Резец расточной токарный

Виды токарных резцов со сменными пластинами

Выделяют следующие виды режущих инструментов со сменными пластинами:

Расточные резцы: обладают державкой в форме конуса и механическим креплением для проделывания сквозных и глухих отверстий в деталях. Они также могут использоваться для нарезания внутренней и внешней резьбы в изделиях цилиндрической формы. При проделывании глухих отверстий режущая кромка должна располагаться под углом 90°, для сквозных – под углом 60°.
Проходные: применяются во время наружной обработки металлических деталей. Их режущая кромка располагается под углом 45°.
Фасонные: необходимы для обработки фасонных поверхностей. Эти режущие инструменты способны обеспечить идентичность формы и точность размера обрабатываемых заготовок. Фасонные резцы изготавливаются из высококачественных быстрорежущих сталей.
Отрезные резцы: используются для разрезки заготовок на несколько частей.Применяются при обработке маленьких и крупных прутковых деталей. Главная режущая кромка инструмента находится под углом 90°.
Резцы с многогранными твердосплавными пластинами: оснащены пластинами, имеющими форму многогранника.
Канавочные: предназначения для прорезки канавок в цилиндрических и конических изделиях. Они отличаются высокой жесткостью конструкции и высокой производительностью.Данные инструменты способны выдерживать высокие нагрузки во время проведения токарных работ.

Конструкция

Абсолютно все варианты, от наиболее распространенных до весьма специфических, состоят из двух следующих ключевых частей:

державка, со строго определенным сечением, форма которого или прямоугольная, или квадратная, – для надежной фиксации в оборудовании;
головка, с несколькими используемыми плоскостями и кромками (каждую из которых рассмотрим ниже) – для непосредственной обработки материала (будь то легированная сталь, чугун или какой-то другой).

По геометрии выделяют следующие способы исполнения:

прямые – обе его вышеназванные составляющие располагаются либо параллельно, либо на одной оси;
изогнутые – со слегка заметным искривлением профиля внутрь;
отогнутые – с очевидным загибом, доходящим до почти зигзагообразной формы;
оттянутые – головка по своей ширине уже державки и размещена либо симметрично по оси, либо со смещением, направо или налево.

Также абсолютно все актуальные сегодня типы резцов для токарных станков могут похвастаться определенной геометрией поверхностей, к взаимному расположению которых мы и переходим.

Плоскости

Выделяют три:

Основная – параллельна опорной и, соответственно, вектору подачи инструмента, который может располагаться как продольно, так и поперечно.
Плоскость резания – перпендикулярна предыдущей, в себя включает главную кромку, идет по касательной по отношению к заготовке.
Главная секущая – проходит через основную кромку, перпендикулярна по своей роли к проекции.

Добавьте сюда же вспомогательную, которая секущая и расположена под углом в 90 градусов к соответствующей ей грани.

Важно, чтобы размеры оставались в пределах стандартного ряда, то есть не превышали 160Х100 – 630х1000 для инструментов прямоугольного сечения и 40Х40 – 400Х40 – для квадратного

Углы резца

Их параметры зависят от разновидности и условий использования рассматриваемого нами элемента, а также от твердости материала его исполнения и характеристик обрабатываемых заготовок. Последние, в свою очередь, определяют остроту головки, а значит могут быть:

Главные (по размещению плоскостей):

передний задает степень деформации при воздействии, эффективность теплоотвода, прилагаемое усилие; должен уменьшаться с увеличением твердости поверхности детали;
задний – влияет на силу трения, скорость износа, качество выполнения конечной технологической операции.

Расположенные между поверхностями кромки:
заострения – обуславливает прочность оснастки;
резания – определяет глубину проникновения.

В плане:

основной – задает количество и объем снимаемой стружки;
вторичный – непосредственно влияет на степень шероховатости, которая при его уменьшении пропорционально снижается.

