Какие углы токарного резца?

Одна из главных деталей станка заслуживает подробного рассмотрения. Поэтому в фокусе внимания – геометрия токарного резца: основные элементы и углы, поверхности и другие характеристики.

Также вы узнаете, чем разные его виды отличаются между собой, например, в чем разница между резьбонарезным и расточным, и сможете выбрать один или несколько из них, в зависимости от своих производственных или бытовых нужд.

Параметры инструмента

Геометрия токарного резца - углы заточки, плоскости, поверхности

Сразу отметим всю важность роли тех показателей, о которых пойдет речь ниже. Они, по сути, определяют не только функциональное назначение, но и надежность кромок, а значит и продолжительность эксплуатации приспособления.

Также они обуславливают производительность и точность выполнения технологических операций, и, наконец, ориентацию в пространстве при решении задачи. Любой из них состоит из двух конструктивных элементов.

Это державка, отвечающая за качественную фиксацию в станке, и рабочая головка, непосредственно выполняющая снятие лишних слоев материала. И у каждого из них есть три поверхности токарного резца:

  • передняя – ответственная за сход стружки;
  • главная (основная) и вспомогательная (вторичная) задние, развернутые лицевой стороной к заготовке.
  • Пересечения образуют кромку и формируют вершину, то есть острейшую точку, испытывающую максимальные нагрузки. Чтобы она не откололась, ее слегка закругляют для улучшения стойкости (вводя в техническую документацию понятие радиуса) или, в качестве альтернативы, выполняют прямолинейный переход.

Но есть и параметры, роль которых еще более важна, ведь именно они задают взаимное расположение всех трех плоскостей. Это углы, расчетные величины которых зависят от ряда факторов, и в списке ключевых:

  • условия и интенсивность эксплуатации;
  • материал исполнения инструмента;
  • твердость, вязкость и другие качественные характеристики заготовки.

Основные углы токарных резцов по металлу и их назначение

Геометрия токарного резца - углы заточки, плоскости, поверхности

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

Геометрия токарного резца - углы заточки, плоскости, поверхности

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

Геометрия токарного резца - углы заточки, плоскости, поверхности

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

Геометрия токарного резца - углы заточки, плоскости, поверхности

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.

Читайте также:  Как сделать вальцы для профильной трубы?

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.

Измерение углов заточки токарного резца

Геометрия токарного резца - углы заточки, плоскости, поверхности

Для максимальной точности результата выполнять его необходимо только специализированным ручным оборудованием. Оно состоит из следующих частей:

  • основание – на него крепятся все остальные элементы;
  • подвижный шаблон для стойки, настраивающийся в удобном положении;
  • градуированная шкала, дающая возможность считывать показания;
  • стопорный винт, позволяющий отметить и сохранить направление изменения значений.

Алгоритм фиксации результатов таков:

  • размещаете инструмент;
  • прикладываете его кромку;
  • смотрите, сколько показывает – найденная цифра и будет фактическим градусом.

Метод прост в реализации и достаточно точен. Кстати, учитывая возможные различия в геометрии токарных резцов, углы в плане рекомендуется определять с использованием оборудования, оснащенного нониусом.

Геометрия токарного резца - углы заточки, плоскости, поверхности

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.

Геометрия токарного резца - углы заточки, плоскости, поверхности

Виды токарных резцов и их назначение

Всю совокупность существующих сегодня приспособлений можно условно классифицировать по ряду признаков:

  • характер исполнения – сборные (из напаянных твердосплавных пластин) или цельные (сделаны из монолитного бруска);
  • технологическая роль – общие (для стандартных операций) и специальные (для сложных профилей);
  • конфигурация лезвия – прямое или изогнутое (для деталей с труднодоступными местами), последнее – с самой разной формой искривления;
  • класс обработки – черновые (грубая, для обдирки) и чистовые (тонкая, для финишного доведения);
  • особенность подачи – на неподвижную заготовку (строгальные) или на вращающуюся.

Для облегчения классификации конструкция токарного резца или его ключевые отличия часто отражены в его названии.

Так, например, по алмазному сразу ясно, что он предназначен для снятия слоев сверхтвердых материалов. Основная часть пружинного напоминает спираль и слегка амортизирует под нагрузкой. Какой формы лопаточный, думаем, понятно, что за характер воздействия у долбежного, кажется, ясно без лишних слов.

