Токарные резцы по металлу классификация

Обновлено: 02.12.2021

Качество и производительность обработки на токарно-винторезных станках зависит от того, соответствует ли режущий инструмент обрабатываемой заготовке. Для точения дерева, пластиков, металлов используются разные виды резцов.

Опасность неправильного выбора состоит в высокой вероятности порчи резца, деформации ходовых винтов, поломки шпинделя. Токарные резцы по металлу различаются размерами, формой, твердостью режущей кромки и другими параметрами.

Чтобы выбрать правильный инструмент и режим обработки, необходимо хорошо ориентироваться в его классификации.

Конструкция резца

Все токарные резцы состоят двух конструктивных элементов:

• державки с прямоугольным или квадратным сечением, которая служит для фиксации в резцедержателе;
• головки – рабочей части, состоящей из нескольких режущих кромок.

По форме державки резцы могут быть:

• прямыми;
• изогнутыми;
• отогнутыми;
• оттянутыми.

По способу изготовления они бывают:

• Монолитными (цельными).
• Напайными.
• С механическим креплением сменных пластин.

Рабочая часть формируется несколькими плоскостями и режущими кромками, форма которых зависит от назначения инструмента. Большинство резцов изготавливается в левом и правом исполнениях и выбираются в соответствии с направлением подачи.

Классификация резцов

Мы разберем основные признаки, по которым классифицируют токарные резцы по металлу для станков с ручным управлением, полуавтоматов и автоматов с ЧПУ.

Материал рабочей части

Головки резцов для токарных станков по металлу изготавливают из материалов с высокой твердостью и устойчивостью к износу.

Инструментальные быстрорежущие стали

Основной легирующий элемент в таких сплавах – вольфрам (Р9, Р18). Некоторые марки быстрорежущих сталей содержат также молибден (Р6М5) и кобальт (Р6М5К5). Из этих сравнительно недорогих сплавов изготавливаются преимущественно монолитные резцы. Их используют для обработки заготовок из рядовых незакаленных сталей, цветных материалов и их сплавов.

Один из существенных недостатков быстрорежущих сталей – снижение твердости при нагреве свыше 200 °C. Резцы быстро теряют свои свойства при обработке на высоких скоростях вращения шпинделя и подачах, при недостаточной подаче СОЖ.

Твердые сплавы

Основу всех твердых сплавов составляют карбиды. В качестве связки используется кобальт. Из-за высокой цены твердые сплавы производятся преимущественно в виде пластин, которые припаиваются или закрепляются механическим способом на головках резцов. Существуют также монолитные твердосплавные инструменты (центровки, сверла) небольшого размера.

Твердые сплавы получают путем спекания и горячего прессования. Они имеют высокую твердость (86 – 92 HRA) и красностойкость (до 1150 °С), поэтому используются для изготовления деталей из труднообрабатываемых материалов: чугунных отливок, нержавеющих, жаропрочных, титансодержащих и закаленных сталей. По химическому составу твердые сплавы разделяют на следующие группы:

• Вольфрамокобальтовые (ВК3, ВК6, ВК8).
• Титановольфрамокотальтовые (Т15К6, Т5К10).
• Титанотанталовольфрамокобальтовые (ТТ7К12, ТТ20К9).

Из-за высокой стоимости вольфрама были созданы безвольфрамовые твердые сплавы на основе карбидов и цианидов титана. Твердосплавные пластины с износостойкими покрытиями выпускаются как отдельная группа материалов и имеют буквенную маркировку ВП.

Большинство зарубежных производителей твердых сплавов использует собственную маркировку. Чаще всего она не содержит сведений о составе материала и покрытия, поскольку эта информация считается коммерческой тайной. Вместо этого производители дают наглядные рекомендации по применению.

Твердые сплавы имеют ряд ограничений и недостатков в сравнении с быстрорежущими сталями: они нетехнологичны и имеют низкую ударную вязкость (склонны к образованию трещин при ударах). Для заточки токарных резцов по металлу с твердосплавными напайками используется специализированный абразивный инструмент (преимущественно алмазный).

Качество обработки

Некоторые источники предлагают делить резцы на черновые, получистовые и чистовые.

В действительности качество обработки (шероховатость поверхности) зависит не только от конструктивных особенностей режущего инструмента, но также от качества его заточки и режима обработки – подачи на оборот и припуска. Поэтому один и тот же резец может использоваться как для обдирочных, так и для финишных токарных операций.