Наклона кромки – формирует пятно контакта.
Вершинный – напрямую соотносится с прочностью используемого инструмента.
Задний вспомогательный – частично обуславливает силу трения.

Советы по выбору расточного резца

Чтобы правильно подобрать расточной резец для обработки конкретного отверстия, необходимо учесть следующие моменты:

из какого материала должна быть изготовлена рабочая часть: здесь нужно знать, какой металл будет подвергнут обработке и какие режимы обработки;
геометрию резца – его рабочей части: этот параметр исходит из задач обработки;
показатель виброустойчивости и прочности тела инструмента и кромки, которая режет: основополагающее здесь – режим обработки, наличие или отсутствие охладителя;
размер резца и его форма диктуется размером отверстия и задачами обработки;
конструкцию и способ фиксации режущей пластины, если она съемная;
тип отделения стружки от поверхности при обработке;
форму и тип резцедержателя в станке.

Геометрические параметры

Геометрия любого расточного инструмента имеет такие основные компоненты:

Кромку режущую главную. В ее задачу входит основная работа по удалению слоя металла. По форме главная часть может быть фасонной либо прямой.
Кромку режущую вспомогательную.
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.

Расточной резец

Расточной резец может быть выполнен в нескольких вариантах. Быстрорежущий вид служит для обработки различных легких материалов и соответствующих сплавов, куда можно отнести алюминий, фторопласт, текстолит и другие материалы.

Для более крепких и тяжелых составов применяются монолитные, резец расточной твердосплавный или со вставками пластин из твердых сплавов. Такие изделия уже могут работать с бронзой, сырой сталью, нержавейкой, калеными сортами стали и другими материалами.

Все эти разновидности в свою очередь разделяются и по виду державки, которая может быть квадратной или круглой. Помимо этого, есть еще разделение по назначению. Согласно выполняемым функциям выпускают расточной резец для глухих отверстий, которые применяется не только для обработки внутренних стенок отверстия, но и занимается проточкой дна, вместе с последующей его шлифовкой. Также встречается резец расточной проходной, который используется для сквозных отверстий. Он работает с деталями цилиндрической формы, или имеющими сквозные дырки.

Сейчас оказываются весьма популярной такая разновидность как расточной резец со сменными пластинками. Они имеют различные профили и формы, а главное, что в комплекте к ним идет набор запасных частей, которые могут использоваться для крепежа рабочих пластин и державок. Износившиеся пластины можно быстро заменить.

Основные размеры

Расточные резцы для токарных станков, которые предназначены для работы со сквозными и глухими отверстиями, изготовляются согласно определенным стандартам размеров.

фото:размеры расточных резцов

Высота,мм	Ширина,мм	Длина,мм
16	16	140
16	16	170
20	20	140
20	20	170
20	20	200
25	25	200
25	25	240
32	25	280

Геометрические параметры расточного резца

Геометрия рабочей части изделия состоит из трех основных углов, которые в своей сумме всегда образуют 90 градусов. Сюда входит:

Главный задний угол, который образуется между плоскостью резания и задней поверхностью инструмента. Он уменьшает трение между деталью и задней поверхностью. Чем больше этот угол, тем меньше шероховатость поверхности, которая поддается обработке. Соответственно, чем тверже металл, тем меньше должен быть этот угол.
Угол заострения, который замеряется между передней и задней поверхностью инструмента. Он влияет на прочность изделия, так что чем он больше, тем надежнее будет расточной резец.
Главный передний, который замеряется между передней поверхностью инструмента и то плоскостью, которая располагается перпендикулярно от поверхности резания. С его помощью можно повлиять на размер деформации снимаемого слоя.

