Изготовление резцов с пластинками

Резцы со сменными пластинами

Резцы со сменными пластинами – режущие инструменты, предназначенные для нарезки заготовок на металлообрабатывающем оборудовании. Они оснащены механическими креплениями для установки пластин и державками, необходимыми для закрепления резца на станковом оборудовании. Благодаря наличию твердосплавных пластин, можно быстро настроить оборудование под требуемый вид работ, что позволит увеличить производительность токарных станков.

Виды токарных резцов со сменными пластинами

Выделяют следующие виды режущих инструментов со сменными пластинами:

  1. 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°.
  2. Проходные: применяются во время наружной обработки металлических деталей. Их режущая кромка располагается под углом 45°.
  3. 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.
  4. 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°.
  5. Резцы с многогранными твердосплавными пластинами: оснащены пластинами, имеющими форму многогранника.
  6. 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.

Выбор типа резьбовых резцов со сменными пластинами зависит от разновидности технических операций, выполняемых во время обработки металлических деталей. Качество работы инструмента зависит от точности изготовления и профессиональных навыков мастера.

Основные размеры

Оптимальный размер сечения резцов по металлу – 10 x 10. В следующей таблице представлены главные размерные характеристики различных видов режущих инструментов со сменными пластинами:

Размерные характеристикиВиды резцов
РасточныеПроходныеОтрезныеФасонные
Сечение державок, мм8×810×106×612×12
Длина, мм16

25

16

40

16

40

30

50

Ширина, мм16

25

10

25

10

25

15

30

Толщина пластин, мм4–84–181,5–68–12

Размеры режущих инструментов указаны в следующих нормативных документах: ГОСТ 18879-73, ГОСТ 18874-73, ГОСТ 18875-73 и ГОСТ 18882-73.

Нюансы подбора резца

При покупке режущих инструментов необходимо обращать внимание на следующие критерии:

  1. Разновидность режущего инструмента. Разные типы резцов отличаются формой профиля, определяемый техническими особенностями твердосплавных пластин.
  2. Размерные характеристики. Различные габариты изделий, обрабатываемых на токарном станка, определяютразмеры режущего инструмента. К современным типам резцов можно подобрать заготовки с отличительными размерными характеристиками.
  3. Значение заднего угла. Этот показатель влияет на точность чистовой обработки материала. Чистота нарезания поверхности прямо пропорциональна значению заднего угла. Этот параметр учитывается при токарной обработке металлических заготовок с мягкими поверхностями.
  4. Класс точности. Данный параметр используется для расчета точности выполненной нарезки. Согласно ГОСТу 9253-59, установлены 3 основных класса точности для пластин. При измерении этого параметра можно производить нарезание заготовок инструментами с различными значениями допуска.

Если не учитывать эти критерии, то резьбовые резцы не смогут прочно закрепиться на токарном станке и производить точную обработку металлических деталей.

Во время приобретения режущих инструментов важно правильно выбрать пластины. Эти детали изготавливаются из твердых металлических сплавов. Соотношение металлов определяет особенности эксплуатации режущего инструмента. Существует 2 основных разновидности пластин:

  1. С повышенной прочностью. Они устойчивы к воздействию вибраций, ударов и других физических нагрузок, возникающих во время нарезания. Рекомендуется приобретать эту категорию пластин, если требуется отрезать большое количество металла с обрабатываемого изделия.
  2. С увеличенной теплостойкостью. Они могут переносить высокие температуры, возникающие во время длительной обработки заготовок и воздействия силы трения. Теплостойкие пластины фиксируются механическим методом. Они применяются при работе на высоких скоростях.

Материалы изготовления указываются на маркировке твердосплавных пластин. Каждому сплаву соответствует уникальное изображение. При изготовлении режущих деталей обязательно используют вольфрам, обладающий высокой прочностью и устойчивостью к большимперепадам температур. Дополнительно могут применяться карбид титана или кобальт. Пластины из керамических материалов используются во время проведения чистовой или получистовой обработки металлических изделий. Они могут применяться для нарезания заготовок из жаропрочных сплавов. Процентное соотношение этих компонентов определяет категорию сменных пластин. На маркировке титан обозначается буквой “Т”, кобальт – символом “К”. Пример маркировки: Т14К7 (процентное содержание карбида титана – 14%, кобальта – 7%).

Для больших объемов токарных работ рекомендуется приобретать набор токарных резцов со сменными пластинами, что позволит быстро настраивать инструмент во время проведения различных технологических операций. При выборе наборов важно учитывать марку производителя. Наибольшей популярностью на рынке пользуются сменные пластины от следующих компаний:

  1. ООО “Инструмент-Сервис”: украинская компания, изготавливающая детали для режущих инструментов.
  2. Интерпайп: является крупнейшей организацией по изготовлению трубных и резьбовых соединений на территории Восточной Европы. Продукция производится на Новомосковсокм трубном заводе, расположенном в украинском городе Днепр.
  3. BDS-Machinen: немецкая компания, производящая устройства и детали для магнитных сверлильных станков.
  4. Proxxon: организация, разрабатывающая детали для нарезания малогабаритных заготовок. Производство осуществляется на территории Германии.
  5. Ceratizit: фирма по производству металлорежущих инструментов и их основных комплектующих. Штаб-квартира находится на территории Люксембурга.

Стоимость набора токарных резцов зависит от затрат производителя и финансовой политики поставщиков. Наибольшей ценой обладают импортные детали. Средняя цена набора составляет 15 000 руб. Дополнительно можно приобретать отдельные виды пластин. Их средняя цена равняется 164 руб.

