Геометрия токарного резца – углы, поверхности, плоскости

Резец – один из главных инструментов для резания, который применяется в стандартном станке. Размеры геометрических показателей резца определяют его основные характеристики, в том числе и точность обработки.

Любой токарь должен разбираться в геометрии резца, чтобы выполнить работу качественно.

tokar-rez-po-met-s-napajk

Параметры токарных резцов

Любой токарный резец образуют державка, необходимая для фиксации инструмента в держателе токарного станка, и рабочая головка, обеспечивающая резание металла. Для рассмотрения геометрических параметров токарного резца за образец лучше взять проходной инструмент.

На режущей части токарного резца данного типа выделяют три поверхности:

  • переднюю (по ней в ходе обработки заготовки осуществляется сход металлической стружки);
  • задние – главную и вспомогательную (обе повернуты своей лицевой частью к обрабатываемой детали).

Кромка инструмента, называемая режущей (и непосредственно участвующая в обработке), образована пересечением его передней и главной задней поверхностей. В геометрии токарного резца выделяют и вспомогательную режущую кромку. Она, соответственно, образована пересечением передней поверхности со вспомогательной задней.

» data-lazy-type=»iframe» src=»data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″>

Точку, в которой пересекаются главная и вспомогательная режущие кромки, принято называть вершиной резца. Последняя при резании металла испытывает колоссальные нагрузки, приводящие к ее поломке. Чтобы повысить стойкость вершины резца, ее в процессе заточки не заостряют, а немного скругляют. Это требует введения такого параметра, как радиус при вершине. Есть и еще один способ увеличения стойкости вершины токарного резца – формирование переходной режущей кромки, имеющей прямолинейную форму.

Важнейшими геометрическими параметрами резцов для токарной обработки являются их углы, которые определяют взаимное расположение поверхностей инструмента. Параметры углов варьируются в зависимости от разновидности токарного резца и от ряда других факторов:

  • материала изготовления инструмента;
  • условий его работы;
  • характеристик материала, который предстоит обрабатывать.

Геометрия

Все наиболее важные показатели и технические особенности резца определяются значением его углов. Помимо, основных имеются углы при вершине, а также углы наклона режущей кромки.

ugly-rezca

Основные углы режущего инструмента

Во время заточки самое важное – обеспечить точные параметры углов. Ориентация кромки проходит по 3 стандартным плоскостям: задней, передней и дополнительной.

Главный задний

Увеличение параметров основного угла заднего значительно снижает прочность и делает не надежную фиксацию инструмента на держателе резца. Также увеличение параметров данного угла изменяет показатели колебаний их частоту и амплитуду, ускоряет износ инструмента.

Если параметры уменьшить – это приведет к увеличению площади взаимодействия кромки, которая режет и поверхности обрабатываемой заготовки.

tokar-rez-po-met-1

Главный передний

Это основной угол, который и определяет качественные показатели поверхности удаления. Увеличение параметров ведет к повышенному количеству изменений в верхнем слое.

Если параметры у угла незначительные, то это обеспечивает более легкое удаление верхнего слоя металла с обрабатываемой поверхности.

Угол резания

Угол резания должен быть в пределах 60–100° и находится между передом резца и непосредственно плоскостью резания.

Угол заострения

Этот угол расположен между главными поверхностями задней и передней. Его параметры указывают на уровень заострения вершины.

Основной в плане

Параметры данного угла также характеризуют свойства токарного резца. Измеряется между направлением продольной подачи и проекцией основной режущей кромки на плоскость.

zatochka-rezcov-5

Вторичный в плане

Вторичный в плане угол образуется из проекции вспомогательной кромки на поверхность с тем же направлением продольной подачи.

Задний вспомогательный

Этот угол необходим, чтобы снизить трение между задней поверхностью резца и непосредственно обрабатываемой деталью. В результате снижается нагрев и износ инструмента. Если угол будет слишком большой, то резец может ослабнуть и сломаться.

Вершина между задней вспомогательной поверхностью и кромкой режущего инструмента

Измеряется между проекцией вспомогательной поверхности и непосредственно режущей кромки. Чем больше данный параметр, тем прочнее по факту резец. Также улучшаются показатели теплоотвода.

Угол наклона режущей части

Определяет направление, куда сходит стружка во время рабочего процесса. Эти показатели могут быть положительными, отрицательными и нулевыми.

ugol-naklona

Измерение углов режущего инструмента

Эта процедура производится с помощью специализированного ручного оборудования для измерения.

Стандартный настольный вариант угломера представляет собой конструкцию из следующих элементов:

  • основа измерительного прибора;
  • стойка с подвижным шаблоном;
  • измерительной части с градусной линейкой;
  • стопорного винта, чтобы фиксировать направление.

Алгоритм измерения детали:

  • Образец нужно разместить на основании.
  • Кромку совместить с плоскостью стойки.
  • На градусной части линейки отображается полученный результат.

Для измерения углов в плане используется угломерное оборудование с наличием нониуса.

Плоскости резания

Для того, чтобы отсчитывать гулы резцов необходимо ориентироваться на координатные плоскости:

  • основная плоскость является параллельной поверхностью по отношению к направлениям продольной и поперечной подачи;
  • плоскость резания проходит непосредственно через главное лезвие и по касательной линии к площади отрезания болванки.

Также имеются секущие плоскости: основная и вторичная. Основная проходит через свободную точку основного лезвия под прямым углом к его проекции на основную координатную плоскость. Вспомогательная – через свободную точку вспомогательного лезвия также под прямым углом к главной плоскости.

При измерении всех основных и вспомогательных углов точные параметры заносят в специальную документацию. От этих показателей зависит и срок службы резца, и качество выполняемой работы.

На какие критерии нужно обращать внимание, чтобы выбрать качественный токарный станок по металлу?

Универсальный токарно-винторезный станок по металлу ТВ-320: описание, технические характеристики, схемы

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.

  • 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.

Угол наклона главной режущей кромки

Углом наклона главной режущей кромки λ – называется угол, который формируется между режущей кромкой и условной линией, проходящей параллельно основной плоскости через вершину резца.

Угол наклона главной режущей кромки

Наклон режущей кромки

Угол наклона может считаться положительным, если вершина резца будет максимально низкой точкой режущей кромки. Он будет отрицательным, если угол наклона будет самой высокой точкой кромки. И будет равным нулю, если главная режущая кромка будет проводиться параллельно основной плоскости.

Плоскости обработки

Выделяют следующие их виды:

  • основная – идет параллельно вектору подачи, будь он продольным или поперечным;
  • резания – ее формирует лезвие (непосредственно) и та площадь, на которую оно воздействует (по касательной).

Плюс, есть пара секущих – главная и дополнительная. Направление первой – через свободную точку острия перпендикулярно проекции, вторая создается сходным образом и тоже под прямым углом, только уже через вспомогательную кромку.

Все полученные значения стоит записывать, ведя таким образом техническую документацию, которая при необходимости поможет рассчитать точность, скорость, качество съема материала и примерный срок службы инструмента с учетом интенсивности его эксплуатации.

части и элементы токарного резца

Как закрепить резец на станке

Он устанавливается на каретку суппорта (подвижный элемент) и фиксируется держателем, который может быть как одно-, так и многопозиционным. Внимание, его положение нужно выверить с максимальной точностью: необходимо, чтобы он был размещен параллельно и одновременно перпендикулярно. Кромка – строго напротив оси вала, потратьте время на настройку по высоте. В центрировании отлично помогут стальные пластины-накладки.

Также не следует допускать зазоров или люфтов, которые способны привести к разбалтыванию инструмента (со временем и под нагрузками), а значит и к снижению точности обработки деталей. Поэтому крепеж обязан быть жестким.

Мы подробно рассказали, из каких частей состоит токарный резец, что за углы у него есть и зачем они нужны. Теперь вы наверняка понимаете, насколько важно поддерживать геометрию его профиля в рекомендованном состоянии и, при необходимости, сможете заточить его. Ну а станок для этого вы всегда найдете в каталоге ижевского производителя «Сармат» – обращайтесь и покупайте качественное оборудование.

основные части токарного резца

Резец и его форма передней поверхности.

И так для более легкого восприятия данной темы рассмотрим следующую картинку

Геометрия токарного резца – углы, поверхности, плоскости

И так какие мы видим формы заточки передней поверхности резцов. Сразу хочу оговорится, что сегодня резцы с напаянными пластина из твердого сплава уже практически не применяются. Но они в свою очередь могут использоваться при любой механической обработке металлов точением.

Классификация

По конструкции и принципу функционирования данный инструмент дифференцируют на следующие варианты:

  • Прямые модели с параллельными оси державки режущими кромками характеризуются отсутствием изгибов. Они рассчитаны на грубую обработку, предполагающую снятие значительного количества материала, нередко за несколько проходов, при обточке лишних фрагментов деталей.
  • Отогнутые подрезные резцы имеют аналогичное назначение, но рассчитаны на обработку предметов более сложных форм: изгиб позволяет обтачивать труднодоступные места и т. д. Режущие кромки таких моделей наклонены от оси державки. Метод работ определяется особенностями инструмента и типом и толщиной материала.
  • Токарные упорные варианты рассчитаны на точение предметов малой жесткости. Они применяются для подрезки бортиков и обточки ступенчатых поверхностей. Это наиболее распространенный тип рассматриваемых инструментов. Их режущие кромки параллельны оси державки, однако, в сравнении с прямыми подрезными резцами, имеют меньший угол.

По направлению подачи данные инструменты классифицируют на левые и правые.

Геометрия токарного резца – углы, поверхности, плоскости

Наконец, подрезные резцы дифференцируют по технологии производства.

  • Цельные варианты включают головку и державку из одного материала.
  • Составные модели имеют элементы различного состава.

Параметры рассматриваемых инструментов регламентированы ГОСТами.

Так, отогнутые подрезные резцы с твердосплавными режущими пластинами описаны ГОСТ 18880-73. Для токарных проходных резцов, оснащенных сверх твердосплавными пластинами, и аналогичных подрезных моделей характеристики определены в ГОСТ 28990-91. ГОСТ 18871-73 определяет особенности торцовых вариантов с пластинами из быстрорежущей стали. ГОСТ 29132-91 определяет параметры моделей с многогранными сменными пластинами проходного токарного, копировального и подрезного типов. В ГОСТах приведены чертежи подрезных резцов, типы и размеры данных инструментов.

Скачать ГОСТ 18871-73

Скачать ГОСТ 18880-73

Скачать ГОСТ 29132-91

Принципы выбора

Существует несколько факторов, определяющих выбор подрезного резца.

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

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

Для создания режущих пластин применяют два типа материалов.

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

Геометрия токарного резца – углы, поверхности, плоскости

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


Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий