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.