Теперь подробнее рассмотрим те популярные группы инструментов, которые сегодня используются регулярно.

Проходные

Наиболее распространены и более чем востребованы при наружной обработке цилиндрических деталей. Подразделяются на три категории:

  • прямые – их лезвие идет строго параллельно оси вращения станочного оборудования;
  • отогнутые – у них кромка расположена с отклонением влево или вправо (по отношению к державке), что позволяет существенно облегчать продольную подачу;
  • упорные – уже с двумя изгибами, в результате чего головка приспособления приобретает ϟ-образную форму, поддерживающую деталь, не дающую ей изгибаться; благодаря этому подходят для снятия материала нежестких или длинных предметов.

Различия, которыми обладают элементы и углы токарного проходного резца, хорошо видны на схеме ниже. Мы же добавим, что все 3 разновидности выпускаются и применяются по-настоящему массово. Поэтому, в целях разумной экономии без ухудшения качества, их чаще всего делают неразборными и исполняют из инструментальных сортов стали.

Подрезные

Нужны для создания уступов и торцевания вращающихся объектов. Хороши своей способностью поддерживать каждое из направлений подачи – это позволяет без труда формировать какие угодно уступы. Обычно являются сборными, так как к ним не предъявляются строгие требования по надежности.

Отрезные

Входят в группу канавочных, отличаются специфической конфигурацией лезвия: главная кромка у любого из них дополнена еще парой вспомогательных (по одной с каждой стороны), воздействующих и на боковые плоскости в месте контакта. Ее также выполняют трапецеидальной, зауживая к державке, с целью снизить трение. Зато головка усилена и, если загнута кверху, называется петушковой.

Важно располагать такой инструмент прямо напротив оси вращения и максимально близко к патрону, размещая корпус перпендикулярно детали, если нужно, используя жидкость для смазки и охлаждения.

Резьбонарезные

Поддерживают высокую точность совмещения вала станка с области детали. За счет максимального соответствия профилей обеспечивают достоверность конечного результата. В зависимости от обрабатываемой поверхности делятся на 2 вида:

  • внутренние – отогнутые, их нужно заводить в полую заготовку;
  • наружные – прямые, с максимально удобным доступом.
Читайте также:  Какие существуют виды сверл?

В каждом из случаев важно синхронизировать подачу со скоростью вращения шпинделя.

Расточные

Нужны для обеспечения соосности: такое приспособление вставляется в цилиндрическую деталь и снимает лишний материал до тех пор, пока она не будет идеально надеваться на вал.

Стоит учитывать, что операция производится в условиях высокого нагрева и затрудненного удаления стружки и использования СОЖ, поэтому выполнять ее нужно на невысоких скоростях и сильно не углубляясь. Делятся на 2 вида:

  • упорные – для тупиковых отверстий;
  • проходные – для сквозных.

Их державки также могут быть разных размеров.

Сборные

Здесь строение токарного резца состоит из цельнометаллического профиля и съемной пластины, либо напаянной (приваренной), либо прикрепленной механически. Во втором случае фиксация осуществляется с помощью прижимов, резьбового соединения или эксцентриков – главное, чтобы она была достаточно надежной.

Для создания прочного лезвия также важно правильно выбрать материал. Это может быть как «классическая» инструментальная сталь, так и еще более твердые сплавы или, в качестве альтернативы, порошковый композит.

Главные правила выбора инструмента:

  1. Заранее определитесь, зачем он нужен и в каких режимах вы планируете его эксплуатировать.
  2. Учитывайте производственное назначение – возможностей того, что отлично подходит для разового или редкого применения в гараже или личной мастерской, вряд ли хватит для промышленности, с ее серийностью.
  3. Ориентируйтесь не на цену (слишком низкая стоимость должна даже отпугивать), а на стойкость, посмотреть которую можно в таблице токарных резцов.
  4. Обращайте внимание, возможна ли правка лезвия – если оно служит сравнительно дольше, но не может быть повторно заострено, а подлежит замене после первого же затупления, вы в конечном итоге потратите больше.