Режимы резания

Режимы резания – совокупность параметров, определяющих условия обработки деталей при помощи токарного резца. На процесс нарезания влияют следующие факторы:

  1. Скорость резания –путь перемещения обрабатываемой поверхности заготовки относительно режущей кромки в единицу времени. Измеряется в м/мин или в м/с. На чертежах обозначается латинской буквой V.
  2. Подача – путь, пройденный режущей кромкой за 1 ход или оборот обрабатываемой заготовки. Измеряется в мм/об. На чертежах маркируется латинским символом S.
  3. Глубина резания – расстояние между обработанной и обрабатываемой поверхностями. Она показывает величину снимаемого слоя металла. На схемах обозначается латинской буквой t.
  4. Площадь сечения срезаемого слоя – произведение глубины резания на подачу. Является номинальной величиной и влияет на наличие шероховатостей. На схемах обозначается латинским символом f.

Данные параметры являются табличными значениями и указаны в ГОСТ 25762—83.

Каждой разновидности режущих инструментов с механическим креплением пластин соответствуют дополнительные режимы резания. Отрезные резцы осуществляют поперечные движения, расточные двигаются продольно относительно поверхности обрабатываемой детали. Во время работы средняя скорость режущих кромок составляет десятые доли мм. Подача равняется 0,1 мм/об.

Преимущества и недостатки резцов

Резьбовые резцы со сменными пластинами обладают следующими достоинствами:

  • невысокая стоимость:стоят меньше резцов цельного типа;
  • позволяют экономить большое количество временных ресурсов во время подготовки режущего инструмента к разным технологическим операциям;
  • пластины способны выдерживать высокие нагрузки, потому что они изготовлены из твердосплавных материалов;
  • отрезные резцы могут применяться для обработки деталей с небольшими габаритами и неровным рельефом;
  • режущий инструмент можно переналаживать при необходимости;
  • высокий срок службы державок, что позволяет прочно закреплять инструмент на токарном станке;
  • не требуют дополнительных заточек или пайки;
  • во время обработки снижают силу резания и температуру на 35 – 40%;
  • предоставляют возможность изменять режимы резания на ходу;
  • унификация всех моделей резцов: позволяет подобрать нужную пластину для обработки заготовок из определенных видов металлов.

Эксперты выделяют следующие недостатки резцов со сменными пластинами:

  • из-за наличия множества креплений для твердосплавных пластин увеличивается общий вес режущего инструмента;
  • резцы не способны обеспечить оптимальные геометрические параметры режущей кромки из-за различной формы пластин и особенностей их крепления;
  • высокая сложность изготовления режущего инструмента.

Качество резьбового резца зависит от вида обработки и режима резания. Резец дольше сохраняет свои преимущества при низкой скорости резания и во время внутреннего поперечного точения. Режущий инструмент изнашивается быстрее при наружном продольном точении. Для увеличения его стойкости используются смазочно-охлаждающие среды. Также повысить жесткость инструмента можно при увеличении площади державки.

Твердосплавные резцы. Изготовление резцов с пластинками.

Твердосплавные резцы. Изготовление резцов с пластинками.

Изготовление резцов, оснащенных пластинками из твердых сплавов производится в три этапа:

Только при правильном проведении всех операций техноло­гического процесса резец с пластинкой твердого сплава даст надлежащий эффект в работе.

Стержни резцов рекомендуется изготовлять из конструк­ционной углеродистой или легированной стали, в зависимости от конструкции резца и условий его эксплуатации. Для стерж­ней резцов достаточно устойчивой конструкции (проходные, подрезные и т. п.) применяется конструкционная углеродистая сталь марок 45 и 50 с пределом прочности при разрыве 65—75 кг/мм 2 . Для стержней резцов ослабленной конструкции (отрезные, прорезные, расточные и т. п.) применяется конструк­ционная легированная сталь марок 40Х или 45Х с последующей термической обработкой до твердости Н =40 — 45. Для стер­жней резцов, работающих с небольшими нагрузками (резьбо­вые, чистовые и т. п.) допускается применение конструкционной легированной стали с пониженными механическими свойствами (марок 35 или 40).

Размеры сечения стержней резцов выбираются в зависимости от размеров оборудования и условий обработки. Рекомендуется выбирать наибольшие размеры сечения стержней для данного станка.

Длина стержней резцов выбирается в зависимости от усло­вий крепления и характера выполняемой работы. Обычно дли­на стержней резцов с пластинками твердого сплава прини­мается такой же, как и у быстрорежущих резцов.

Ниже даются основные положения по изготовлению резцов с пластинками твердых сплавов.

1-й ЭТАП — ОБРАБОТКА СТЕРЖНЯ РЕЗЦА.

Заготовка материала для стержня.

Полосовая сталь требуемого сечения раз­резается на заготовки предусмотренной чер­тежом длины.

Эффективнее всего производить разрезку материала на прессоножницах. Эту опера­цию можно также осуществить:

а) на дисковых пилах;

б) на приводных ножевках;

в) разрезкой на горизонтально-фрезерных станках;

г) кузнечным способом.

Кузнечная обработка головки резца.

Кузнечной обработке подвергаются стер­жни тех резцов, конструкция которых этого требует.

Обработка головки стержня выполняется ковкой в штампах или свободной ковкой с применением шаблонов и приспособлений. Наиболее эффективна ковка в штампах, при которой одновременно с головкой штампу­ются и задние грани стержня, что значи­тельно сокращает последующую механиче­скую обработку.

Отжиг после кузнечной обработки.

Стержни резцов, Прошедшие кузнечную Обработку, должны обязательно отжигаться с целью облегчения последующей механической обработки.

Стержни резцов, изготовленные из конструкционных углеродистых сталей марок 45 или 50, отжигаются при температуре 800 -850°, а изготовленные из хромистой конструкционной стали 40Х или 45Х — при температуре 840—870°.

Обработка опорной плоскости стержня.

Эта операция необходима для правильной установки стержня в резцедержателе стан­ка и для получения базы для последующей
механической обработки стержня, заточки и доводки, а также для контроля при про­верке углов заточки.

Наиболее эффективна обработка на мощных плоско-шлифовальных с станках с креплением стержней резцов на магнитной плите; при этом стержни одинаковой

формы и размеров обрабатываются одновременно по несколько штук.

Кроме, того операцию можно выполнить:

а) на вертикально-фрезерных станках торцевыми фрезерными головками;

б) на горизонтально-фрезерных станках цилиндрическими фрезами со спиральным зубом;

в) на поперечно-строгальных станках проходными резцами.

Обработка главной и вспомогательной задних граней стержня.

Операция заключается у обработке зад­них граней стержня для получения задан­ных углов.

Наиболее производительной является об­работка на фрезерных станках с примене­нием специальных поворотных многомест­ных приспособлений, позволяющих одновременно обрабатывать несколько стержней.

Операцию можно также осуществить:

а) на горизонтально-фрезерном станке угловой фрезой. При этом уста­новка под требуемые углы осуществляется с помощью специальной клиновидной подкладки, либо поворотом тисков в горизонтальной плоскости;

б) на вертикально-фрезерных станках с поворотной головкой или при помощи клиновидной подкладки.

Обработка гнезда под пластинку.

Гнезда открытой формы наиболее эффек­тивно обрабатывать на фрезерных станках в специальном поворотном многоместном приспособлении.

Гнезда полузакрытого типа следует об­рабатывать па вертикально-фрезерных стан­ках концевой фрезой в поворотном приспо­соблении.

Гнезда закрытого типа (врезные) обраба­тываются на фрезерных станках дисковой фрезой. Опорная плоскость гнезда не долж­на быть выпуклой или вогнутой и не долж­на иметь заусенцев. Размеры гнезда должны соответствовать размерам пластинки твердого сплава.

Твердосплавные резцы. Изготовление резцов с пластинками.

2-й ЭТАП ПОДГОТОВКА К НАПАЙКЕ.

Шлифовка опорных плоскостей пластинок.

Операция шлифовки опорных плоскостей пластинок нужна только в случае необходимости удаления с поверхности пластинок короблений, мешающих плотному прилега­нию пластинки к гнезду.

Наиболее эффективен метод химико-ме­ханического шлифования, основанный на принципе комбинирования процесса разру­шения поверхностного слоя пластинки (ко­бальтовой связки) химическим воздействием раствора медного купороса с процессом шлифования (удаление разрушенного по­верхностного слоя).

Процесс химико-механического шлифова­ния осуществляется на специальном станке, при вращении двух дисков (верхнего и нижнего), как это показано на схеме.

Приклейка пластинок твердого сплава к верхнему диску производится клеем, состоя­щим из одной весовой части воска и трех весовых частей канифоли.

Состав суспензии, применяемой для хи­мико-механического шлифования пластинок:

Вода — 1 литр, медный купорос (серно­кислая медь) — 0,25 кг, абразивный поро­шок (корунд, наждак, электрокорунд) зернистостью 120—170 — 1 кг.

При индивидуальной шлифовке пластинок можно применять ручную зачистку на кругах из зеленого карбида кремния с применением ручных тисов.

Маркировка резца.

Знаки маркировки наносятся па левой боковой грани стержня клеймом

Кроме того, допускается окраска задних торцев стержня резца в сле­дующие цвета в зависимости от марки твердого сплава:

Таблица цветовой маркировки резца.

Марка сплаваЦвет маркировки
ВК2черный с белой полосой
ВКЗчерный
ВК6синий
ВК8красный
Т5К10желтый
Т14К8серый
Т15К6зеленый
Т15К6Ткоричневый
Т30К4голубой
Т60К6голубой с белой полосой

Если статья оказалась вам полезна — поделитесь ею в социальных сетях.

Описание и виды твердосплавных пластин для токарных резцов

Твердосплавные пластины для токарных резцов используются для увеличения производительности работ, которые выполняются посредством металлообрабатывающего оборудования. Подобные вещи позволяют сделать применение резца удобнее, это съемные конструкции, и их при поломке или износе можно будет без труда заменить. Для применения сменных инструментов цельные резцы с режущей частью и державкой не подойдут.

Преимущества использования токарных пластин

Пластины для отрезных либо расточных резцов производятся на основе разных марок твердых сплавов. Это весьма удобно, поскольку позволит вооружиться большим набором режущих элементов, которые будут обрабатывать заготовки из разных элементов.

А еще применение сменных токарных приспособлений для режущего инструмента можно уверенно назвать выгодным решением с экономической точки зрения, поскольку, если случится поломка или износ, не нужно будет менять весь резец целиком, только лишь его режущую часть. Лучше всего применять инструмент, оснащенный сменными твердосплавными пластинами, тогда, когда требуется автоматизировать технологические процессы. Это особенно важно при мелком и среднесерийном производстве разных изделий.

