Главная Электроинструмент

Как заточить резец на токарный станок. Заточка токарных резцов по металлу и доводка. Особенности выполнения заточки

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

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

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

Виды инструментов для токарного оборудования

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

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

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

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

Правила заточки токарного инструмента, нюансы и схемы

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

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

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

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

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

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

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

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

Статьи

Заточка резцов по металлу для токарного станка – это необходимая процедура для эффективной и бесперебойной работы оборудования. Дело в том, что токарные резки используются активно, с их помощью производится обработка изделий и нарезание резьбы. Понятно, что от частого использования агрегаты тупятся, что приводит к получению худших по качеству образцов. Чтоб выполнял операции правильно, активно продолжал использоваться весь срок службы, требуется периодически проводить заточку. Конечно, эта процедура инвариантна, подпирается не только в зависимости от вида станка и используемых агрегатов, но и целей и задач использования.

Из каких частей состоят резцы для токарных агрегатов?

Резцы любого механизма включают две детали. Первая - это стержень, он необходим для фиксации предмета в специальном держателе. Второй - это сама головка, которая приводится во вращательное движение. Передняя поверхность - это место, где происходит стружка детали и ее обработка. Задней поверхностью принято назвать обратную сторону от процесса. Именно к задней планке обращается изделие, которое в данный момент обрабатывают.

Пр помощи главной кромки - ржущей поверхности - происходит заточка инструментария и заготовок. Элемент располагается на пересечении передней и задней. Если основная передняя поверхность пересекается во вспомогательной и на месте устанавливается резец, то получается дополнительная кромка. С ее помощью проводят несколько другую обработку деталей механизма. Вершиной обозначают именно пресечение последней.

Углы механизма - это важнейшие характеристики, позволяющие выделить основные и вспомогательные компоненты узла токарного станка. Главные производят движение по плоскости, проекции основной на главную ось. Следует обратить внимание, что оси:

основная накладывается на нижнюю часть механизма - параллельный ход подачи оборудования;
резания является пересечением с основной, под некоторым углом к поверхности обработки.

В зависимости от пересечения осей выделяют появившиеся углы. Если они находятся между передней резца и основной, то это угол заострения. Ели между поверхностью обработки и задней основной, то задними главными. По аналогии с последним приведенным примером формируются передние главные, расположенные между подачей и проекцией режущей, площадью обработки и передней, проекций вспомогательной и основной.

Сумма углов заострения, задних главных и передних главных никогда не превышает 90 градусов.

Как выбрать способ заточки в зависимости от вида резца?

Основная часть состоит их режущей части по металлу или дереву - конструктивное сходство. Присутствует крепление. Но контролируемое удаление части детали возможно различными способами, от этого зависит вид инструментария.

Вид резца определяется количеством поверхностей (можно быть две и более). Поверхностные характеристики определяются шириной лезвия и его формой, так же различаются вариации в зависимости от возможности регулировки (направление выбирается произвольно). Кромка - неотъемлемая конструктивная особенность.

Выбор вида резца, то есть определенной модели с техническими характеристиками зависит от того, какой предстоит тип работ. Например, для простейшей обработки внешней формы деревянной детали понадобится один вариант, но для стандартизированной схемы изготовления резьбы по металлу - совершенно другой. Меняется не только вид резца, но и способ его заточки.

Плоские прямые

В зависимости от того, используется или металл, или дерево меняются особенности создания плоских прямых резцов. Основное предназначение - обработка поверхности. Но используются данные вариации для создания небольших несложных отверстии, выемок и пазов в изделиях. Плоские прямые резцы отличаются следующими характеристиками:

возможность создания быстро прямоугольных отверстий;
вариации ширины лезвия - от 4 до 40 миллиметров;
вариации угла заточки - от 25 до 40 градусов.