фото:геометрия расточного резца

Выбор расточного резца

Расточной резец выбирается согласно тому, с какими материалами он будет работать. В первую очередь – это тип, для глухих или наружных отверстий

Далее очень важно смотреть по материалу, который подвергается обработке. Если основной геометрический принцип у данной разновидности примерно одинаковый, то материалы изготовления будут различными. «Совет профессионалов! Ни в коем случае не стоит использовать изделия из быстрорежущей стали для обработки нержавеющей стали, бронзы и изделий из каленых сортов металла

Это приведет к быстрому износу, так что здесь лучше применять только изделия из твердосплавных материалов»

«Совет профессионалов! Ни в коем случае не стоит использовать изделия из быстрорежущей стали для обработки нержавеющей стали, бронзы и изделий из каленых сортов металла. Это приведет к быстрому износу, так что здесь лучше применять только изделия из твердосплавных материалов»

Не стоит также забывать и о размерах, так как некоторые резцы просто физически не смогут проникнуть в отверстие. Для постоянной активной работы желательно иметь набор из нескольких изделий или выбрать вид со сменными пластинами. Для обработки глухих отверстий, специалисты подбираются изделия в два раза меньше по диаметру, чем обрабатываемое отверстие.

Режимы резания расточными резцами

Выбор режима резания во многом зависит от расточки резца, диаметра отверстия, вида материала и прочих факторов. В зависимости от диаметра обрабатываемого отверстия при работе со сквозными отверстиями, резец требуется устанавливать ниже или выше их центра. В то же время, при работе с глухими отверстиями, резец внутренний расточной ставится четко по центру, чтобы не было бобышек в торце.

Маркировка

Существует несколько основных марок резцов, отличных по размеру и составу. К примеру, Т15К6 – материал изготовления относится к титановольфрамовой твердосплавной группе с 15%-ным содержанием карбида титана и 6%-ным содержанием кобальта.

Геометрические характеристики

Расточной токарный резец включает державку, служащую для монтажа инструмента в станке, и рабочую поверхность. Рабочая поверхность для врезания в материал имеет клинообразную форму. Она сформирована тремя углами, суммарно образующими 90°.

Основной задний угол, разделяющий заднюю поверхность и режущую плоскость, сокращает трение обрабатываемого предмета и задней поверхности. Твердость материалов связана обратной зависимостью с величиной этого угла и прямой с их шероховатостью.
Угол заострения, разделяющий заднюю и переднюю поверхности, определяет прочность резца.
Основной передний угол, разделяющий переднюю поверхность и перпендикулярную режущей поверхности плоскость, определяет степень деформации удаляемого материала.

Размеры определяются ГОСТ. Так, ГОСТ 18882-73 описывает токарные расточные резцы с твердосплавными пластинами для сквозных отверстий. ГОСТ 18883-73 определяет параметры аналогичных инструментов с пластинами из твердых сплавов, рассчитанных на создание глухих отверстий.

В ГОСТ 9795-83 описаны державочные резцы для сквозных отверстий, рассчитанные на косое и прямое крепление.

Геометрические характеристики

Расточной токарный резец включает державку, служащую для монтажа инструмента в станке, и рабочую поверхность. Рабочая поверхность для врезания в материал имеет клинообразную форму. Она сформирована тремя углами, суммарно образующими 90°.

Основной задний угол, разделяющий заднюю поверхность и режущую плоскость, сокращает трение обрабатываемого предмета и задней поверхности. Твердость материалов связана обратной зависимостью с величиной этого угла и прямой с их шероховатостью.
Угол заострения, разделяющий заднюю и переднюю поверхности, определяет прочность резца.
Основной передний угол, разделяющий переднюю поверхность и перпендикулярную режущей поверхности плоскость, определяет степень деформации удаляемого материала.

Размеры определяются ГОСТ. Так, ГОСТ 18882-73 описывает токарные расточные резцы с твердосплавными пластинами для сквозных отверстий. ГОСТ 18883-73 определяет параметры аналогичных инструментов с пластинами из твердых сплавов, рассчитанных на создание глухих отверстий.

В ГОСТ 9795-83 описаны державочные резцы для сквозных отверстий, рассчитанные на косое и прямое крепление.

Разновидности резцов

Расточные резцы разбиты на несколько подгрупп, в зависимости от основных параметров. Подача на станке может иметь несколько направлений. Учитывая этот факт, резцы могут быть: левыми; правыми.

Для каждого вида отверстия подбирается нужная конструкция оснастки. От этого зависит точность обработки и время операции. В зависимости от своей конструкции инструмент подразделяется на несколько видов:

Прямые. Ось державки совпадает с линией режущей головки. Иногда выдерживается параллельность осей.
Отогнутые. У инструмента ось головки может отклоняться в определённую сторону от оси державки.
Изогнутые. Державка отличается изогнутой осью.
Оттянутые. Державка шире головки инструмента.

Надо сказать, что иногда таких форм недостаточно. Особенно когда деталь отличается сложной формой. Специально для подобных случаев конструкторами разрабатываются уникальные виды расточного инструмента.

Форма державки подразделяет резцы на несколько видов:

Круглые.
Прямоугольные.
Квадратные.

На классификацию инструмента влияет также метод изготовления. Оснастка подразделяется на группы:

Цельные. Инструмент сделан из однородного материала.
Составные. Для изготовления режущей части используется твердосплавная пластина. Она может закрепляться на державке обычным болтом или припаиваться.

https://youtube.com/watch?v=j3Jgyxaeoj8

https://youtube.com/watch?v=4pFf65ZhVIA

Выбор режима резания при растачивании

На выбор параметров режима обработки в первую очередь влияет угол заточки, который имеет резец, материал (тип, марка металла), с каким будут проводиться работы, размер канала в поперечнике и некоторые иные факторы. Основные параметры режима обработки:

глубина, на которую будет проводиться рез (t);
скорость подачи инструмента в канал (s);
скорость съема толщины металла (v).

Так, при обработке получистового характера рекомендуется углубляться в пределах 3.0–0.5 мм, при чистовой обработке – 1.0–0.1 мм. При глубоких каналах и большом съеме металла следует увеличивать подачу инструмента, чтобы снизить вибрацию.

Какие есть режимы работы

Эксплуатация проходных отогнутых токарных резцов довольно проста, и в зависимости от формы обрабатываемого изделия и метода обработки может быть осуществлена в продольном или поперечном направлении. В самом начале осуществляют черновую обработку поверхности только одним инструментом, которое будет предназначено для этих целей.

Стоит отметить, что инструменты, предназначенные для черновых работ, не рекомендуется использовать на чистовых работах и наоборот. При черновых работах допускается удаление металла обрабатываемой поверхности до 5 миллиметров за несколько проходов. После черновых работ с целью соблюдения более точных метрических показателей изделия. Толщина снимаемого металла не должна при этом быть больше десятых долей миллиметра.

Классификация токарных резцов

Выделяют несколько особенностей, по которым существующие сегодня модели разделяют на группы. Предлагаем подробнее взглянуть, по каким именно признакам.

По способу изготовления:

Монолитные (цельные) – головка с державкой сделаны неразрывно, из одной и той же заготовки, из стали (как правило, легированной).
Сборные – на их рабочую часть путем пайки нанесена твердосплавная пластина.
Съемные (регулируемые) – похожи на предыдущие, с той лишь разницей, что элемент усиления у них обычно сделан из металлокерамики и закреплен болтами (винтами, прижимами), а значит его можно демонтировать и заменить.

По направлению движения:

правые – на практике применяются значительно чаще; для проверки положите соответствующую руку на поверхность, – режущая кромка инструмента должна располагаться с той стороны, где окажется большой палец, смотрящий на деталь;
левые – используются реже; если сравнивать их с более популярными собратьями, они подаются наоборот, а значит и лезвие их, если поднести ладонь, окажется с другой стороны.