Твердосплавные изделия, которые ставят на токарные резцы, имеют ряд своих преимуществ:

  • они стоят дешевле по сравнению с цельными резцами;
  • заменить твердосплавный режущий элемент на новый можно очень быстро;
  • пластины на основе твердых сплавов обладают высокой надежностью даже при интенсивной эксплуатации;
  • если нужно, то подобные сменные режущие части можно переналаживать;
  • все существующие модели данных режущих элементов для резцов унифицированы, поэтому можно без труда подобрать подходящий вариант для того или иного типа обработки, а также марки материала обрабатываемой заготовки.

А еще использование сменных твердосплавных пластин, оснащенных механическим креплением, можно значительно повысить срок эксплуатации державки токарного резца, а также не потребуется затачивать и паять режущую его часть. Кроме того, в условиях применения данного инструмента температура и сила резания может снизиться до 40 процентов. Твердые сплавы обладают такими свойствами, что их можно применять для производства пластин, а с их помощью можно обрабатывать металлы при условии изменения режимов резания.

В настоящее время выпускаются разные виды твердосплавных изделий. Требования к каждому типу прописаны в государственных стандартах. Они представлены ниже:

  • ГОСТ 19086–80 — подразумевает характеристики опорных и режущих пластин, а также стружколомов;
  • ГОСТ 19042–80 — прописывает требования к форме, классификации, а также к системе обозначений пластин сменного типа на основе твердосплавных материалов;
  • ГОСТ 25395–90 — регулирует производство твердосплавных пластин нескольких типов, их фиксируют на державке резца посредством напайки. Это касается элементов, соединяющихся напайкой с резцами револьверного, проходного или расточного типа.

Параметры классификации изделий

Сменные твердосплавные пластины, устанавливаемые на токарный резец, классифицируются по некоторым параметрам:

  • типу инструмента — токарные резцы бывают канавочными, фасонными, отрезными, подрезными, расточными и прочими. Под каждый из перечисленных типов потребуется разная форма профиля, которую формируют на стадии производства пластины для резца;
  • материалу производства — свойства твердосплавных материалов меняются в зависимости от того, в каком количестве в них присутствуют титан, вольфрам и другие материалы. Сменные пластины могут быть сделаны и на основе керамики, их в таком случае применяют в основном с целью обработки жаропрочных сплавов, а еще они актуальны в случаях, когда требуется сделать непрерывную чистовую или получистовую обработку металлических заготовок;
  • размеру — в зависимости от размера обрабатываемой заготовки с помощью токарного станка нужно выбирать и твердосплавную пластину с требуемыми геометрическими параметрами. Для токарного резца независимо от его типа подбираются изделия соответствующих параметров;
  • величине заднего угла — этот параметр определяется по марке изделия, от него зависит, насколько чисто будет обработана металлическая заготовка. И чем больше будет задний угол, тем чище будет выполнена обработка поверхности. Пластины с большими задними углами в основном применяются с целью токарной обработки мягких металлов;
  • классу точности — в настоящее время производители выпускают пластины 5 таких классов. С их помощью можно обрабатывать изделия с разными допусками в зависимости от геометрических параметров заготовки.

Как маркируют пластины, и кто их производит

По маркировке твердосплавных конструкций для токарных резцов можно определить состав материала производства. В частности, маркировка Т15К6 означает, что изделие произведено на основе сплава титановольфрамокобальтовой группы. Вольфрам в составе данных сплавов присутствует в обязательном порядке. Кроме вольфрама в сплаве дополнительно должны присутствовать:

В составе подобного сплава в соответствии с маркировкой присутствует карбид титана в количестве 15 процентов и кобальт в количестве 6 процентов соответственно.

Наиболее известными производителями данной продукции, применяемыми для механического крепления на резцах, являются:

  • Ceratizit (Люксембург);
  • BDS-Machinen и Proxxon (Германия);
  • Инструмент-Сервис и Новомосковский трубный завод (Украина).

Правила выбора твердосплавных изделий

Чтобы токарные работы по металлу были высокоточными и эффективными, нужно пластины выбирать максимально правильно, тем более что их ассортимент отличается большим количеством размеров и форм. Требуется обязательно учитывать, насколько соответствуют они по размеру геометрическим параметрам режущего инструмента. Если этого не сделать, то вам будет сложно закрепить устройство на токарном резце.

Еще при выборе следует учитывать характеристики материала, на основе которого выполнена заготовка. Приспособления сделаны из такого сырья, где все металлы имеют разное соотношение, от этого зависят их эксплуатационные особенности.

Итак, сменные пластины на основе твердых сплавов, подразделяются на две основные категории:

  • те, что имеют высокую устойчивость к ударам, вибрациям и прочим механическим нагрузкам;
  • изделия, хорошо переносящие высокую температуру, которая поднимается в ходе длительной обработки металлических заготовок.

Конструкции первой категории применяются при обработке на большой скорости, это сопровождается большими механическими нагрузками, вибрацией и ударами. А изделия второго вида применяются в том случае, когда обработка предусматривает снятие большого металлического слоя.

А еще при выборе данных изделий учитывайте влияние и тип обработки заготовок. Каждый из них, осуществляемый посредством резцов, на которых зафиксированы механическим способом режущие пластины, предусматривает определенную геометрию их рабочей зоны и прочие особенности.

Если потребуется выполнить токарную обработку в большом объеме, совмещая ее с разными технологическими операциями, то лучше вооружиться целым набором сменных пластин с разными технологическими и геометрическими параметрами.

Как видите, от того, насколько правильно вы выберите твердосплавную пластину, зависит и качество работ, выполняемых с их помощью. Однако сделать правильный выбор тоже не под силу каждому, часто понимание приходит исключительно с опытом.

