пластин. Обозначения

    • Литература

    • А. М. Дальский и др. Технология конструкционных материалов. - М. : Машиностроение, 1977. - 664 с.
    • Металлорежущие инструменты. Учебник (гриф УМО). Томск: Изд-во Томского ун-та. 2003. 392 с. (250 экз.).
    • Кожевников Д.В., Кирсанов С.В. Резание материалов. Учебник (гриф УМО). М.:Машиностроение. 2007. 304 с. (2000 экз.).

Для определения углов резца устанавливаются исходные плоскости: основная и плоскость резания (рис. 1.6).

Плоскость резания - плоскость, касательная к поверхности резания и проходящая через режущую кромку.

Основная плоскость - плоскость, параллельная направлениям продольной и поперечной подач. У токарных и строгальных резцов призматической прямоугольной формы в качестве этой плоскости можно принять опорную поверхность резца. У долбежных резцов основная плоскость перпендикулярна опорной поверхности.

Левые резцы (рис. 1.9, а) резцы, у которых при указанном способе наложения левой руки главная режущая кромка будет расположена в сторону большого пальца.
Головка резца может иметь различную форму и различное расположение относительно стержня резца (рис. 1.10).

Рисунок 1.10 - Формы резцов

Рисунок 1.9 - Резцы. а - правый, б - левый

Прямыми резцами называются такие резцы, у которых ось (ось симметрии) в плане и боковом виде прямая.

Отогнутыми резцами называются такие резцы, у которых ось в боковом виде прямая, а в плане изогнутая.

Изогнутыми резцами называются такие резцы, у которых ось в плане прямая, а в боковом виде изогнутая.

Резцы с оттянутой головкой - это такие резцы, у которых головка уже (тоньше) тела. Головка может быть расположена относительно оси тела резца или симметрично, или с одной стороны, причем головка может быть прямой, отогнутой в сторону или изогнутой.

Вправо (или влево) оттянутыми резцами называются такие, у которых при указанном ранее способе наложения ладони правой (или соответственно левой) руки головка оказывается сдвинутой в сторону большого пальца.

Рассмотрим углы резца как геометрического тела, находящегося в покое (статическое состояние). Ниже рассматриваются углы прямого резца, ось которого установлена перпендикулярно направлению продольной подачи, а вершина расположена по линии центров (рис. 1. 11). Различают углы главные, вспомогательные и углы в плане .

Углы резца

Главные углы резца измеряются в главной секущей плоскости, перпендикулярной проекции главной режущей кромки на основную плоскость. К ним относятся следующие углы.

Главный задний угол α - угол между следами главной задней поверхности резца и плоскости резания.

Угол заострения β - угол между следами передней и главной задней поверхностей резца.

Передний угол γ - угол между следом плоскости, перпендикулярной к плоскости резания, проходящей через главную режущую кромку, и следом передней поверхности резца.

Угол резания δ - угол между следом передней поверхности и плоскости резания. Обычно δ = α + β = 90° - γ (1.5)

Вспомогательные углы резца α 1 , φ 1 , β 1 измеряются во вспомогательной секущей плоскости (см. рис. 1.11) и определяются по аналогии с главными углами резца.

Углы в плане измеряются в основной плоскости.

Главный угол в плане φ - угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость н направлением подачи.

Вспомогательна угол в плане φ 1 - угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи.

Угол при вершине в плане ε - угол между проекциями режущих кромок на основную плоскость. Из рис. 1.11 видно, что ε + φ + φ 1 = 180°. (1.6)

Углом наклона главной режущей кромки λ - называется угол, заключенный между режущей кромкой и прямой линией, проведенной через вершину резца параллельно основной плоскости. Этот угол измеряется в плоскости, проходящей через главную режущую кромку перпендикулярно основной плоскости.

В традиционном представлении процедура обработки металлов с помощью резки представляет собой техническую операцию, главной задачей которой является получение нужной формы детали необходимого качества с помощью снятия с заготовки части металла. Для чего наиболее широко применяются резцы, установленные на долбежных, строгальных, токарных и других станках, на которых производится обработка внутренних полостей и внешних поверхностей деталей, а также нарезание пазов, резьбы и так далее.

Среди существующего разнообразия этого вида металлорежущего инструмента в наибольшем количестве представлены токарные резцы по металлу.

Особенности конструкции резцов

Резец по конструкции выполнен из двух элементов: головки и стержня (который также называется державка). Стержень предназначен для крепления в резцедержателе токарного металлообрабатывающего станка. Профиль державки имеет форму прямоугольника либо квадрата.

Для унификации использования установлен такой ряд размеров сечений токарной державки, мм:

  • для прямоугольных сечений – 16 х 10; 20 х 12; 20 х 16; 25 х 16; 25 х 20; 32 х 20; 20 х 25; 40 х 25; 40 х 32; 50 х 32; 50 х 40; 63 х 50;
  • для квадратных сечений – 4, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40.

Головка резца это его рабочая часть и имеет ряд плоскостей и кромок, которые заточены под определенными углами для разных вариантов обработки металла.

Основной задний угол . Угол, выполненный между плоскостью резания и основной задней поверхностью резца. Снижает силу трения, которая появляется между заготовкой и задней поверхностью. Отвечает за качество обработки металла и на его износоустойчивость. Заданный угол обратно пропорционален плотности обрабатываемого материала.

Угол заточки. Угол, который находится между основной задней и передней плоскостью резца. Отвечает за остроту и прочность.

Передний угол . Угол, который находится между передней плоскостью и нормалью к поверхности резке в месте контакта передней плоскости с металлом. Снижает деформацию срезаемой заготовки, уменьшает усилие резки, облегчает вывод стружки, повышает теплоотвод. Заточка угла обратно пропорциональна твердости металлической заготовки.

Угол резки. Угол, который находится между передней плоскостью резца и поверхности резки.

Основной угол в плане . Угол, который находится между основной режущей кромкой и поверхностью металла. Отвечает за качество обрабатываемой плоскости заготовки, сохраняя скорость подачи и глубину реза. Качество угла обратно пропорционально, а устойчивость к поломке и появлению вибраций прямо пропорциональны размеру угла.

Дополнительный угол в плане. Угол, который находится между дополнительной задней плоскостью резца и поверхности металла. Отвечает за качество обработки плоскости металла (со снижением угла уменьшается шероховатость, повышается чистота).

Угол около вершины. Угол, который находится между основной режущей кромкой и дополнительной задней плоскостью. Качество прямо пропорционально размеру угла.

Дополнительный задний угол . Угол, который находится между дополнительной задней плоскостью и поверхностью, перпендикулярной поверхности резца и проходящей сквозь дополнительную режущую кромку. Снижает силу трения, которая появляется между дополнительной задней плоскостью и металлом.

Угол наклона режущего края. Отвечает за направление вывода стружки и задает геометрию контакта режущей кромки с металлом. Наклон угла определяет предназначение резца: отрицательный наклон – для чистовой резки, 10-12 градусов – для черновой резки, 20-30 градусов – для резки закаленного металла. Универсальные резцы имеют наклон режущего края равный нолю.

Виды и классификация токарных резцов

В соответствии с ГОСТ токарные резцы делятся на три главные группы:

  • с механическим крепежом пластин из твердого сплава, сверхтвердых металлов и керамики;
  • твердосплавные напайные строгальные и токарные;
  • строгальные и токарные с режущей кромкой из быстрорежущего материала.

Применяемые в машиностроении изделия разделяются по таким главным признакам на следующие группы.

По типу оборудования, где используются:

По виду сечения державки:

  • круглые;
  • квадратные;
  • прямоугольные.

По конструктивным показателям

Цельные. Головка сделана как одно целое со стержнем. Чаще всего эти резцы делаются из быстрорежущих металлов (для мелких резцов) или из инструментального углеродистого металла и используют редко.

С припаянными или приварными пластинами . Головка имеет припаянную или приварную пластину из твердого сплава или из быстрорежущего металла. Невыполнение технических условий при спайке пластин иногда может сопровождаться появлением трещин и дальнейшим разрушением. Имеют огромную сферу использования.

С механическим крепежом пластин. Пластина крепится механически в головке. Данный вариант очень полезен для пластин из металла, где в основе находится минералокерамика:

  • Державочные.
  • Регулируемые.
  • Сборные.

По виду обработки

Чистовые и получистовые . Используются для чистовой обработки готовых изделий при небольшой скорости подачи и небольшой толщине снимаемого с болванки металла. Чаще всего этим инструментом является проходной резец.

Черновые. Используются для чернового резанья при высокой скорости порезке и большей толщине убираемой стружки. Характеризуется возможностью сохранять твердость во время нагрева и прочностью, а также повышенным теплопоглощением.

По виду установки касательно обрабатываемой плоскости

Тангенциальные . Во время обработки резец ставится под углом, различным от прямого, к оси обрабатываемой поверхности. Имеет сложную схему крепежа и применяется на станках, которые дают возможность создавать хорошую чистоту обрабатываемой поверхности (токарных автоматах и полуавтоматах).

Радиальные . Во время обработки резец ставится под прямым углом относительно оси обрабатываемой поверхности. Часто используется в промышленности, имеет упрощенную схему крепежа в станках, а также более удобную установку геометрических показателей режущей кромки.

По виду подачи

Левые. Основная режущая часть, повернутая к поверхности обрабатываемого металла, расположена с правой стороны.

Правые. Основная режущая часть, повернутая к поверхности обрабатываемого металла, расположена с левой стороны.

По креплению основной режущей части касательно стержня

Отогнутые. Ось проекции части в верхнем положении имеет выгнутую линию, а в боковой проекции – прямую.

Прямые. Ось проекции части в верхнем положении и боковой проекции имеет ровную линию.

Оттянутые. Размер головки меньше размера стержня . Головка находится на оси резца или смещена параллельно относительно ее в какую-либо сторону.

Выгнутые. Ось проекции части в верхнем положении имеет ровную линию, а в боковой проекции – выгнутую.

По способу обработки

Подрезные. Используются для обработки плоскости металла на станках с поперечной подачей (обточка ступенчатых частей, обработка краев поверхностей). Характеристики подрезных моделей указаны ГОСТом 18871 73.

Проходные. Используются для обработки плоскости металла на станках с поперечной и продольной подачей (подрезка и обточка конических и цилиндрических заготовок, подрезка торцов). Точность соблюдения размеров и качество поверхности не считаются приоритетными. Характеристики проходных моделей указаны ГОСТом 18869 73, 18868 73, 18870 73 .

Расточные. Используются для расточки и обработки углублений и выемок, глухих и сквозных отверстий. Номенклатура и характеристики отрезных моделей указаны ГОСТом 18872 73, 18873 73.

Отрезные. Используются для обработки плоскости металла на станках с поперечной подачей (проточка кольцевых канавок, отрезание заготовок). Номенклатура и характеристики отрезных моделей указаны ГОСТом 18874 73, 18884 73.

Резьбовые. Используются для нарезки внутренней и внешней резьбы квадратного, прямоугольного, округлого и трапецеидального сечения. По виду могут быть круглые, ровные и выгнутые .

Фасонные. Используются для обработки фасонных поверхностей сложной формы, снятия внутренних и внешних фасок заготовки.

По материалу изготовления рабочей части

Из твердых металлов:

  • ТТ 7 К 12, ТТ 8 К 6, ТТ 20 К 9 – тантало-вольфрамо-титанновые (применяются для обработки ковочных, жаропрочных и других труднообрабатываемых металлов);
  • Т 30 К 4, Т 15 К 6, Т 14 К 8, Т 5 К 10, Т 5 К 12 В – титановольфрамовые (применяются для обработки любых видов металлов);
  • ВК 2, ВК 3, ВК 3 М, ВК 4, ВК 6, ВК 6 М, ВК 8, ВК 8 В – вольфрамовые (используются для обработки цветных металлов и сплавов, заготовок из чугуна, а также неметаллических изделий).

Из быстрорежущего материала:

  • Р 18 Ф 2, Р 14 Ф 4, Р 9 Ф 5, Р 9 К 5, Р 18 К 5 Ф 2, Р 10 К 5 Ф 5, Р 6 М З – повышенной эффективности;
  • Р 18, Р 12 и Р 9 – нормальной эффективности.

Из углеродистого материала:

  • У 10 А и У 12 А – высококачественный углеродистый металл.

Выбирая модель, нужно руководствоваться такими основными правилами:

Ну, и в конце, как правильно заточить резец

Заточка делается как во время их изготовления, так и после долгого износа. Робота по заточке происходит на точильно-шлифовальных машинах с постоянным охлаждением. Сначала затачивается основная поверхность, после - задняя и дополнительная . Затем затачивают переднюю часть до образования ровного режущего края.

На любом станке для заточки токарных резцов находится два шлифовальных круга: из зеленого карбида кремния и из электрокорунда. Последний используется для обработки изделий из быстрорежущего материала, первый применяется для точки твердосплавных изделий. Для проверки заточки кромки есть специальные шаблоны.