Теперь вернемся к вопросу габаритов и посмотрим, учитывая специфические особенности, какие бывают резцы для токарного станка с точки зрения их геометрии.

По форме державки:

квадратные – размерами от 4 на 4 до 40 на 40 мм;
прямоугольные – с соотношением сторон от 16 на 10 до 63 на 50 мм.

Строение головки мы рассмотрели выше, и напоминаем, что по этому параметру инструменты могут быть прямыми, изогнутыми, отогнутыми или оттянутыми. Есть еще один важный момент – та функция, которую они будут выполнять.

По типу назначения:

отрезные – для формования заготовок с прямотой граней (углов);
проходные – для торцов, снятия фасок, внешних поверхностей;
канавочные – для создания канавок нужной глубины;
расточные – для обработки отверстий, сквозного и/или глухого вида;
резьбовые – для исполнения винтовых соединений.

По характеру выполняемых работ:

обдирочные (черновые) – слои материала снимаются быстро, но без особой аккуратности;
полу- и чистовые – для более обстоятельного и точного проведения технологических операций;
тонкие – для быстрого решения особенно ответственных и даже прецизионных задач.

По способу установки:

Если рассматривать, как зависит тип токарных резцов и их назначение от особенностей фиксации обрабатываемой заготовки, классификация будет осуществляться по варианту расположения:

Радиально – то есть под углом в 90 градусов к оси детали; это классический вариант для большинства промышленных предприятий, на которых важно, чтобы крепление и геометрические положения инструмента были унифицированными.
Тангенциально – кромка находится под непрямым углом; такой монтаж применяется сравнительно реже, потому что фиксация сложнее, но он актуален для нестандартных случаев, требующих максимальной точности.

По материалу режущей части:

Углеродистые металлы с твердостью закаливания на уровне 60-64 или на основе хромокремения, хромовольфрама; используются сравнительно редко, так как быстро перегреваются и при 240 или 300 градусов, поэтому уже показывают плохие результаты.
Стали закалки до 62-65, категории Р9К5Ф2, Р9, Р12; применяются часто, так как не подлежат протирке и даже при высоких скоростях вращения способны сохранять свои свойства и выдерживать температуру до 650 0С.
Металлокерамика – сплавы на базе вольфрамокобальта (ВК8, ВК6 – для чугуна) или титановольфрамокобальта (особенно популярен Т15К6); не деформируются даже при 900 градусах Цельсия.

Отдельного внимания заслуживает маркировка: обозначения токарных резцов по металлу состоят из 9 или 10 символов. Каждая цифра (или буква) регламентирует:

1я – вариант монтажа;
2я – форма пластины;
3я – тип инструмента;
4я – значение заднего угла;
5я – направление движения;
6я – высота державки;
7я – ширина хвоста;
8я – общая длина;
9я – размер кромки;
10я – проставляется опционально, когда это нужно, и определяет ключевые (для данного случая) параметры точности.

Теперь, чтобы не усложнять обзор, самое время перейти к максимально подробному рассмотрению наиболее часто эксплуатируемых вариантов – чтобы у вас сложилось полное представление о том, как, когда и для чего они используются.

Основные углы токарных резцов по металлу и их назначение

Их точность необходимо обеспечивать вплоть до одного-двух градусов. Для этого требуется четко следить за соотношениями взаимных наклонов тройки уже рассмотренных поверхностей.

Главный задний

Он маркируется (α), его роль – в уменьшении трения в зоне механического взаимодействия, и не должен быть «плавающим». Нужно понимать, что его расширение влечет за собой серьезное снижение прочности инструмента – в какой-то момент, при чрезмерном усилии тот может просто сломаться – и даже ухудшает фиксацию хвостовика в держателе, что снижает общую безопасность труда; кроме того, оно провоцирует появление биения и учащает колебания, повышая их амплитуду, и поэтому убыстряет износ. И наоборот, его сужение увеличивает площадь контакта, в результате чего падает точность проведения технологической операции.