Виды резцов по выполняемым операциям

Токарно-винторезные станки способны выполнять множество видов обработки и с помощь них получают детали разных форм. В зависимости от назначения (выполняемой операции) резцы для них делят на несколько типов:

• Проходные служат для обработки наружных поверхностей цилиндрической и конической форм, формирования фасок. Подача выполняется параллельно оси заготовки.
• Подрезные используются для торцевания деталей. Резец подается перпендикулярно к оси заготовки.
• Проходные упорные резцы выполняют все перечисленные выше операции. Их широко применяют при изготовлении ступенчатых валов.
• Расточные резцы служат для обработки внутренних цилиндрических и конических поверхностей. Одна из особенностей их конструкции – массивная державка. От жесткости этого элемента зависит размерная точность.
• Резьбовые (наружные и внутренние) резцы служат для нарезания метрической и трубной резьбы. Их углы заточки составляют 60° и 55° соответственно. Для упорной и трапецеидальной резьбы используются специализированные фасонные резцы.
• Отрезные используются для отрезания заготовок.
• Прорезные (канавочные) резцы служат для протачивания наружных и внутренних канавок (для выхода шлифовального круга, для установки стопорных колец и т. д.)
• Фасонные – разнообразные по форме узкоспециализированные инструменты для создания профильных поверхностей.
• Резцы для контурного точения. Этот вид инструмента появился сравнительно недавно и используется преимущественно на станках с ЧПУ для чистовой обработки сложных поверхностей. Такие резцы снабжены пластинами ромбовидной формы, имеют острый угол заточки и рассчитаны на работу с небольшими припусками (до 2 мм).

Особенности твердосплавных пластин с механическим креплением

Резцы с механическим креплением пластин в настоящее время считаются наиболее востребованными для токарной обработки. Они обладают широким спектром технологических преимуществ в сравнении с напайными инструментами. Сменные пластины имеют высококачественную заводскую заточку и несколько режущих кромок.

При износе одной из них пластину устанавливают в другое положение. Это позволяет сэкономить большое количество станочного времени. Державки и пластины унифицированы и стандартизированы, но не взаимозаменяемы.

Современные твердые сплавы, из которых изготовлен инструмент, состоят из мелкодисперсных карбидов, поэтому отличаются повышенной ударной вязкостью и износостойкостью.

Запросить дополнительную информацию по выбору режущего инструмента для станков с ЧПУ вы может у консультантов компании Multicut по телефону или в онлайн-чате.

Классификация токарных резцов по металлу: твёрдосплавные, со сменными пластинами, легированные

Обработка металлов на токарном станке заключается в придании детали нужной формы методом снятия лишнего материала с заготовки. Операция выполняется резцами различных видов, приспособленных под определенную процедуру. Больше всего существует видов токарных резцов. Далее вы узнаете, какие они бывают и чем отличаются.

Конструкция токарного резца

конструкция токарного резца

Условно можно разделить любой резец по металлу на два элемента: головку и державку. Головка — это исполнительная часть, которая состоит из нескольких плоскостей и режущих кромок, заправленных под определенными углами. В зависимости от характера обработки материала подбирается и угол заточки.

Державка необходима для фиксации резца в держателе токарного станка. В срезе державка представляет собой прямоугольник или квадрат. Существует несколько стандартных размеров сечений каждой формы.

Различают следующие конструкции токарных резцов:

• прямые — державка и рабочая головка располагаются на одной или параллельных осях;
• изогнутые — державка согнута, если смотреть на нее сбоку;
• отогнутые — рабочая головка инструмента изогнута по отношению к державке, если смотреть на нее сверху;
• оттянутые — ширина головки меньше, чем державки. Головка может находиться на одной оси с державкой или быть смещенной относительно нее.

Классификация токарных резцов

Согласно общепринятой классификации ГОСТ все токарные резцы по металлу делятся на следующие категории:

• с режущей кромкой из легированной стали — весь инструмент выполнен из единого куска металла. Они могут изготавливаться и из инструментальных типов сталей. На сегодняшний день используются редко;
• с твёрдосплавными напайками — рабочая твёрдосплавная кромка-пластина приварена к основе — головке. Это наиболее распространенный тип инструмента;
• с фиксацией твёрдосплавных пластин механическим способом — режущая пластина фиксируется на головке с помощью винтов, прижимов. Сменные твёрдосплавные пластины изготавливают из металлических и металлокерамических материалов. Это самая редкая категория.

Существует классификация и по направлению подающего движения:

• левые — подаются слева: если взять его в левую руку, основная рабочая кромка располагается под большим пальцем;
• правые — подаются к станку справа: если взять в правую руку, основная рабочая кромка будет под большим пальцем, более распространены на практике.

Согласно классификации на основании метода обработки различают резцы:

• чистовые;
• черновые (обдирочные);
• получистовые;
• для тонких работ.

На шероховатость будущей детали влияет радиус закругления верхушки резца. Более гладкие поверхности получаются при большем радиусе.

Виды токарных резцов

Существует множество разновидностей токарных резцов, вот самые распространенные:

• проходной: используется для создания контуров вращающейся детали, обточки, подрезки при поперечной и продольной подаче;
• расточной резец: используется для создания различных пазов, углублений, отверстий. Выполняет отверстия насквозь;
• подрезной резец: используется только при поперечной подаче для точения деталей ступенчатой формы, торцов;
• отрезной: подается поперек оси вращения, выполняет пазы и канавки вокруг детали, используется для отделения готового изделия;
• резьбовые: режет резьбы любых типов на деталях с любой формой сечения. Резьбовые инструменты могут быть изогнутыми, прямыми или круглыми;
• фасонные: ими обтачивают детали сложной конфигурации, вынимают различные фаски снаружи и внутри.

Материалы для резцов

резец со сменной рабочей пластинкой

Исполнительная часть резца должна быть достаточно твердой, сохранять свойства при нагреве, обладать стойкостью к истиранию и ударам.

Материалы делятся на три группы:

Первая — для инструментов, режущих при малых скоростях. Это инструментальные и углеродистые марки сталей с твердостью после закалки 60 — 64.

При повышении температуры токарного резца более чем 200 — 240 градусов его режущие качества резко снижаются, поэтому на практике их используют редко.

К этой категории относятся инструменты из хромовольфрамовой, хромокремнистой и хромомарганцовистой легированной стали со стойкостью к температуре до 300 градусов.

Вторая — для резцов, выполняющих точение на высоких скоростях. К ней относятся стали быстрорежущей категории Р12, Р9, Р9К5Ф2. После закаливания материал достигает твердости 62 — 65, сохраняет свойства при температуре до 650 градусов и длительное время не истирается.

Третья — сплавы металлокерамики. Это твёрдосплавные материалы, выдерживающие работу при высокой скорости и температуре до 1000 градусов. Чугун и некоторые цветные сплавы точат инструментами из вольфрамокобальтовой смеси: ВК6 — для чистовой и получистовой работы, ВК8 — для первичной обработки.

Сталь точат твёрдосплавными титановольфрамокобальтовыми резцами: Т15К6 — обработка начисто, Т5К10 для прерывистого и первичного точения. Из кубического нитрида бора изготавливают сменные пластины для любых видов обработки особо твердых материалов, в том числе чугуна.

Цветные металлы начисто точат твёрдосплавными пластинками из поликристаллического алмаза.

Пластинки материала бывают сменными, их вставляют в державку, некоторые модели оснащены стружколомами, которые отлично дробят стружку даже при небольшой подаче и поверхностном точении. Такие сменные твёрдосплавные пластины используют для суперчистовой резки нержавейки и других типов стали на станках.

Видео урок о том, как правильно устанавливать резцы в токарные станки и и их видах:

Резцы токарные по металлу: виды, классификация, маркировка и назначение

Маркировка токарных резцов, значения цифр и символов

Классификация токарных резцов по назначению

Прямые проходные токарные резцы и их назначение

Отогнутые проходные токарные резцы и их назначение

Проходные упорные токарные резцы и их назначение

Отогнутые подрезные токарные резцы и их назначение

Расточные токарные резцы и их назначение

Отрезные (канавочные) токарные резцы и их назначение

Резьбовые токарные резцы и их назначение

Фасонные токарные резцы и их назначение.

Общая конструкция обрабатывающего инструменты по металлу

Любой резец состоит из двух элементов:

1. Державка — выполнена в форме квадрата или прямоугольника. Служит для фиксации инструмента в резцедержателе.
2. Рабочая головка — задействована в процессе обработки. Она состоит из нескольких режущих кромок, которые обеспечивают обработку металлов резанием.

Конструкция токарного резца

Конструктивные элементы токарного резца – режущая часть или головка и державка, с помощью которой оснастка фиксируется в резцедержателе станка. Резец и державка могут иметь квадратную или прямоугольную форму. Размер резца должен соответствовать стандартному ряду в пределах от 160х100 до 630х500 мм для прямоугольной конфигурации и от 40х40 до 400х400 мм для квадратной.

Главной рабочей частью резца является головка, режущие свойства которой определяют углы кромок. Именно углы токарного резца определяют характер съёма металла с заготовки. Основные углы:

• Главный задний — находится между плоскостями резания и задней поверхностью резца. От него зависит параметр силы трения, качество обработки и скорость изнашивания инструмента. Подбирается в соответствии с плотностью обрабатываемого материала.
• Главный передний – определяет уровень деформации материала при срезе, усилие реза и эффективность отвода тепла. Должен быть обратно пропорционален твердости обрабатываемого материала — чем она выше, тем меньше угол.
• Резания. Расположен между передней и задней поверхностями головки.
• Заострения. Расположен между передней и задней поверхностями. От него зависит прочность и острота оснастки.
• Основной в плане. От него зависит количество снимаемого материала.
• Вторичный в плане. От него зависит шероховатость. Чем он ниже, тем выше качество поверхности.
• Вершина между задней вспомогательной поверхностью и кромкой реза. Имеет прямое соотношение с показателем прочности.
• Наклона режущей кромки – определяет геометрию пятна контакта резца и поверхности детали.
• Задний вспомогательный – определяет трение между задней плоскостью и заготовкой.

