Токарные резцы по металлу: конструктивные особенности и классификация

Начнем с конструктивных особенностей резцов.

Конструктивные особенности токарных резцов

Каждый токарный резец состоит из двух частей.

1. Державка. Может быть квадратной или прямоугольной. С ее помощью резец закрепляют в посадочных гнездах станков. ГОСТом установлены следующие стандартные размеры державок.
   1. Квадратные — 4*4, 6*6, 8*8, 10*10, 12*12, 16*16, 20*20, 25*25, 32*32, 40*40 мм.
   2. Прямоугольные — 16*10, 20*12, 25*16, 25*20, 50*25, 40*32, 50*32, 50*40, 63*50 мм.
2. Головка. Это рабочая часть резца, контактирующая с заготовкой в процесс ее обработки. Головка состоит из заточенных под определенными углами кромок.

Рис. 1 Конструкция токарного резца

Геометрия токарных резцов

Рис. 2 Углы токарного резца

Расскажем об углах резцов и их назначениях.

1. Задний вспомогательный угол (α₁). При его уменьшении снижается сила трения между задней плоскостью инструмента и обрабатываемой заготовкой.
2. Угол вершины (ε). Формируется между режущей кромкой и задней вспомогательной плоскостью. Чем больше этот угол, тем лучше условия теплоотвода и выше прочность резца.
3. Вспомогательный угол в плане (ϕ₁). Его размер варьируется в пределах от 10 до 30°. С уменьшением угла улучшается чистота обработки, но возрастает сила трения.
4. Главный угол в плане (ϕ). Его размер варьируется в пределах от 20 до 90°. От размеров угла зависят длина и ширина среза. Чем меньше ϕ, тем ниже температура и сила резания. Чистота обработки также улучшается. Но с уменьшением угла возрастают вибрации и радиальная сила резания.
5. Угол резания (δ). Формируется между передней поверхностью и плоскостью резания.
6. Основной передний угол (γ). Его размер варьируется в пределах от -5 до +15°. При увеличении угла облегчается врезание инструмента в металл, улучшается отвод стружки, уменьшаются сила резания, деформация обрабатываемой поверхности и потребляемая мощность. Однако при этом ухудшаются теплоотвод и сокращается срок службы режущей кромки.
7. Угол заострения (β). Формируется между передней и главной задней поверхностями. Оказывает влияние на остроту и прочность инструмента.
8. Главный задний угол (α). Его размер варьируется в пределах от 6 до 12°. С уменьшением угла снижается сила трения между деталью и задней поверхностью резца. При этом улучшается теплоотвод и продлевается срок службы инструмента, но ухудшается чистота обрабатываемой поверхности.
9. Угол наклона главной режущей кромки (λ). Влияет на направление отвода стружки. При положительных λ и λ = 0° стружка сходит к обрабатываемой поверхности. Резцы с положительными λ (12–15°) применяют при обработке заготовок из жаропрочных и закаленных сталей. У универсальных токарных резцов λ = 0°. Резцы с отрицательными λ применяют для чистовой обработки.

Классификация резцов по металлу по форме головок, конструкции, направлению резания и точности операций

По этим параметрам существуют следующие классификации резцов по металлу.

Классификация по форме головок

По этому параметру резцы делят на 4 типа.

1. Прямые. Державка и рабочая головка располагаются либо на одной оси, либо на двух, но параллельных.
2. Изогнутые. Державка имеет изогнутую форму.
3. Отогнутые. Отгиб головки в сторону заметен невооруженным глазом.
4. Оттянутые. Ширина головки меньше ширины державки. Головка может быть оттянута влево или вправо. Существуют и симметричные модели.

Рис. 3 Классификация резцов по форме головок

Классификация по конструкции

По конструкции резцы классифицируют на три типа.

1. Цельные. Такие резцы целиком изготовлены из легированной или инструментальной (редко) стали. Стоят недорого, быстро изнашиваются и не подходят для обработки твердых материалов.
2. С твердосплавными напайками. Такие резцы сочетают в себе высокую износостойкость и среднюю стоимость. Напайки обычно изготавливают из сталей ВК8, Т5К10 и Т5К6.
3. Со сменными твердосплавными пластинами. Стоят дороже аналогов. Максимально удобны. Для смены пластин не нужно снимать режущий инструмент.

Рис. 4 Классификация резцов по конструкции

Классификация по направлению резания

Резцы бывают левыми и правыми.

1. Правые. Такие резцы для токарных станков используются чаще всего и в процессе обработки заготовок подаются справа налево. Если положить сверху на такой резец правую руку, то режущая кромка будет располагаться со стороны отогнутого большого пальца.
2. Левые. Подаются слева направо. Если положить сверху на такой резец левую руку, то режущая кромка будет располагаться со стороны отогнутого большого пальца.

Рис. 5 Правый и левый резцы

Классификация по точности операций

По этому признаку выделяют следующие разновидности резцов.

1. Черновые (обдирочные). Предназначены для грубой обработки заготовок.
2. Получистовые. Точность обработки находится на среднем уровне.
3. Чистовые. Точность обработки находится на высоком уровне.
4. Специальные Предназначены выполнения тонких технологических операций.

Маркировка токарных резцов, значения цифр и символов

По стандарту маркировка токарных резцов может включать в себя 9 или 10 символов.

1. Первый — способ крепления режущей пластины.
2. Второй — ее форма.
3. Третий — тип резца.
4. Четвертый — задний угол режущей пластины.
5. Пятый — направление резания.

1. Шестой — высота державки.
2. Седьмой — ширина ее хвостовой части.
3. Восьмой — общая длина резца.
4. Девятый — размер режущей пластины.

Рис. 7 Возможные значения параметров 6–9

1. Десятый указывается при необходимости. Обозначает точность некоторых параметров резцов.
   

Рис. 8 Возможные значения параметра 10

Классификация токарных резцов по назначению

По назначению принята следующая классификация токарных резцов. Всего выделяют 8 чаще всего применяющихся видов.

Прямые проходные токарные резцы и их назначение

Их применяют для обработки наружных поверхностей заготовок.

Фото. 1 Прямые проходные токарные резцы

Чаще всего используют инструменты с тремя размерами державок.

1. 20*20 мм.
2. 25*16 мм.
3. 32*20 мм.

Отогнутые проходные токарные резцы и их назначение

Предназначение проходных отогнутых резцов — создание фасок и обработка торцевых поверхностей.

Фото. 2 Отогнутые проходные токарные резцы

Наиболее широкое распространение получили инструменты с державками:

1. 20*20 мм.
2. 25*16 мм.
3. 32*20 мм.

Проходные упорные токарные резцы и их назначение

Их обычно применяют при обработке ступенчатых валиков или иных деталей в случае, если в конце обработки требуется подрезать небольшой уступ.

Фото. 3 Проходной упорный резец

Чаще всего используют проходные упорные резцы со следующими размерами державок.

1. 16*16 мм.
2. 25*16 мм.
3. 32*20 мм.
4. 40*25 мм.

Отогнутые подрезные токарные резцы и их назначение

Назначение таких токарных резцов — обработка торцевых поверхностей.

Фото. 4 Подрезной отогнутый резец

Самые распространенные размеры державок:

1. 32*20 мм;
2. 40*25 мм.
3. 25*16 мм;

Расточные токарные резцы и их назначение

Их сфера применения — обработка сквозных и глухих отверстий.

1. У инструментов первого типа угол равен 60°.
   

Фото. 5 Расточные резцы для сквозных отверстий

1. У резцов для обработки глухих отверстий — 95°.
   

Фото. 6 Расточные резцы для глухих отверстий

Самые распространенные размеры державок следующие.

1. 16*12 мм.
2. 16*16 мм.
3. 20*16 мм.
4. 20*20 мм.
5. 25*20 мм.
6. 25*25 мм.

Отрезные (канавочные) токарные резцы и их назначение

Назначение канавочных токарных резцов — проделывание в деталях и заготовках канавок различной глубины. Головки с твердосплавными напайками имеют тонкие ножки.

Фото. 7 Отрезные (канавочные) резцы

Чаще всего используют инструменты с державками:

1. 16*10 мм;
2. 20*12 мм;
3. 20*16 мм;
4. 25*16 мм;
5. 25*20 мм;
6. 32*20 мм;
7. 40*25 мм;
8. 40*32 мм;
9. 50*32 мм.

Резьбовые токарные резцы и их назначение

Применяются для нарезания наружных и внутренних резьб. Инструменты первого типа имеют прямую форму. Головки напоминают копья.

Фото. 8 Резьбовой резец для нарезания наружной резьбы

Резцы для нарезания внутренних резьб имеют изогнутую форму и похожи на расточные инструменты для обработки глухих отверстий. Но обратите внимание на формы головок. Они разительно отличаются.

Фото. 9 Резьбовые резцы для нарезания внутренних резьб

Чаще всего используют инструменты с державками следующих размеров.

1. 12*12 мм.
2. 16*10 мм.
3. 16*16 мм.
4. 20*20 мм.
5. 25*16 мм.
6. 25*25 мм.
7. 32*20 мм.

Фасонные токарные резцы их назначение

Предназначены для обработки различных фасонных поверхностей. Инструменты бывают стержневыми, державочными, призматическими и круглыми.

Рис. 9 Виды фасонных резцов

Эти специальные инструменты имеют индивидуальные габариты.