Изготовление резцов

Токарные резцы изготовляют на спе­циализированных инструментальных заводах или в инструментальных це­хах машиностроительных заводов. Державки (стержни) для резцов ило – товляют из стали 45 свободной ков­кой, горячей штамповкой или литьем в точных (оболочковых) формах. Дер­жавки для резцов с прямой головкой нарезают из проката прямоугольного сечения.

Наиболее распространенные твердо­сплавные резцы изготовляют по сле­дующей технологии: обработка опорной плоскости держав­ки строганием, фрезерованием или плоским шлифованием (литые держав­ки больших сечений по опорной плос­кости не обрабатывают); фрезерование главной и вспомогатель­ной задних поверхностей головки рез­ца, обработка передней поверхности; фрезерование гнезда под пластинку; припаивание пластинки из твердого сплава к державке. В качестве припоя применяют красную медь или латунь Л62 (сплав меди 62% и цинка 38%), листовую медь или медно-никелевые «пистоны». Гнездо посыпают прока­ленной бурой, служащей в качестве флюса, укладывают пластинку и при­пой. Головку резца нагревают для рас­плавления припоя (900—950° С) в пет­левом индукторе т. в.ч. (токи высокой частоты), изготовленном из медной трубки, по которой циркулирует ох­лаждающая жидкость (рис. 272). Пос­ле расплавления припоя резец извле­кают из индуктора и пластинку при­жимают к гнезду металлическим стержнем. Головку резца с припаян­ной пластинкой охлаждают в сухом песке или в древесной золе, что предо­храняет пластинку от возникновений трещин;

Заточка и доводка рабочей части рез­ца (см. главу 1).

Прогрессивной является алмазная заточка, т. е. заточка на алмазных кругах. Характеристика алмазного за­точного круга АСП25 М2.50.70:АСП — алмаз синтетический повышенной прочности; 25 — зернистость (средний

П пастинка твердого

777 нагрев головки резца в ин­дукторе т. в.ч. перед напаива­нием пластинки

Диаметр алмазных зерен 0,25 мм); М2 — металлическая связка; 50—кон­центрация алмаза 50% (100%-ной кон­центрацией считается содержание в 1 см3 алмазоносного слоя 3,4 карата алмазов); 70 — содержание алмазов в каратах. Алмазную заточку выполняют на алмазозаточных станках с охлажде­нием зоны заточки специальной жид­костью. Алмазная заточка высокопро­изводительная и обеспечивает высокую стойкость заточенного инструмента. После заточки твердосплавные резцы подвергают доводке на алмазных до­водочных кругах.

Алмазную доводку выполняют на до­водочном станке, имеющем точные под­шипники, обеспечивающие минималь­ное биение шпинделя (рис. 273). Ок­ружная скорость алмазного круга 20— 25 м/сек. Станок 366328 для алмазной заточки и доводки резцов имеет два шпинделя: на одном устанавливается заточный круг (на металлической связке), а на втором доводочный круг (на бакелитовой связке). Кроме алмаз­ной заточки и доводки, станок можно использовать для нанесения на перед­нюю поверхность резца стружколо – мающих лунок. Если резец затачивают на абразивном круге КЗ, то на алмаз – нозаточном станке выполняют только доводку резца и наносят лунки.

274 ГЕОМЕТРИЯ РЕЗЦА, ЗАТАЧИВАЕ – ■ МОГО И ДОВОДИМОГО НА АЛМАЗ­НЫХ КРУГАХ

Твердосплавные резцы, подлежащие алмазной доводке, должны иметь та­кие углы рабочего клина, чтобы алмаз­ный круг работал только по пластинке и не касался державки резца, иначе круг будет быстро «засаливаться». Державку затачивают предваритель­но под углом а+3°, пластинку затачи­вают под углом а, а фаску по задней поверхности доводят алмазным кругом на шприцу 1—1,5 мм (рис. 274). Алмазная доводка устраняет все ше­роховатости на режущей кромке и тру­щихся поверхностях резца, обеспечи­вает высокую остроту режущей кромки и повышает долговечность резца в 1,5—2 раза. Алмазную доводку осу­ществляют без охлаждения. Для заточки и доводки резцов из бы­строрежущей стали используют круги с рабочей поверхностью из боразона («Эльбора») —нового синтетического материала, не уступающего синтети­ческому алмазу по твердости, но имею­щего значительно более высокую крас­ностойкость.

В условиях единичного и мелкосерий­ного производства заточные и дово­дочные станки находятся непосредст­венно на механических участках. В крупносерийном и массовом произ­водстве введена централизованная заточка резцов в специальных заточных отделениях квалифицированными за­точниками: токарь получает заточен­ный и доведенный резец, а затувчен – ный сдает в кладовую. Однако н в этих условиях токарю приходится иногда перетачивать и доводить резцы в зависимости от конкретных условий работы, поэтому он должен уметь вы­полнять заточные работы. После заточки геометрию резца конт­ролируют: устанавливают, соответству­ют ли полученные углы заданным по чертежу. Контроль ведут шаблонами, которые удерживают в руке или за­крепляют в специальной стойке (рис. 275 а, б). Геометрию резца в ин­струментальных цехах и заточных от­делениях контролируют обычно спе­циальными угломерами (рис. 276, а) или универсальными (рис. 276, б).

276 КОНТРОЛЬ ГЕОМЕТРИИ РЕЗЦА НА- СТОЛЬНЫМ (а) И УНИВЕРСАЛЬ­НЫМ (б) УГЛОМЕРАМИ:

1 — определение угла, 2 — определение угла а, 3 — определение угла

Резцы

Конструктивные особенности резцов, оснащенных твердым сплавом

Режущая способность резца зависит прежде всего от материала режущей части. Однако эффективное использование режущих свойств высокопроизводительных инструментальных материалов возможно лишь при правильном выборе конструкции инструмента и качественном его изготовлении. Это особенно важно для твердосплавных инструментов, в частности, таких простых, как твердосплавные резцы.

В настоящее время резцы, оснащенные пластинками твердого сплава, по существу вытеснили резцы из быстрорежущей стали и находят широкое применение в машиностроении. По конструкции резец является простым инструментом. Он представляет собой пластинку твердого сплава, закрепленную на призматическом стержне — державке. Форма пластинки твердого сплава может быть различной. В промышленности находят применение резцы с призматическими пластинками (рис. 21, а), резцы с многогранными пластинками (рис. 21, б) и резцы с круглыми чашечными пластинками (рис. 21, в).


Рис. 21. Типы твердосплавных резцов

Наиболее распространенная конструкция резца состоит из державки с припаянной призматической пластинкой твердого сплава. Форма и размеры пластинки твердого сплава должны соответствовать назначению резца, выбирают их исходя из максимально возможной глубины резания t и подачи S, а также главного угла в плане ФИ. Длина L главной режущей кромки равна:

Вся длина а пластинки не может быть полностью использована. Поэтому она берется больше длины главной режущей кромки и колеблется в пределах (1,5 – 2,0) L. Существенное значение для напаянных резцов имеет расположение пластинки в гнезде державки. При выборе положения пластинки необходимо обеспечить возможно большее число переточек, экономное расходование твердого сплава, создание прочной и надежной конструкции, позволяющей вести обработку с высокими режимами резания. Рациональное расположение пластинки с точки зрения максимально допустимого числа переточек зависит от характера износа резца.

В процессе обработки резанием резцы, оснащенные твердым сплавом, изнашиваются по передней и задней поверхностям. Чтобы восстановить режущую способность резца, его перетачивают по передней поверхности на величину дельта с и задней поверхности на величину дельта k (рис. 22).


Рис. 22. Схема переточек резца

Вершина резца при заточке смещается вдоль линии, параллельно которой и целесообразно расположить пластинку. В этом случае будет обеспечено максимально возможное число переточек, при сохранении неизменными размеров передней и задней поверхностей. По опытным данным угол врезания пластинки при этом будет равен 30—-45°.

Однако такое расположение пластинки на резце не может быть принято, так как снижается прочность конструкции из-за уменьшения расстояния от опорной плоскости резца до пластинки; возникают значительные внутренние напряжения в пластинке ввиду напайки ее в закрытый паз. Расстояние от опорной плоскости до пластинки резца рекомендуется принимать не меньше 2/3 высоты державки, а угол врезания пластинки твердого сплава — порядка 12—18°. С точки зрения уменьшения трудоемкости заточки угол врезания пластины должен быть больше переднего угла. В этом случае передняя поверхность затачивается по небольшой площадке, примыкающей к режущей кромке, что приводит к значительному упрощению рассматриваемой операции.

Предел прочности твердого сплава на сжатие выше, чем на изгиб. Поэтому целесообразно, особенно при черновом точении, когда усилия резания велики, располагать пластинку вдоль равнодействующей усилий резания. Опыты показывают, что при срезании толстых стружек равнодействующая сил резания незначительно отклоняется от задней поверхности. Поэтому в этих случаях целесообразно пластинку располагать вдоль задней поверхности. Такое расположение пластинки принято у крупногабаритных резцов конструкции ВНИИ (рис. 23).


Рис. 23. Крупногабаритные резцы конструкции ВНИИ

Они снимают стружку сечением до 120 мм2, что соответствует нагрузке на резец порядка 15 * 10000 — 20 * 10000m (15—20 m). Сечение державки такого резца доходит до 80х100 мм, а длина — до 800 мм. Резец состоит из корпуса 5 с закрепленным ножом 2. Положение ножа в гнезде корпуса фиксируется упорным штифтом 6, а закрепление осуществляется винтом. Стружколом 3 закрепляется винтом 4. Затачивается лишь нож резца, державка при этом со станка не снимается.

Стружколомы

При проектировании и эксплуатации твердосплавных резцов важно получить форму стружки, удобную для удаления и безопасную для рабочего. Такая стружка может быть в виде отдельных кусочков, коротких завитков спиральной или плоской пружины, сплошной спиральной пружины. Для получения такой стружки применяют различные способы завивания и дробления стружки, а именно: определенную геометрию режущей части резца; уступы и лунки на передней поверхности резца; накладные стружколомы нерегулируемые я регулируемые; экранные стружколомы; вибрационное резание с использованием вынужденных колебаний или автоколебаний.

Стружколомание при помощи специально подобранной геометрии не требует дополнительных приспособлений и легко осуществляется. Подбор геометрических параметров у таких резцов производится так, чтобы обеспечить при резании завивание стружки и ее направление на деталь, в результате чего она ломается.

На основании экспериментальных работ для резцов, используемых для обработки стали на станках средней мощности, можно рекомендовать следующие геометрические параметры режущей части:

В определенной зоне режимов резания такая геометрия резца является достаточно эффективным способом ломания и отвода стружки. Стружколоматели в виде уступа на передней поверхности (рис. 24, а) препятствуют свободному сходу стружки и заставляют ее завиваться или ломаться на отдельные части. Размеры уступов определяются опытным путем и зависят от режимов резания. Ширина уступа колеблется от 1,5 до 6,0 мм, высота— от 0,3 до 1,5 мм, радиус закругления — от 0,25 до 0,75 мм. Уступы выполняются под углом 5— 15° к режущей кромке. Рассматриваемые стружколомы в форме уступа применяются редко из-за сложности изготовления, ненадежности ломания стружки в случае неточного изготовления и др.


Рис. 24. Типы стружколомов

Завивание и ломание стружки можно получить при помощи лунки на передней поверхности (рис. 24, б). Этот способ наиболее распространен.

Размеры лунки выбираются в зависимости от режимов резания и свойств обрабатываемого материала. Для подач от 0,1 до 1,4 мм/об рекомендуемые размеры ширины лунки — в пределах от 2 до 10 мм, радиуса закругления — от 1,5 до 10 мм, ширины фаски — от 0,1 до 0,8 мм.

Применение лунок не является универсальным способом дробления стружки, так как лунка определенных размеров может обеспечить дробление и отвод; стружки в относительно узких пределах режимов резания. Она понижает прочность режущей кромки, усложняет заточку инструмента.

Накладные нерегулируемые стружколоматели (рис. 24, в) выполняются в форме пластинки твердого сплава, припаянной к передней поверхности резца.

Рассматриваемые стружколоматели; имеют значительно большую высоту по сравнению с уступами на передней поверхности, что позволяет использовать их в широких пределах режимов резания. К недостаткам стружколомателя в форме припаянной пластины следует отнести сложность изготовления и переточек, увеличение расхода твердого сплава, недостаточную универсальность. Вместо припайки пластинки стружколома могут закрепляться механически на передней поверхности резца (рис. 24, г).

Накладные регулируемые стружколоматели обычно представляют собой устройства, независимые от резца, закрепляемые на суппорте станка (рис. 24, д). Они позволяют изменять в широких пределах положение рабочего уступа стружколома, что обеспечивает их эффективное применение при различных режимах резания. Накладные стружколомы не получили широкого распространения вследствие их громоздкости, сложности установки и подналадки. Этот же недостаток присущ и экранным стружколомам (рис. 24, е).

Надежное и устойчивое дробление стружки независимо от условий обработки получено в результате применения вибрационного резания. В этом случае резцу сообщаются дополнительные колебательные движения в направлении подачи, вследствие чего изменяется толщина среза в процессе резания и обеспечивается дробление стружки.

Резцы с механическим креплением пластин

В машиностроении применяются разнообразные конструкции резцов с механическим креплением пластинок.

На рис. 25 приведены некоторые типы крепления пластинок с помощью винтов и прижимных планок, а также с помощью сил резания.


Рис.25. Типы крепления пластинок механическим путем

В последней конструкции угол врезания пластинок принят 15*. Пластина устанавливается в гнездо державки и с сравнительно небольшим усилием прижимается к опорной поверхности с помощью стружколомателя, штока и пружины. Для боковой опоры пластинки предусмотрен штифт. В процессе обработки равнодействующая усилий резания проходит через опорную плоскость пластины, в результате происходит закрепление пластинки в державке. Подобные резцы используются на некоторых автоматических линиях. Они обеспечивают экономию времени на смену пластинки. Нежесткое крепление пластинки исключает также выкрашивания и сколы режущей кромки при внезапной остановке станка под нагрузкой. Однако резцы с механическим креплением обычных призматических пластинок широкого распространения не получили. Это объясняется тем, что конструкция резца получается более сложной и дорогой.

Механическое крепление призматических пластинок является оправданным для крупногабаритных резцов. Такие резцы весом до 80 кг, изготовленные с напаянными пластинками твердого спла¬ва, представляют значительные неудобства при транспортировке, установке на станке, заточке и напайке. Эти операции связаны со значительной затратой времени и тяжелым физическим трудом. Сборные же резцы, снабженные сменной вставкой с напаянной на ней пластинкой, намного облегчают как изготовление, так и эксплуатацию.

Для станков средней мощности в последнее время получили широкое распространение сборные резцы с многогранными пластинками твердого сплава. В зависимости от требуемых углов в плане и угла при вершине пластинки изготовляются 3-, 4-, 5-, 6-гранные. После затупления пластинки не перетачиваются, а поворачиваются на следующую вершину. Пластинки работают одним торцом и имеют сравнительно небольшую толщину. При изготовлении на передней поверхности создаются канавки, которые обеспечивают положительные передние углы. Статические задние углы на пластинках принимаются равными нулю. Положительные величины задних углов на резцах получаются за счет наклонной установки пластины на корпусе резца.

Для большей долговечности державки и точности установки пластинки в гнездо после поворота, а особенно при замене использованной пластины новой, целесообразно предусматривать подкладки из твердого сплава.

После использования всех вершин пластины не перетачиваются, а сдаются на переработку, поскольку их дешевле заменить, чем перетачивать. Крепление пластин к державке резца может быть различным. На рис. 26а приведен резец с механическим креплением многогранной пластинки, свободно насаженной на штифт 2, запрессованный в державке 4. Клин 3 прижимает пластинку к штифту и к опорной поверхности. Дополнительное крепление на пластинки создается усилиями резания.


Рис. 26. Сборные резцы с многогранными пластинками

Для повышения производительности труда при точении применяют резцы, оснащенные пластинками с круговой режущей кромкой. Пластинки периодически могут вручную поворачиваться вокруг своей оси, поэтому в работу вступают новые, неизношенные участки кромки и повышается стойкость инструмента. Вращение пластинок с круговыми режущими кромками может осуществляться за счет трения при скольжении стружки по передней поверхности. При этом скорость вращения пластинки зависит от угла наклона, характера работы и способа базирования и крепления пластинки. Устойчивое вращение резца получается при ЛЯМБДА = 30 -:- 80°. Различные участки режущей кромки круглого самовращающегося резца периодически выходят из зоны резания и охлаждаются, в результате их стойкость во много раз превышает стойкость резцов обычных конструкций. Основные затруднения при внедрении круглых резцов связаны с возникновением интенсивных вибраций, вследствие снятия ими широких и тониX стружек, со сложностью их изготовления и их неуниверсальностью.