Все элементы конструкции токарного резца выполняются из одной марки стали. Рекомендуются металлокерамические твердые сплавы Т5К10 или сходные с ним.

Какие действующие стандарты бывают и расшифровка их маркировки

Основным стандартом, по которым изготавливают токарные резцы, является ГОСТ:

• Отрезные и канавочные — ГОСТ 18874-73.
• Расточные — ГОСТ 18872-73.
• Проходные — ГОСТ 18871-73.
• Фасонные — ГОСТ 18875-73.
• Резьбовые — ГОСТ 188885-73.

Маркировка по материалу рабочей части:

• Вольфрамовые — ВК8, ВК2.
• Титановольфрамовые — Т5К10, Т15К6, Т30К4.
• Титано-тантало-вольфрамовые — ТТ7К12, ТТ8К6.
• Высокоуглеродистая сталь — У10А, У12А.
• Быстрорежущая сталь нормальной эффективности — Р9, Р12, Р18.
• Быстрорежущая сталь повышенной эффективности — Р18Ф2, Р18Ф4, Р6М3.

Назначение отрезного резца

отрезной резец

В зависимости от вида операции используются основные типы резцов:

• резьбовые для внешней и внутренней нарезки;
• проходные прямые, отогнутые и упорные;
• расточные для глухих и сквозных отверстий;
• отрезные.

Токарные отрезные резцы применяют для отрезания детали от прута малого диаметра и формирования канавок в заготовке. Их вырезают отрезными инструментами особого назначения — канавочными.

Форма рабочей головки соответствует размерам и форме будущей канавки. Зачастую в один проход паз нужного размера сделать не получается.

В несколько заходов работают и с твердыми металлами, а также при большой ширине паза.

Длина рабочей области должна составлять немногим больше половины от поперечника разрезаемой детали.

Виды конструкций отрезных инструментов:

• цельные: выточен из единого куска металла. Их изготавливают из инструментальной углеродистой стали, мелкие — из быстрорежущих. Не нашли широкого применения на практике;
• с приваренными пластинками: на головке приварена твердосплавная или быстрорежущая пластинка. При их приваривании важно соблюдать технологию, иначе возникают трещины, инструмент быстро разрушается;
• с механической фиксацией пластин: в головку инструмента вставляется режущая пластинка и крепится механически. Их часто используют для минералкерамических режущих пластин.

Токарные резаки могут быть левыми и правыми, прямыми или отогнутыми. Наиболее распространены на практике левые отогнутые и правые прямые.

Заточка

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

Когда требуется заточить режущий инструмент

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

При автоматической обработке признаками износа являются:

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

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

Общие правила выполнения

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

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

Важно!

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

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

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

Преимущества твердосплавных пластин для резцов

Главные преимущества твердосплавных пластин для отрезных резцов перед инструментом из быстрореза — это возможность работы с высокими скоростями резания (до 500 м/с для стали) и сохранение твердости при высокой (до 900 °C) температуре в зоне обработки.

Существуют два основных метода фиксации твердосплавных пластин на головке державки: напайка (а также аналогичные методы) и механическое крепление. Неразъемные соединения конструктивно проще и более устойчивы к вибрации при работе под большими нагрузками.

Но, несмотря на более сложную технологию изготовления, отрезной инструмент с креплением пластин механическим способом обладает рядом неоспоримых преимуществ:

• отсутствие термического воздействия на головку державки во время крепления режущей части;
• возможность быстрой замены пластины или поворот другой режущей кромкой;
• использование на одном типе державки различных видов пластин;
• сохранение геометрических характеристик резца после замены пластины.

Помимо режущих элементов из твердых сплавов при обработке особо твердых материалов применяют керамические пластины. Они более хрупкие, но отличаются повышенной износостойкостью режущей кромки и могут работать при очень высоких температурах в зоне резания (до 1200 °C).

Как установить на станке

Для получения надлежащего качества и точности обработки необходим правильный монтаж резца. Также ошибки при установке способствуют быстрому износу режущей кромки.