Когда требуется заточка

Есть два случая, в которых она необходима:

  • кромка износилась и потеряла свои полезные качества;
  • выпускается новый инструмент.

В обоих случаях ее необходимо проводить, иначе вы банально не сможете обработать деталь с должной точностью и обеспечить нужное качество поверхности. Плюс, в процессе заготовка наверняка дополнительно пострадает от биения и вибрации.

Так что обязательно делайте ее тогда, когда она требуется, то есть регулярно и своевременно; тем самым вы обеспечите лезвию необходимую остроту и надежность, что положительно скажется на общем уровне безопасности осуществления технологических операций на станке.

Правила выполнения заточки:

  1. используйте только подходящий абразивный круг;
  2. работайте в перчатках и маске (очках), не забывайте о защите;
  3. очистите все основные части и элементы токарного резца от пыли и грязи и зафиксируйте его в подручнике, отрегулировав положение;
  4. в первую очередь выводите задние углы и лишь после их замера и проверки переходите к передним;
  5. не пренебрегайте доводкой – она нужна на каждом участке, где наблюдаются даже мельчайшие неровности.

Применяемые инструменты

Базу в данном случае составляет пара шлифкругов: один выполнен из зеленого кремниевого карбида, другой – из электрокорунда. Первый подойдет для материалов высокой степени твердости, второй – для более мягких инструментальных сталей.

Также понадобится шлифовальный станок для проведения финишных операций. Так как последние считаются тонкими, оборудование должно функционировать на малых оборотах с минимально возможным уровнем биений. В качестве абразива подойдет алмазная или эльборовая поверхность.

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.

Источник: https://stanokcnc.ru/articles/geometriya-i-ugly-tokarnogo-reztsa-stroenie-osnovnye-elementy-i-geometricheskie-parametry/

Углы токарного резца

Геометрия токарного резца - углы заточки, плоскости, поверхности

Токарная обработка деталей предполагает применение разных видов резцов: проходные, расточные, резьбовые, фасонные. Они проводят черновую и чистовую обработку поверхностей детали, внутреннюю выборку, нарезание резьбы. Классификация токарных резцов имеет много признаков.

Они конструктивно сформированы следующими основными частями: державкой, рабочей головкой (у некоторых видов резцов может быть сменной). Под правильной заточкой понимают придание определённой геометрической формы головке резца — обеспечение требуемых значений угловых параметров.

Читайте также:  Как сделать пресс для отжима сока?

Правильная ориентация режущей кромки определяется трёмя плоскостями. Имеют, установленные стандартами, названия: передняя, задняя и дополнительная (вспомогательная).

Вдоль первой происходит движение образовавшейся стружки. Она именуется главной задней поверхностью. Вторая, направлена вдоль задней поверхности резца. Её называют вспомогательной задней поверхностью.

Обе поверхности резца называют кромками. Они повёрнуты лицевой стороной к обрабатываемой детали. Во время заточки уделяется внимание характеристикам встречи обеих кромок. Неправильная операция снижает качество обработки. Приводит к механическому повреждению резца.

Особый интерес представляет точка пересечения плоскостей, называемая вершиной. На неё приходится самая большая нагрузка. Углы, определяющие характеристики резца делятся на следующие категории:

  • главные (в количестве двух);
  • вспомогательные (такое же количество);
  • углы в плане или в проекции (рассматриваются три угла).

Геометрия токарного резца - углы заточки, плоскости, поверхности

Величины перечисленных показателей зависят от следующих характеристик:

  • формы выбранной заготовки;
  • назначения и конструкции резцов;
  • заданного качества обработки;
  • материала режущей головки (если она съёмная);
  • физических и механических характеристик металла изделия;
  • допустимого припуска;
  • скоростью вращения шпинделя.

Конструктивно резцы имеют четыре вида:

  • прямой (у них державка и головка располагается в двух вариантах, вдоль одной оси или на двух параллельных осях);
  • изогнутый (имеет изогнутую державку);
  • отогнутые (отклонён в сторону от направления поступательного движения заготовки);
  • оттянутый (ширина головки меньше в размерах, чем державка). Большое значение для формы наконечника играет качество требуемой операции. Их подразделяют на следующие категории:
  • черновая обработка (называют обдиркой);
  • получистовая;
  • чистовая;
  • прецизионная (высокой точности).