Заточка происходит по упрощенному алгоритму. От мастера потребуется выровнять поврежденный от использования торец. Для этого потребуется взять аккуратную заточку и обработать ей торец, при этом избегая пересыщения на области. Ручка ставится в последнюю очередь. В токарном станке обязательно устанавливается 2-3 прямых плоских вариации - это улучшит показатели производительности. Обязательно проводите заточку каждого образца.

Косые прямые

Функционал косых прямых интуитивно понятен по аналогии с плоскими прямыми. Заточка происходит в двух сторон резца, при этом инструкция выглядит упрощенно. Потребуется:

выбрать требуемые параметры ширины (от 4 до 40 миллиметров, но может варьироваться);
выбрать оптимальную толщину - удобную для работы инструментария и его эффективности;
срезать один угол, при этом добиться соотношения от 70 до 75 градусов;
провести качественную заточку под углом в 25 градусов.

Важно периодически проверять расположение кромки. Необходимо, чтоб резец лежат ровно с обеих поверхностей, кромка не имела изъянов. Если не следовать этому правилу, то вы обнаружите в конечном итоге неудовлетворительного качества резец.

Отрезные

Отрезные представляют собой модели, предназначенные для образования углового резца. Заточка ведется только в одной стороны, но это не значит, что специалист сэкономит 50 процентов времени на обработке. При помощи обрезного резца делаются разного рода заготовки и проводится черновая отделка изделий по дереву или металлу. Пошаговый алгоритм исполнения:

вырезка угла торца под углом до 45 градусов - не более;
проведение заточки от 30 до 40 градусов (не больше, так как будет неудобно использовать инструмент и не меньше, так как он будет неэффективным).

На выбор характеристик длины нет параметров. Специалист подбирает востребованный в своем профиле работ вариант.

Полукруглые плоские

При помощи данного вида резца делают выемки полукругом. Но также они понадобятся для обеспечения обработки поле проведения черновой. Сфера применения широкая, хотя в начале использования кажется обратное. Процесс заточки происходит следующим образом:

обточка элемента при помощи необходимых материалов, например наждачной бумаги;
примерка торца - он должен соответствовать форме;
проведение заточки кромки от 20 до 45 градусов.

Обратите внимание на то, что потребуется несколько вариантов полукруглых плоских деталей для тех, кто собирается активно делать форменные выемки и декоративные вариации.

Желобчатые

Желобчатые имеют ряд особенностей, выделяющих их из общей массы. В первую очередь, эти элементы в виде желоба, при этом ширина различная, но не превышает 3 сантиметров. Используются не только для создания формы вогнутого типа, где применяется дерево, но и для обработки древесины (черновое).

Желобчатые резцы довольно трудно изготовить самостоятельно в домашних условиях. Но если нет возможности купить нужную конфигурацию в магазине, то изготавливают сами. Потребуется оставить изношенный каркас - он выступит заготовкой и образцом. После этого:

обработать торец до 10 сантиметров, чтоб получился полукруг (остальную часть убрать при помощи обрезки);
проделать углубление - необходим специальный инструмент;
заточить нижнюю часть, которая находится на выпуклой поверхности (до 40 градусов).

Изготовить первые варианты может сотрудник без опыта работы - не потребуется специфических знаний и навыков. А вот производство желоба потребует умения и даже мастерства.

Угол заточки не принципиально важен. Если он будет колебаться на 5-7 градусов, то это незначительно повлияет на эффективность работы.

Как сила резания зависит от угла затачивания?

Наибольшее влияние оказывает передний угол. Сила резания изменяется в большую сторону, если увеличивается число градусов показателя. Но не стоит думать, что увеличивая максимальный угол удастся достигнуть наибольшей эффектности. Все получается наоборот - увеличивая угол уменьшается надежность.

Достигаются оптимальные показатели величины угла заточки. Она не должна быть увеличенной или уменьшенной. Только в таком случае достигаются высокие показатели эффективности без снижения надежности.