Устанавливается инструмент в резцедержатель строго по центру. Для корректировки его по высоте в арсенале токаря должны быть металлические пластины толщиной от 1 до 4-5 мм. Установка ниже центра приводит к выталкиванию детали, что опасно и для инструмента, и для работника. Если режущая кромка завышена, она перегревается и быстро изнашивается.

При установке режущего инструмента нужно придерживаться простых правил:

1. Протереть опорную поверхность резцедержателя.
2. Фиксировать инструмент минимум двумя болтами.
3. Вылет головки не должен превышать 1,5 высоты державки.
4. При черновой обработке допускается завышение режущей кромки на 0,3-1 мм.

После установки инструмента нужно снять пробную стружку. Если поверхность получается ровная и гладкая, стружка не наматывается на резец — можно приступать к работе.

  Регулировка шуруповерта. Как пользоваться шуруповертом

Важно!

Не допускается использование более трех прокладок. Также они не должны выступать за пределы резцедержателя.

Маркировка токарных резцов, значения цифр и символов

По стандарту маркировка токарных резцов может включать в себя 9 или 10 символов.

1. Первый — способ крепления режущей пластины.
2. Второй — ее форма.
3. Третий — тип резца.
4. Четвертый — задний угол режущей пластины.
5. Пятый — направление резания.

Изображение №6: возможные значения параметров 1–5

1. Шестой — высота державки.
2. Седьмой — ширина ее хвостовой части.
3. Восьмой — общая длина резца.
4. Девятый — размер режущей пластины.

Изображение №7: возможные значения параметров 6–9

1. Десятый указывается при необходимости. Обозначает точность некоторых параметров резцов.

Изображение №8: возможные значения параметра 10

Правила эксплуатации

Токарные резцы способны долгое время выполнять основную функцию, пока не сточится рабочая поверхность. Но неправильное использование сокращает срок службы инструмента. Чтобы не допустить предварительного износа, нужно соблюдать простые правила эксплуатации:

• Устанавливать по центру.
• Чем больше габариты заготовки, тем крупнее должен быть резец.
• Включать охлаждение при работе на тяжелых режимах.
• Своевременно затачивать.
• Периодически проводить доводку рабочих поверхностей мелкозернистым камушком, не вынимая инструмент из резцедержателя.
• К заготовке подводить инструмент вручную, после касания включать автоматическую подачу.
• При остановке станка сначала вручную отвести инструмент, после выключить агрегат.
• Правильно подбирать режимы резания.
• Не хранить инструмент в куче — это приводит к сколам и трещинам на режущей кромке.
• При работе с отрезным резцом подводить его как можно ближе к патрону.

На токарном станке выполняется много видов работ. Для каждого процесса предусмотрен отдельный резец. Он подбирается исходя из обрабатываемого материала, режимов резания, параметров чистоты и шероховатости. Инструмент нужно своевременно его затачивать, соблюдать правила эксплуатации и хранения.

Рекомендации по подбору резца

При выборе инструмента необходимо руководствоваться функциональным назначением резцов. Что же касается материала, углов заточки и прочих параметров необходимо учесть твердость материала обрабатываемой заготовки. Также необходимо определиться с тем, что является наиболее приоритетным фактором при проведении работ – качество, производительность, стойкость инструмента.

Рекомендуемый минимальный набор резцов состоит из:

• Проходного необходимого для торцевой обработки;
• Наружного нейтрального;
• Расточного.

Данный базовый комплект достаточен для выполнения большей части типовых операций, но конечно для более сложных работ понадобится расширенный набор инструмента, в том числе фасонные и резьбовые резцы.

Для профессиональных работ в большом объёме разумным вариантом будет приобретение набора резцов со сменными пластинами.

Это позволит впоследствии тратить меньше средств на приобретение расходных материалов, по мере износа производя только замену пластин, а не резцов целиком.

Сборные

Отдельного рассмотрения заслуживают виды и назначение токарных резцов по металлу так называемого универсального типа. В их конструкции предусмотрен зажим или болтовой, или винтовой, или даже более специфический фиксатор, позволяющий устанавливать самые разные пластины, меняя их по мере необходимости.

Таким образом можно обрабатывать детали под всеми нужными углами, контролируя скорость проведения технологической операции, точность снятия металла и другие параметры.

Свое применение эти инструменты находят в производственных комплексах с ЧПУ, программное управление которого пишется для контурного прецизионного точения и решения иных, столь же нестандартных задач.

Режущие инструменты по металлу их классификация, типы, виды и характеристики этих современных устройств металлообработки

08Дек

Для обработки заготовок сегодня используются самые разные приспособления.

Обратим внимание на едва ли не самые востребованные из них – на режущие приспособления по металлу: подробно рассмотрим признаки, по которым они разделяются, и сферу применения каждого из них, конструктивные особенности и основные рабочие параметры. Столько нюансов – чтобы вы понимали, какой из них выбирать и использовать в каждой конкретной ситуации.