При задании углов обращают внимание на сторону подачи. Процесс может происходить слева или справа.

Геометрия токарного резца - углы заточки, плоскости, поверхности

Основной называется плоскость, ориентированная вдоль движения резца. Располагается перпендикулярно по отношению к предыдущей — называется плоскостью резания. Третьей является вспомогательная плоскость. Её след определяет углы резца. Для получения качественного изделия внимание обращают на угол резания и заострения.

Главные углы

Один получил наименование — главный передний угол. Второй соответственно именуется — главный задний. Каждый влияет на результат обработки:

  • Первый непосредственно определяет качество удаляемой поверхности (получаемой стружки). Если он увеличивается — происходит повышенная деформация в верхнем слое. Небольшое значение позволяет инструменту значительно легче удалять лишний металл. Не вызывает повышенного сжатия данного слоя. Существенно облегчает процесс снятия и отведения лишнего металла.
  • Увеличение численной величины второго ослабляет надёжность крепления инструмента на резцедержателе. Способствует возрастанию частоты и амплитуды колебаний. Изменение характеристик увеличивает скорость износа резца. Уменьшение величины увеличивает площадь контакта режущей кромки с обрабатываемой поверхностью. Влечёт рост температуры резца.

Геометрия токарного резца - углы заточки, плоскости, поверхности

Вспомогательные углы

Расположены на вспомогательной плоскости. Первый образован её угловой разницей с направлением, ориентированным продолжением режущей кромки. Вторым является параметр, сформированный отрезком прямой, проходящей через вершину и поверхность расположения кромки.

Углы в плане

Для режущего инструмента они имеют следующие названия углов в плане:

  • главный угол;
  • вспомогательный;
  • угол, расположенный у вершины.

Первый образуется между плоскостью расположения проекции кромки с главной плоскостью инструмента. Второй определяется между продолжением проекции режущей кромки с плоскостью, направленной по движению заготовки.

Геометрия токарного резца - углы заточки, плоскости, поверхности

Третий находится между первой перечисленной плоскостью с основной плоскостью. Численные значения параметра, расположенного у вершины могут принимать положительные и отрицательные значения. Положительным он получается, когда вершина места заточки находится на нижней точке обрабатываемой детали. Знак минус — вершина достигает высшей точки.

Измерение углов резца

Каждый образец проходит процедуру измерения перечисленных характеристик. Их проводят с использованием специальных измерительных приборов. Используют настольный угломер, или механический, оснащённый нониусом. Полученные результаты обязательно фиксируются в журнале.

Первый тип измерителя позволяет определять параметры углов, расположенных на главной плоскости. Конструктивно он состоит из следующих деталей:

  • массивного основания;
  • стойки с перемещающимся шаблоном (для задания направления плоскостей);
  • измерительного сектора (оснащённого градусной линейкой);
  • стопорный винт (для фиксации полученного направления).

Геометрия токарного резца - углы заточки, плоскости, поверхности

Последовательность проведения измерений производится следующим образом. Выбранный образец размещается на основании. Поверхность кромки совмещают с одной плоскостью стойки. Вторую направляют параллельно исследуемой кромки. Полученные значения на градусной линейке являются значением измеряемого показателя.

Обязательным условием проведения измерений считается обеспечение плотного прилегания шаблона к соответствующей поверхности резца. Измерение таких специфических параметров, как углы в плане осуществляется механическим угломером, оснащённым нониусом. Его конструкция включает следующие основные элементы:

  • двух специальных секторов, каждая из которых имеет свою угловую шкалу;
  • двух независимых измерительных направляющих;
  • специального подвижного нониуса.

Последовательность проведения измерений несколько отличается от последовательности операций настольного угломера.

Геометрия токарного резца - углы заточки, плоскости, поверхности

Для получения точного значения параметра необходимо точно совместить одну планку с боковой поверхностью корпуса. Режущую кромку следует направить параллельно второй планке. Численные значения считывают с помощью имеющегося встроенного нониуса. Полученные значения фиксируются в документации.

Источник: https://stankiexpert.ru/tehnologicheskaya-osnastka/instrument/ugly-tokarnogo-rezca.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector