|
Токарный резец — основной режущий инструмент при обработке заготовок на токарном станке, и от того, насколько верно он подобран под конкретную операцию, зависит результат всей работы: точность размеров, чистота поверхности и стойкость самого инструмента. Резцы различаются по конструкции, назначению и материалу режущей части, а их работоспособность напрямую определяется геометрией режущей кромки. Подробный разбор того, как устроены и измеряются углы резания токарного резца, разобран в отдельном материале — там подробно расписаны передний, задний угол, угол заострения и углы в плане с конкретными значениями для разных металлов. В этой статье сосредоточимся на другом аспекте — как выбрать сам тип резца под конкретную операцию и материал заготовки.
Из чего состоит токарный резец
Конструктивно резец состоит из двух частей: рабочей головки, которая непосредственно контактирует с заготовкой и снимает металл, и державки — хвостовика, которым инструмент закрепляется в резцедержателе станка. Рабочая часть может быть выполнена как единое целое с державкой (цельный резец из быстрорежущей стали) или представлять собой сменную твердосплавную пластину, закреплённую механически на корпусе державки.
Именно геометрия рабочей головки — расположение передней и задних поверхностей, форма и наклон режущих кромок — определяет, как инструмент будет вести себя при контакте с металлом: насколько легко он входит в материал, как формируется и сходит стружка, какую нагрузку испытывает вершина. Поэтому при выборе резца важно учитывать не только его тип, но и параметры заточки под конкретный материал и режим токарной обработки.
Классификация резцов по направлению подачи
По направлению движения относительно заготовки резцы делят на:
- правые — работают при подаче справа налево, то есть от задней бабки к патрону;
- левые — работают при подаче слева направо, от патрона к задней бабке.
Направление определяется расположением главной режущей кромки относительно державки и подбирается исходя из компоновки станка и удобства работы оператора.
Виды токарных резцов по назначению
Проходные резцы
Самый распространённый тип, применяется для обтачивания наружных цилиндрических и конических поверхностей вдоль оси заготовки. Различают прямые, отогнутые и упорные проходные резцы — последние используются там, где наряду с продольной обработкой нужно одновременно подрезать торец или уступ без смены инструмента.
Подрезные резцы
Предназначены для обработки торцевых поверхностей и уступов перпендикулярно оси вращения заготовки. Главная режущая кромка у таких резцов расположена так, чтобы основная нагрузка приходилась на боковую сторону, а не на вершину инструмента.
Расточные резцы
Применяются для обработки внутренних поверхностей — растачивания отверстий, в том числе глухих. Конструктивно отличаются удлинённой и более тонкой державкой, что накладывает ограничения на режимы резания из-за пониженной жёсткости инструмента и повышенного риска вибраций.
Отрезные и канавочные резцы
Используются для отрезки готовой детали от прутка или для прорезания канавок заданной ширины. Отличаются узкой и длинной режущей кромкой, что требует особого внимания к режимам резания — узкая кромка хуже отводит тепло и более чувствительна к перегреву и поломке.
Резьбовые резцы
Имеют профиль, соответствующий форме нарезаемой резьбы — треугольный, трапецеидальный или прямоугольный в зависимости от типа резьбы. Угол заточки вершины такого резца жёстко привязан к профилю резьбы и не может произвольно меняться, в отличие от резцов общего назначения.
Фасонные резцы
Профиль режущей кромки фасонного резца повторяет контур обрабатываемой поверхности и используется для изготовления деталей сложной формы за один проход — например, галтелей, канавок особого профиля или фасонных поверхностей в серийном производстве.
Материал режущей части: что учитывать при выборе
Помимо конструктивного типа, резцы различаются по материалу режущей части, который определяет область применения инструмента:
- быстрорежущая сталь — подходит для обработки на невысоких скоростях резания, хорошо держит ударные нагрузки, легко затачивается в условиях цеха;
- твердосплавные пластины — обеспечивают значительно более высокую скорость резания и стойкость, применяются на большинстве современных операций;
- керамика и сверхтвёрдые материалы — используются для чистовой обработки закалённых сталей и труднообрабатываемых сплавов на высоких скоростях.
Выбор материала режущей части напрямую связан с твёрдостью обрабатываемой заготовки, требуемой производительностью и допустимыми режимами резания на конкретном станке.
Как выбрать резец под операцию
При подборе инструмента стоит последовательно учитывать несколько факторов:
- Тип операции. Черновое точение, чистовая обработка, нарезание резьбы или отрезка требуют разной конструкции резца и разного расположения режущей кромки.
- Материал заготовки. Твёрдость и пластичность металла определяют не только материал режущей части, но и оптимальную геометрию заточки.
- Жёсткость технологической системы. Для нежёстких установок (тонкие или длинные заготовки, расточка глубоких отверстий) выбирают резцы с увеличенными задними углами и сниженной нагрузкой на кромку.
- Требуемая шероховатость поверхности. Чистовые операции требуют резцов с меньшим вспомогательным углом в плане и увеличенным радиусом при вершине.
Эти параметры тесно связаны с геометрией режущей кромки — углы заточки резца определяют, насколько эффективно инструмент справится с конкретной задачей. Подробные рекомендуемые значения углов для разных материалов и операций удобно смотреть в профильном материале по геометрии резцов, ссылка на который приведена в начале статьи.
Типичные ошибки при выборе резца
На практике чаще всего встречаются несколько повторяющихся ошибок: использование универсального проходного резца там, где нужен специализированный инструмент (например, для глубокой расточки), попытка вести черновую обработку резцом, заточенным под чистовые режимы, и игнорирование жёсткости крепления заготовки при выборе вылета и сечения державки. Каждая из этих ошибок ведёт либо к ускоренному износу инструмента, либо к вибрациям и снижению качества поверхности.
Правильный выбор токарного резца — это сочетание конструктивного типа, материала режущей части и геометрии заточки под конкретную операцию и материал заготовки. Понимание того, как устроены различные виды резцов и какую задачу решает каждый из них, позволяет избежать большинства типичных ошибок при подборе инструмента и добиться оптимального баланса между производительностью, качеством обработки и сроком службы оснастки.
| 