Отдельно отметим, что они непросто до сих пор актуальны, но и сохраняют перспективность. Именно механическая технология остается востребованной, во многом в силу своей доступности. Момент унификация тоже играет свою роль: одни и те же сверла и фрезы зачастую подходят для целых серий станков и, при всей своей совместимости могут обеспечить высокую точность результата.

Классификация металлорежущего инструмента

Есть ряд ключевых параметров – взглянем на каждый.

По характеру обработки (действия) их разделяют на:

• лезвийные – срезают лишний материал;
• абразивные – истирают поверхность, доводя ее до нужной геометрии путем шлифования.

По конструктивному исполнению они могут быть:

•  цельные – полностью выполнены из одной заготовки;
• составные – сделаны из нескольких деталей, все соединения которых неразъемные;
• сборные – их элементы скрепляются так, чтобы их не составляло труда разъединить при необходимости.

По варианту крепления выделяют насадные и хвостовые. А также есть варианты по приводам (с ручным, машинным или комбинированным) и по форме (пластинчатые, цилиндрические, дисковые, конические), и каждый из них востребован в своей нише.

Основные виды металлорежущего инструмента

В зависимости от назначения, проводимых с их помощью операций и особенностей исполнения, все приспособления разбиваются на ряд групп. Рассмотрим каждую, уделяя внимание ключевым моментам.

Резцы

Есть широкая номенклатура их размеров, но каждый их представитель однолезвийный и предназначен для обработки всевозможных тел вращения. И все они обладают следующими нюансами конфигурации:

• сделаны с державкой и рабочей частью;
• изготовлены из сплавов, определяющих конкретный материал, а значит и сферу их применения;
• с определенным углом заточки, зависящим от случаев использования.

Их также разделяют по назначению – на следующие варианты:

• отрезные – для отделения (какой-то доли заготовки от целого) под углом в 90 0;
• проходные – прямые, отогнутые, упорные – для снятия фасок, в том числе и перпендикулярно оси вращения;
• резьбовые – для создания витков изнутри или снаружи деталей;
• расточные – предназначенные для расширения глухих или сквозных отверстий.

По своему конструктивному исполнению они могут быть как цельными, так сборными – со сменными пластинами, обеспечивающими универсальность (но, к сожалению, снижающими общую надежность и долговечность).

В зависимости от стороны закрепления на держателе, резцы для токарных станков подразделяются на правые и левые. Проверить, какой из них попал к вам, достаточно просто. Нужно лишь положить на него ладонь соответствующей руки, к вершине пальцами. Направления большого и главной кромки должны совпадать – посмотрите на схему ниже:

Фрезы

Это чуть ли не самые востребованные многолезвийные режущие инструменты в машиностроении, выполненные в виде тел вращения и снабженные зубцами на рабочих поверхностях. Внимание, они снимают материал с неподвижно зафиксированного изделия. По своей конструкции сложнее представителей предыдущей группы, поэтому стоят дороже.

Используются они для решения широкого круга задач: для придания нужной геометрии боковым и торцевым плоскостям (наружным), для растачивания отверстий до необходимого диаметра, для выполнения сравнительно сложных фигурных контуров из простой (прямоугольной) заготовки.

На группы они делятся сразу по нескольким показателям:

• по расположению зубцов;
• по специфике кромки;
• по выполняемым операциям;
• по креплению насадок;
• по материалу изготовления.

Современная классификация режущего инструмента очень широка и разнообразна, поэтому сосредоточим внимание на самых популярных и востребованных видах фрез. На их примере можно составить верное впечатление о других аналогичных приспособлениях. Итак, наиболее актуальны следующие их модели:

Концевые – нужны для создания контурных выемок, уступов, глубоких пазов, плавных переходов при формировании сложных рельефов корпусных деталей. Внешне похожи на сверла, но без кромок в нижней части, и зачастую выполняются с коническим хвостовиком, обеспечивающем жесткость крепления.

Цилиндрические – сделаны как втулки с технологическими отверстиями и пазами, за счет которых и монтируются на оправку. Обладают сразу несколькими лезвиями, расположенными вдоль оси, с наклоном. Используются для высокоточной зачистки отдельных участков заготовки, с их помощью также может производиться кантовка (если установить угловые головки на шпиндель).

Дисковые – их форма понятна уже из названия; они достаточно тонкие и действуют перпендикулярно направлению движения детали, что позволяет выполнять пропилы от 1 мм. По виду пластин эти режущие инструменты для обработки металла подразделяются на пазовые, полукруглые, трехсторонние, модульные.

Торцовые – у них кромки размещены снизу корпуса, и такая конфигурация позволяет поддерживать высокую скорость обтачивания плоскости (стол-фиксатор при этом перемещается продольно); в результате производительность труда в несколько раз выше, чем при строжке. У них также цилиндрический корпус, с патроном, хвостовиком и шпонкой, передающей крутящий момент.

Червячные – с фигурными лезвиями, заточенными по обратной эвольвенте и расположенными под определенным уклоном (зависит от области применения). Актуальны для создания зубцов на колесах, шестернях, валах. Действуют по принципу обкатки, при вращении заготовки с фиксированным шагом смещения.

Угловые и концевые – часть их представляет собой усеченный конус, и такая форма позволяет быстро торцевать плоские детали вдоль края, обеспечивая ровную и гладкую поверхность.

Пилы – исключительно для операций резания, для чего их зубцы выполняются острыми, зачастую такой же толщины, что и корпус (в таком случае изготавливаются без перехода). Крепятся при помощи пазового соединения. Отличаются экономным раскроем, особенно востребованы при обработке валов и технологических прибылей.

Фасонные – нужны для придания заготовкам сложной и заранее заданной конфигурации (геометрия их поверхности будет обратной кромке). Внешне похожи на напильники, закрепленные в патронах за хвостовики.

Шпоночные – специальные, дисковые и пальчиковые одновременно, сначала действующие подобно буру, после с вертикальной выработкой. Необходимы для создания пазов.

Сверла, зенкеры, зенковки и развертки

Первые приспособления этой группы хорошо знакомы любому человеку, которому хоть раз требовалось проделать отверстие в твердой поверхности. Они осевые, вгрызаются в деталь за счет вращательного движения, стружка при этом удаляется по винтовым канавкам.

Между собой они отличаются такими показателями как:

• материал исполнения;
• хвостовик;
• диаметр (размер);
• угол заточки главной кромки.

Следующий популярный режущий инструмент – это зенкер, используемый или для расширения отверстия (увеличения диаметра), или для его корректировки (повышения точности).

Конические входные участки посадочного места под болты тоже обрабатываются при помощи специального приспособления, которое называется зенковка.

Ну а шероховатость снижается разверткой – ею не составит труда довести плоскость до нужного уровня гладкости.

Протяжки и прошивки

Первые обладают сразу несколькими лезвиями, расположенными последовательно и так, что каждое новое выступает над предыдущим. Такая конфигурация дает возможность снимать материал с заготовки как при вращательном и поступательном движении, так и в статическом режиме – под углом в 90 0 к направлению подачи.

Считаются профессиональным оборудованием и стоят сравнительно дорого, но зато обладают рядом преимуществ:

• ресурс стойкости высок, а это залог низких эксплуатационных затрат;
• в процессе работы задействованы сразу несколько зубьев, что позволяет повысить припуск и является гарантией внушительной производительности;
• квалитет точности – до 6 го включительно;
• с их помощью можно эффективно убирать дефекты.

Прошивка – это современный станочный режущий инструмент, позволяющий быстро делать четырех- и шестигранные, шлицевые, TORX R и другие отверстия.

Если она выполнена как головка, то совместима с токарной, фрезерной, ЧПУ-техникой, эффективна как при горизонтальных, так и при вертикальных проходах.

Ее несущий вал монтирован под заданным углом, на шарикоподшипники, поэтому он успешно выдерживает даже серьезные нагрузки.

Углубление в материал заготовки происходит плавно, потому необходимый профиль посадочного места создается с высокой точностью.

Если же она ориентирована на создание внутренних отверстий, она представляет собой стержень с цилиндрическим хвостовиком и направляющей нужного сечения. Если применяется для пробития внешних посадочных мест, у нее обратная конфигурация – внутри диска выбит нужный профиль, который и воспроизводится при контакте с деталью.

Размерный ряд насчитывает 7 позиций, маркированных латинской литерой G (от G5 до G25).

Зуборезный и обкаточный инструмент

Уже из названия первого понятно, зачем он нужен – для создания элементов сцепления на шлицевых валиках, храповых и червячных колесах и других подобных деталях. И его номенклатура достаточно широка – включает в себя:

• пальцевые и дисковые фрезы – действуют модульно;
• головки – формируют все впадины одновременно путем копирования (за несколько проходов);
• гребенки – прямо- и косозубые, выполняют роль строгальных резцов;
• долбяки – колеса с кромками, позволяющие реализовать наружное/внутреннее зацепление.

В эту же группу входят и приспособления, работающие методом обкатки, то есть так, чтобы кромки в результате скольжения последовательно создавали поверхность необходимой геометрии.