Главный передний

Его записывают на чертежах (γ), и он определяет как геометрические параметры токарного резца, так и конечные габариты детали, так как ответственен за снижение деформации снимаемых слоев. Если он узкий, материал удаляется быстро, но точечно. Соответственно, по мере его расширения захватываемого пространства становится больше, но сила воздействия ослабляется, что негативно сказывается на общей производительности. Также толщина лезвия уменьшается, что чревато ухудшением прочности и теплоотвода, более частыми выкрашиваниями.

Может быть даже отрицательным – у инструментов, использующихся при обдирке под ударной нагрузкой; они востребованы потому, что воспринимают давление всей своей передней частью, а не только кромкой.

Резания

Он обозначается (δ) и определяет легкость и глубину проникновения приспособления в толщу материала заготовки.

Равен сумме α и β (который следующий на очереди). В подавляющем количестве случаев его выполняют в рамках 60-100 градусов.

Заострения

Его маркировка на чертежах (β), и он говорит о форме вершины. Чем тупее (шире), тем прочнее оказывается лезвие в условиях интенсивной эксплуатации.

Основной угол в плане токарного резца

Его записывают как (φ), и он обуславливает как скорость проведения технологической операции, так и физическую прочность инструмента, которые тем выше, чем он уже. Но не должен быть чересчур малым, так как это чревато возникновением вибраций из-за избыточных радиальных сил.

Находится между проекцией кромки и вектором подачи заготовки.

Вторичный в плане

Обозначается (φ1) и оказывает значительное влияние чистоту детали: чем он шире, тем больше шероховатостей у заготовки; но помните, что со снижением его значения повышается нагрев.

Задний вспомогательный

Его маркируют (α1) и он способствует устранению трения в месте контакта лезвия с деталью, предотвращая повышение температуры в этой зоне, а значит и защищая от преждевременного износа. С его увеличением падает прочность приспособления, и, если он выходит за рекомендованные рамки, это провоцирует поломку.

Вершина между кромкой резца и задней вспомогательной поверхностью

Уже из подзаголовка понятно, на какой точке пересечения она измеряется. И чем она острее, тем лучше снимается материал, но тем быстрее нагревается зона контакта, и тем хуже стойкость к механическим разрушениям, а значит и ниже срок службы.

Наклона

Обозначается (λ), может быть положительным, нулевым или отрицательным. От его показателя зависит, в каком направлении будет сходить металлическая (деревянная, пластиковая) стружка при выполнении технологической операции.

Например, если λ < 0, то есть минусовой, отходы падают в ту же сторону, в которую осуществляется движение.

Расточной резец

Расточной резец может быть выполнен в нескольких вариантах. Быстрорежущий вид служит для обработки различных легких материалов и соответствующих сплавов, куда можно отнести алюминий, фторопласт, текстолит и другие материалы.

Для более крепких и тяжелых составов применяются монолитные, резец расточной твердосплавный или со вставками пластин из твердых сплавов. Такие изделия уже могут работать с бронзой, сырой сталью, нержавейкой, калеными сортами стали и другими материалами.

Все эти разновидности в свою очередь разделяются и по виду державки, которая может быть квадратной или круглой. Помимо этого, есть еще разделение по назначению. Согласно выполняемым функциям выпускают расточной резец для глухих отверстий, которые применяется не только для обработки внутренних стенок отверстия, но и занимается проточкой дна, вместе с последующей его шлифовкой. Также встречается резец расточной проходной, который используется для сквозных отверстий. Он работает с деталями цилиндрической формы, или имеющими сквозные дырки.

Сейчас оказываются весьма популярной такая разновидность как расточной резец со сменными пластинками. Они имеют различные профили и формы, а главное, что в комплекте к ним идет набор запасных частей, которые могут использоваться для крепежа рабочих пластин и державок. Износившиеся пластины можно быстро заменить.