Углы затачивания: типы и характеристики

Неправильная подборка углов затачивания определяет неэффективность процедуры. Если не осознать ошибку и продолжить действия, то резец повредится и придется покупать новый.

У резца есть несколько типов углов. Два главных, два вспомогательных и углы в проекции или плане. Определяются характеристики каждого в зависимости от показателей формы, качества обработки, типологии изделия, материала изготовления кромки и многих других параметров.

Главные углы

Главных угла два - передний и задний. Передний определяет качество работы и то, сколько получится стружки. При увеличении показателей градусов получается большая деформация изделия. Если увеличить показатели второго, то возрастает амплитуда колебаний, что влияет негативно на держатель.

Вспомогательные углы

Вспомогательные находятся на вспомогательной площадке. Главный вспомогательный - это между направлением и режущей кромкой. Второй вспомогательный представляет собой угол между отрезком прямой, которая ведется через вершину плана и пересекается в площадкой кромки.

Углы в плане

Углы в плане представлены главным, вспомогательным и тем, что находится у вершины. Главный - плоскость около проекции и главная линия. Вспомогательный - продолжение проекции по направлению работы. Находящийся у вершины - около плоскости с пересечением основной. При этом если показатели первого и второго не могут быть менее нуля, то насчет третьего это возможно. Минусовые значения достигаются в случае, если вершина находится на высшей точке проекции, в то время как максимум плюса будет при нахождении внизу.

Измерение углов резца

Измерение проводят при помощи настольного угломера, который состоит из основания, сектора измерений, перемещающегося шаблона и винта для фиксации. Измерение проводят по алгоритму:

размещение на основании;
соприкосновение кромки и плоскости;
направление детали измерения параллельно кромке;
пролегание шаблона к площадке.

Значение измеряют при помощи специальной линейки. Также используется нониус, который совмещают с боковой площадкой оборудования, Он показывает более точные измерения.

Приспособление для заточки токарных резцов

Мусаты - действенный и простой способ. Устройство представляет собой металлический стержень с рубчиком. При помощи рукоятки ведется обработка.

Точильные бруски

Бруски также ручной метод. Деталь прикладывается и с каждой стороны проводится от 10 раз. Требуется определенная сноровка.

Механические точилки

Автоматизированный метод. Потребуется выставить необходимые параметры и активно действовать инструментом в зависимости от нужных параметров.

Электрические точилки

Удобны в использовании. Похожа на металлический брус с отверстиями разного размера.

Описание техники заточки

Техника безопасности

Заточка проводится с соблюдением ТБ, Специалист надевает защитное оборудование для лица, перчатки. В зависимости от выбранной методики методы безопасности меняются. Прикасаться к устройству и образцу можно только после полного остывания.

Проведение доводки

Доводка долбежных инструментов проводится по выбранной методике. Использующийся ручные способы, автоматизированные станки. Следует понимать, что:

резцы не погружают в воду - они ломаются;
при доводке подается вода для охлаждения;
сначала обрабатывают заднюю грань, а потом главную и вспомогательные;

Твердосплавные варианты доводят медными оселками (пропитывают карбидов бора). Другие виды доводят оселком, смоченным в керосине, с минимальной абразивностью.

Обязательная шлифовка

Шлифовка проводится наждачным кругом. Выбирают мелкозернистые вариации. Также используют обычные бруски. Заточка резцов - сложный процесс. ает во подробности, потом сможет обрабатывать самостоятельно.

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.

Заточка резца необходима для придания требуемой формы и угла рабочей поверхности. Производится она при превышении допустимых параметров износа резца, или перед началом работы новым инструментом. Данная операция позволяет значительно продлить срок эксплуатации оснастки, но требует строго соблюдения технологии работ.

Когда необходима заточка резца

В процессе точения происходит трение стружки о переднюю поверхность инструмента и обрабатываемой детали о заднюю в зоне реза. При одновременном значительном повышении температуры происходит постепенный износ детали.