Резьбонарезной тип режущего инструмента

У него тоже «говорящее» название – он нужен для образования винтовых линий различного размера и рисунка, который позволяют обеспечить надежное соединение. Может похвастать широкой номенклатурой, включающей в себя:

• головки, вихревые или самооткрывающиеся, сделанные по ГОСТ 21760-76;
• тангенциальные гребенки;
• лерки (плашки);
• фрезы, дисковые, концевые и другие;
• метчики, в том числе гаечные и автоматные, соответствующие межгосударственным стандартам 1604-71, 3266-81, 6951-71, 8859-74.

Эти приспособления позволяют наносить метрические, дюймовые, конические, трубные цилиндрические, левые и правые резьбы, даже в сквозных или глухих отверстиях.

Абразивные виды

Это всевозможные круги (шлифовальные, зачистные и так далее), чашки, насадки, используемые для механической обработки деталей.

Основная характеристика режущего инструмента данной группы – твердость поверхности, которая должна быть прочнее материала заготовки, чтобы воздействовать на него, а не наоборот.

Потому она исполняется из зерен электрокорунда, синтетических и натуральных алмазов, карбида кремния, хаотично объединенных в связки (бакелитовые, силикатовые, керамические, магнезиальные, вулканитовые, гифталевые).

Благодаря чему она приобретает способность к самозатачиванию: скалываясь и затупляясь, верхние частицы освобождают место для новых слоев.

Все перечисленные варианты приспособлений являются жесткими, но также выделяют и категорию гибких, в которую входят ленты и диски.

Ручной металлорежущий инструмент

Это переносная альтернатива станкам – устройства, облегчающие человеческий труд, и в качестве примеров можно привести:

• профильные или высечные ножницы – применяются для отделения части листового проката от целой заготовки;
• панелерезы – нужны для работы с сэндвич-панелями, обеспечивают скорость и точность проведения операций;
• фальцеосадочные машины – позволяют автоматизировать процесс закрытия лежачих стыков;
•  пресс-формеры – необходимы для правильного сдавливания изделий проката;
• мобильные клещи – очень удобны при холодной сварке, помогают с большой силой прижать соединяемые элементы. 

Сферы использования

Мы рассмотрели, какие бывают режущие инструменты, но где и когда они востребованы? Они фактически незаменимы во всех основных отраслях промышленности, но эффективно применять их можно только при выполнении определенных требований:

• материал их изготовления обязан быть тверже и прочнее того металла, который они обрабатывают;
• заготовка должна быть надежно закреплена;
• необходимо строго соблюдать технику безопасности и схему производства деталей.

Если все эти условия соблюдаются, можно рассчитывать на длительную и экономически выгодную эксплуатацию.

Еще одна важная ниша – это небольшие частные и домашние мастерские. В них востребованы ручные приспособления – всевозможные машинки и станки, рассчитанные на штучные операции, на низких скоростях и с небольшой подачей. 

Выбор вида режущего инструмента для металлообработки

Чтобы сделать правильный заказ, нужно:

• Определить, какие задачи он должен решать – с помощью той же фрезы можно выполнять широкий, но все-таки ограниченный круг работ, она не подойдет там, где требуется сверло.
• Учесть, на какой станок он будет устанавливаться, – просто необходимо, чтобы он был совместимым и мог без лишних потерь воспринимать и передавать усилие вращение.
• Удостовериться, что он сможет поддерживать требуемые параметры резания – провести расчеты, составить технологическую карту, сверить с ней паспортные данные (и другие показатели) понравившихся приспособлений.
• Продумать эффективность применения – при прочих равных лучше покупать тот вариант, износостойкость которого выше, ведь он дольше прослужит, это справедливо даже для серийного производства, в условиях высоких нагрузок.

Из каких материалов они изготавливаются?

Теперь, когда рассмотрены виды режущих инструментов и их назначение, и нужно добавить, что успешно выполнять свою роль они смогут только в том случае, если будут достаточно прочными. А для этого они должны быть сделаны из чего-то очень твердого.

Те же резцы и фрезы выполняются из сплавов, марка которых зависит от задач, призванных решать приспособления:

• Т5К10 – для чернового и обдирочного точения, строгания, копирной обработки легированных и углеродистых поковок, отливок, штамповок;
• Т15К6 – для зенкерования, развертывания и других операций, проводимых над деталями из стали и литья;
• ВК8 – для заготовок из чугуна, цветмета, нержавейки и прочих материалов, предназначенных для эксплуатации на не жестком оборудовании, но в неблагоприятных условиях.

Мы рассмотрели, что такое режущий инструмент, определение дали, примеры сфер использования привели, определиться и купить его тоже поможем. Обращайтесь в компанию «Рокта» и опишите свой случай, мы подберем оптимальные фрезы, сверла, абразивные круги для вашего станка и предложим их по выгодной цене.