Изготовление резцов

Токарный резец – инструмент режущего типа, служащий для обработки разнообразных деталей с использованием соответствующих станков. У нас можно приобрести резцы токарные, изготовление которых производится в строгом соответствии с современными стандартами ГОСТ. Вся продукция реализуется по ценам производителя.

Конструктивные особенности токарных резцов

В производстве резцов для токарного оборудования используется два конструктивных элемента, служащих для:

  • обработки металлических изделий – рабочая часть;
  • крепления в резцедержателе станка – стержень-державка в форме прямоугольника или квадрата.

Рабочая половина включает в себя:

  • переднюю кромку, по которой сходит обрезаемая стружка;
  • основную заднюю, повернутую к области обрезания заготовки, часть;
  • заднюю вспомогательную, повернутую к заготовке, поверхность;
  • грань основную режущую, находящуюся на стыке двух (задней главной и передней) поверхностей;
  • грань вспомогательную режущую, находящуюся в области соединения вспомогательной задней и передней части;
  • вершину резца, находящуюся в месте, где пересекаются вспомогательная и режущая главная кромки.

Головки рабочие могут быть:

  • с пластинами приварными или припаянными;
  • целостные;
  • с прикрепленными механически пластинами.

Классификация резцов

Производство резцов токарных и разделение их на категории осуществляется по ГОСТу:

  • из стали легированной (редко из инструментальной), цельные;
  • с твердосплавной напаяной пластиной – самый популярный вариант;
  • со съемными пластинками из стали твердосплавной, крепящиеся на рабочей поверхности станка посредством винтов и прижимов.

По характеристикам качества обработки:

  • черновые – характеризуются большой скоростью резания, крупной по ширине стружкой;
  • получистовые, чистовые – для конечного точения готовой продукции, обладают низкой скоростью резания, снимающейся стружкой небольшой ширины и толщины;
  • для тонких технологических манипуляций.

Приспособления для резьбы по металлу также могут иметь разное подающее направление:

  • левосторонние – подающиеся слева направо;
  • правосторонние – с подающим движением справа налево.

Разновидности резцов

Конструктивно резцы токарные разделяются на основные виды:

  • прямые – приспособления с рабочим элементом и держателем, находящимися на одной или 2-х параллельных осях;
  • отогнутые – рабочая головка отогнута от оси держателя (заметно сверху);
  • изогнутые – с державкой, имеющей изогнутую форму (определяется сбоку);
  • оттянутые – державка в ширину не превышает рабочую часть.
  • резьбонарезные (нарезание резьбы наружной, внутренней);
  • подрезные (подрезание уступов, выполнение торцевания);
  • расточные (расточка отверстий);
  • отрезные (отрезание заготовок, создание узких канавок);
  • проходные (проточка заготовок параллельно оси вращения);
  • фасонные (операции индивидуального характера);
  • прорезные (прорезание канавок);
  • универсальные.

По виду установки:

  • радиальные (устанавливаются перпендикулярно к оси детали);
  • тангенциальные (устанавливаются вдоль оси резца).

Изготовление резцов по металлу

Токарные резцы по металлу изготавливают в специализированных инструментальных цехах машиностроительных предприятий, на инструментальных заводах. Для изготовления режущих пластин служат в основном марки стали Т5К10, ВК8, Т15К6 (твердые сплавы), иногда Т30К4 и пр.

Державки делают из стали методом свободной ковки, литья в точных формах, горячей штамповки, для приспособлений с прямой рабочей головкой – из металлопроката прямоугольного сечения.

Технология изготовления резцов для токарного станка заключается в:

  • отрезке заготовок (в крупносерийном производстве – рубка на эксцентриковом прессе);
  • ковке головки державки;
  • фрезеровании плоскостей и граней державки;
  • снятии заусенцев от фрезерных обработок;
  • клеймении изделия;
  • напайке пластинок;
  • очищении от избытков припоя;
  • заточки предварительной режущих граней;
  • заточки режущих поверхностей окончательной;
  • доводке режущих поверхностей на специальном оборудовании.

Процесс ценообразования

Стоимость конкретного резца токарного по металлу зависит от предназначения рабочего инструмента, расценок на энергоносители, сырье и комплектующие. Если конструкция резца более простая, как, к примеру, у отрезного, то стоимость будет ниже. Резцы для нарезания внутренней и внешней резьбы имеют более сложную конструкцию, в связи с чем их ценник будет дороже. При добавлении в материал изготовления головки дорогостоящего вида металла вырастают расценки всего приспособления.

При выборе обрабатывающего инструмента не рекомендуется обращать внимание на дешевые изделия. Правильнее будет приобрести более надежный вариант от проверенного производителя по высокой цене, который не окажется одноразовым, будет служить долго и таким образом поможет сэкономить. Качественная продукция имеет сертификаты соответствия ГОСТ и ТУ, подтвержденные Декларацией «О безопасности машин и оборудования».

Заводы-изготовители предлагают обширный перечень номенклатуры токарных резцов. При необходимости предоставляется возможность производства нестандартного инструмента с требуемыми характеристиками по чертежам заказчика.

Читайте также:  Изготовление твердосплавных резцов
Ссылка на основную публикацию