При превышении максимально допустимой величины износа резец не может быть использован для дальнейшего проведения работ и требует заточки и доводки по передней и задней поверхности.

Допустимая величина износа указана в таблице ниже

Инструмент для заточки

Для абразивной заточки резца может быть использован заточной или токарный станок. Для твердосплавного инструмента используется зеленый карборунд средней твердости. Для первичной обработки абразив круга должен составлять 36-46, при завершении процесса – 60-80. Для высокого качества заточки необходим целый круг, без дефектов и нарушения геометрии.

Для заточки токарных резцов широко применяются и алмазные круги, что обеспечивает высокую чистоту режущих поверхностей. В сравнении с карборундовыми кругами чистота поверхности резца повышается на два класса, увеличивается производительность работ. Применение алмазных кругов увеличивает и ресурс работы инструмента – возможное количество переточек резца увеличивается на 20-30%. Но следует учесть, что экономически целесообразно применение заточки алмазным инструментом при припуске не более 0,2 мм. При большем значении рекомендует предварительная заточка карборундовым кругом.

Порядок и особенности

В зависимости от характера износа и конструкции оснастки производится заточка по передней, задней или обеим поверхностям. На рисунке ниже указаны все поверхности токарного резца

Для стандартных резцов, как правило, применяется заточка по всем режущим поверхностям. При незначительном износе восстанавливается геометрия только задней поверхности. Оснастка для многорезцовых станков восстанавливается только по задней поверхности, фасонная – только по передней.

Стандартный порядок заточки:

Основная задняя поверхность.
Вспомогательная задняя поверхность.
Передняя поверхность.
Радиус закругления конца.

Параметры заточки задней поверхности указаны на рисунке ниже

На рисунке (а) указана задняя поверхность с одной плоскостью заточки, на рисунке (б) – с несколькими. При напайке твердосплавных пластин задняя поверхность имеет три плоскости:

по фаске высотой не меньше чем 1,5 мм под углом а;
по оставшейся высоте под углом а+3°;
по державке под углом а+5°.

Заточка передней поверхности твердосплавных резцов имеет гораздо большее количество разновидностей (см. рис. ниже).

Основные формы:

Плоская с положительным передним углом (а).
Плоская с отрицательным углом (б).
Криволинейная с отрицательным углом (в).
Плоская с отрицательным углом для черновой обработки (г).
Криволинейные с отрицательным углом для нержавеющих сталей (д), и других материалов (е)

В процессе заточки необходимо чтобы режущая кромка обрабатываемого инструмента располагалась на линии центра заточного станка или ниже не более чем на 3-5 мм. Направление вращения круга должно обеспечить прижим пластинки к державке, т. е. идти на пластинку. В процессе работы желательна непрерывная подача охлаждающей жидкости. При периодическом охлаждении возможно перенапряжение структуры материала и появление микротрещин.

При заточке необходим легкий нажим и постоянное перемещение вдоль поверхности круга для формирования ровной поверхности. После завершения заточки геометрия инструмента проверяется с помощью шаблонов или специальных приборов.

Доводка инструмента

После заточки необходима последовательная притирка рабочих поверхностей в том же порядка, как производилась заточка. При доводке необходимо удалить все шероховатости и отполировать поверхность до зеркального блеска. Чем чище поверхность, тем ниже трение при точении и выше стойкость инструмента.

Доводка осуществляется с помощью абразивных паст карбида бора на вращающемся чугунном диске (не более 2 м/с). Может использоваться паста ГОИ или другие специальные материалы для полировки. Для полировки паста наносится на диск. Далее, при вращении диска, резец прижимается и зерна абразивной пасты сглаживают имеющиеся шероховатости. Таким образом, полностью восстанавливается геометрия и первоначальная чистота рабочей поверхности резца, обеспечивается его пригодность к дальнейшей эксплуатации.

Резец — основной рабочий элемент любого токарного станка, посредством которого выполняется снятие с заготовки части металла, что необходимо для получения детали требуемых размеров и формы. В промышленной сфере наиболее распространены токарные резцы, о которых мы поговорим в данной статье.

В публикации рассмотрено устройство и размеры токарных резцов, изучена их классификация и разновидности, а также приведены рекомендации по заточке режущего инструмента в домашних условиях.

1 Особенности конструкции

Любой токарный резец состоит из двух элементов — головки и стержня, который ее удерживает. Стержень используется для закрепления режущей головки в посадочном гнезде токарного станка, он может иметь квадратное либо прямоугольное сечение.

Рассмотрим наиболее распространенные размеры стержней:

квадратные: 40, 32, 25, 20, 16, 10, 8, 6, 4 мм;
прямоугольные: 63*50, 50*32, 40*25, 32*20, 25*20, 25*16, 20*16, 20*12, 15*10.

Основной рабочей часть резца является его головка. Данная конструкция состоит из нескольких плоскостей, которые сведены друг к другу под строго заданным углом, что позволяет одним и тем же резцом выполнять множество металлообрабатывающих операций.

Стандартное устройство токарного резца вы можете увидеть на схеме, его типичная конструкция состоит из следующих основных узлов:

задний угол (a);
передний угол (Y);
угол заострения (B);
угол резания (Q);
главный угол в плане (F)

Главный задний угол обозначается номенклатурой «Альфа», он представляет собой угол между плоскостью резания и задней стороной резца. Данный элемент выполняет важную функциональную задачу — они снижает силу трения тыльной стороны резца об обрабатываемую заготовку, что обеспечивает минимальную шероховатость поверхности детали. Чем меньше задний угол, тем сильнее изнашивается резец и тем хуже точность обработки. На практике задний угол уменьшают при работе с твердой сталью и увеличивают при обработке мягких металлов.

Передний угол (Y — гамма) представляет собой угол между передней стороной резца и главной режущей кромкой. Правильно подобранный передний угол обеспечивает тонкое удаление слоя снимаемого металла, без смятия нижерасположенного слоя стали. При превышении данного угла на 5 и более градусов от нормы значительно уменьшается прочность режущей кромки, что приводит к снижению ее эксплуатационного ресурса в 3-4 раза.

Главный угол в плане (F — фи) — кромка, параметры которой влияют на характер срезания металла больше всего. При изменении данного угла меняется толщина слоя срезаемого металла, что позволяет добиваться разного типа среза при одинаковом усилии и скорости подаче резца. Чем меньше угол F, тем более прочной является данная кромка, но при этом возникает необходимость значительного увеличения усилия подачи, что может привести к появлению вибраций при обработке.

1.1 Классификация и виды резцов

Согласно положениям действующих ГОСТ, токарные резцы классифицируются на разновидности по таким параметрам как тип конструкции, качество сборки, способ монтажа, направление подачи и способу обработки. Рассмотрим виды резцов в зависимости от их конструкции:

Цельные — резцы, в которых стержень и головка являются монолитными, это наиболее дорогая разновидность режущих инструментов. Для их производства используются углеродистые виды стали, что обеспечивает максимальную износоустойчивость конструкции.
Приварные — головка фиксируется на стержне посредством сварки. Качество инструмента непосредственно зависит от правильности приварки, несоблюдение технологии которой является причиной появления в соединительном шве микротрещин, приводящих к быстрой деформации резца.
С механическим соединением. Данный способ фиксации в основном используются при производстве резцов из керамических материалов, однако существуют и механические резцы из сталей регулируемого типа, конструкция которых позволяет изменять положение головки по отношению к стержню.

В зависимости от качества металлообработки выделяют 3 вида резцов — черновые, получистовые и чистовые. Черновые инструменты позволяют выполнять обработку на высокой скорости, также они способны снимать максимально толстый слой металла. Такие резцы отличаются высокой механической прочностью, они устойчивы к нагреву и износу, однако качество обработки достаточно низкое. Получистовые и чистовые резцы используются для доводки заготовки после черновой обработки. Они предназначены для подачи на небольшой скорости и снятия минимального по толщине слоя стружки.

Классифицируется режущий инструмент и в соответствии со способом установки в токарный станок, в зависимости от которой резцы бывают радиальные и тангенциальные:

радиальные смонтированы под углом 90 градусов к плоскости обрабатываемой детали, что обеспечивает возможность использования более удобных в заточке типов режущих кромок;
тангенциальные резцы монтируются под наклоном, отличающимся от прямого угла, им характерна усложненная схема установки, но при этом дают возможность получения максимально качественного снятия стружки.

В зависимости от того с какой стороны по отношению к обрабатываемой поверхности находится режущая кромка головки резцы классифицируются на правые и левые. Также инструменты делятся на виды по размещению режущей кромки относительно державки (стержня) на прямые, оттянутые, изогнутые и отогнутые.

Однако основным параметром классификации режущего инструмента для токарных станков является способ обработки, согласно которому резец может быть:

проходной — предназначен для выполнения таких технологических операций как обточка и подрезка, монтируется на станки с продольной и поперечной подачей;
подрезной — устанавливается исключительно на станки с поперечной подачей;
отрезной — для станков с поперечной подачей, используется для обработки торцов и проточки кольцевых пазов;
расточный — используется для обработки отверстий глухого и сквозного типа;
фасонный — предназначен для снятия фасок и обработки фасонных поверхностей;
резьбовой — может быть круглым, прямым либо изогнутым, применяется для нарезки наружной и внутренней резьбы.

Также классификация резцов осуществляется исходя из материала их изготовления. Выделяют три группы — из твердых сплавов (вольфрамовые, титан -вольфрамовые и тантало-вольфрамовые), из быстрорежущей и углеродистой стали. Универсальными являются титан-вольфрамовые резцы, которые пригодны для обработки любых типов металла.

1.2 Приспособление для заточки токарных резцов (видео)

Ключевыми параметрами, характеризующими эксплуатационные возможности любого набора токарных резцов по металлу, являются:

геометрия режущих кромок;
устойчивость к деформациям и вибрации кромок и стержня;
материал изготовления;
способ установки конструкции в резцедержатель;
способ снятия стружки;
геометрические размеры инструмента;
качество обработки.

Именно соотношение данных факторов формирует пригодность резца к конкретному режиму обработки. Выбирая набор токарных резцов по металлу первоначально определитесь, какую марку стали вы будете обрабатывать чаще всего.

Затем нужно определить приоритетное требования к обработке — это может быть точность снятия (толщина слоя стружки и соблюдение геометрических размеров обрабатываемых деталей) либо его качество (отсутствие шероховатости, гладкость поверхности). Понимание данных параметров позволяет правильно определить требуемый тип резцов в соответствии с их характеристиками, указанными производителем в паспорте к изделию.

Заточка резцов в процессе их эксплуатации требуется регулярно, так как даже изделия из наиболее прочных сортов стали со временем изнашиваются. Для заточки необходимо использовать специальное оборудование — точильно-шлифовальный станок, при этом агрегат должен быть обязательно оснащен системой постоянного охлаждения.

Такие станки оснащены двумя рабочими кругами: первый — из карбида кремния (используется для заточки изделий из быстрорежущей стали), второй — из электрокорунда (для работы с твердосплавными инструментами). Затачивая резец своими руками первоначально нужно обработать главную поверхность, после нее затачивается задняя и вспомогательная плоскость, в последнюю очередь выводится передняя поверхность до тех пор, пока не будет получена идеально ровная режущая кромка. Проверка углов заточки выполняется с помощью стандартных шаблонов, которые можно приобрести в специализированных магазинах.