Токарные резцы по металлу предназначены для резания металлических, синтетических и др. материалов. Они отличаются между собой по назначению, конструкции, направлению.

Состоят из двух частей:

  • головки;
  • державки.

Рабочая часть резца – головка, оснащается режущими пластинами, которые припаиваются к головке. Имеются конструкции, где используются накладные – сменные — они закрепляются механически к головке резца. Крепление на станке осуществляется путем зажима державки в резцедержателе. По конструкции головки подразделяются на прямые, отогнутые и оттянутые.

Конструкция головки

По конструкции режущей части головки токарные резцы могут быть с напайными и сменными пластинами, а также цельными.

По виду обработки токарные резцы классифицируются для:

  • черновой обработки;
  • получистовой обработки;
  • чистовой обработки.

Типы резцов

По технологическому назначению токарные резцы делятся на:

    1. Отрезные. Без них не обходится изготовление не одной детали. Эта группа может использоваться не только по своему прямому назначению – обработки торцевых элементов детали и отрезания готовой от заготовки, из куска которой она изготавливалась. Чаще всего в продаже можно встретить отрезные резцы классической формы. Каждый токарь применяет для себя наиболее удобные отрезные резцы на собственном токарном станке с применением накладных пластин.
    2. Проходной используются для обработки вращающихся цилиндрических заготовок. Углы заточки инструмента могут варьироваться в зависимости от удобства токаря при обработки детали.
    3. Подрезной применяется в обработке торцевых частей заготовки и создания уступов на внешней стороне изготавливаемой детали. При подрезке торцов подрезной резец удобнее вести от центра по направлению к наружной части заготовки. При этом способе подачи подрезной инструмент располагается к обрабатываемой поверхности так, что резку обеспечивают пластины длинной кромки. Когда подрезной инструмент подаётся от внешней части к оси вращения детали – работают режущие пластины короткой кромки. Результат обработки получается менее точным и чистым. Подрезной инструмент при использовании для подрезки торцов детали, закреплённой в центрах, используется только в случае, если задний центр будет заменён на полуцентр. Это необходимо для сохранения пластин. В противном случае, избежать их повреждений не удастся из-за контакта с полным задним центром.

  1. Канавочный резец имеет меньшую толщину режущей кромки, чем отрезные. При вытачивания широкой, но неглубокой канавки канавочный могут заменить отрезные резцы. Канавочный инструмент изготавливается двух видов – прямой и отогнутый. Режущая их кромка подбирается в соответствии с необходимой шириной канавки. Особенность канавочного состоит в том, что высота головки значительно превышает высоту режущей кромки. Эта особенность конструкции повышает прочность, благодаря чему канавочный токарный резец с тонкой режущей кромкой способен выдерживать большие нагрузки.
  2. Расточные применяются для проделывания глухих и сквозных отверстий без применения сверлильного оборудования. Отверстия, выполненные при помощи резцов, имеют большую точность. Для выполнения закрытых и сквозных отверстий используются различные виды.
  3. Резьбовые. Для нарезания резьбы на внутренней и внешней поверхности детали применяются инструменты, отличающиеся по ширине и виду рабочей головки. Для работы на токарном станке не всегда достаточно использовать резцы классической формы и правильно установить деталь. Виды резьбы, выполняемой на токарном оборудовании, имеют различные углы, что подразумевает большой спектр пластин, которые затачиваются под разным углом. Виды внутренних и внешних резьб производятся по разной технологии. Чтобы работа была наименее трудоёмкой, лучше использовать правильно выбранный для конкретной операции инструмент. Более удобно выполнять резку, если углы режущей кромки и необходимого угла наклона резьбы совпадают. Для этого необходимо самостоятельно заточить режущие пластины. Углы заточки большинства резцов соответствуют 60⁰. При необходимости изменить углы головки, если она не относятся к разряду неперетачиваемых, можно на заточном станке.

Геометрия резца

Резец состоит из головки и державки (круглого или прямоугольного стержня). Головка имеет несколько поверхностей: переднюю, заднюю, режущие кромки и вершину.

Основные части

По передней плоскости сходит стружка во время точения детали. Задняя делится на 2 поверхности: основную и вспомогательную, а пересечения этих поверхностей дает 2 режущие кромки: главную и вспомогательную.