шпиндель
защитный экран
фартук
задняя бабка
станина
Текст, который появляется, когда наводишь на "шпиндель"
Текст, который появляется, когда наводишь на "защитный экран"
Текст, который появляется, когда наводишь на "фартук"
Текст, который появляется, когда наводишь на "задняя бабка"
Текст, который появляется, когда наводишь на "станина"

Применяемый для токарной обработки инструмент, его форма и размеры определяются технологическими требованиями. Основной вид инструмента — токарные резцы — применяют для обтачивания, растачивания, копировальной обработки, нарезания резьбы, прорезки канавок и отрезки, подрезки торца.

Токарные резцы

Токарный резец состоит из головки (рабочей части) и державки, служащей для крепления резца в резцедержателе. Головка резца образуется при заточке и имеет следующие элементы: переднюю поверхность, по которой сходит стружка; главную заднюю поверхность, обращенную к обрабатываемой поверхности; вспомогательную заднюю поверхность, обращенную к обработанной части заготовки.

Главная режущая кромка выполняет основную работу резания и образуется пересечением передней и главной задней граней резца. Пересечение передней и вспомогательной задней граней образует вспомогательную режущую кромку. Место пересечения главной и вспомогательной режущих кромок является вершиной резца.

Для повышения стойкости резца его вершину делают не острой, а либо скругляют по радиусу, который называют радиусом при вершине, либо делают дополнительную прямолинейную переходную режущую кромку. Совокупность углов, определяющих положение граней резца относительно координатных плоскостей, называется геометрией инструмента. Величина углов выбирается в зависимости от типа резца, материала резца и обрабатываемого материала с учетом условий работы. Для отсчета углов введены исходные плоскости: основная плоскость, плоскость резания, главная и вспомогательная секущие плоскости.

Основная плоскость параллельна продольной и поперечной подачам, и у токарных резцов она совпадает с опорной поверхностью резца. Плоскостью резания называется плоскость, касательная поверхности резания и проходящая через главную режущую кромку перпендикулярно основной плоскости. Главная секущая плоскость проводится перпендикулярно проекции главной режущей кромки на основную плоскость, вспомогательная секущая плоскость — перпендикулярно проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость.

Передний угол резанья

Наиболее существенно на процесс резания влияет передний угол. При положительном переднем угле резец имеет острый угол резания. При этом пластическая деформация металла и силы резания уменьшаются, но затрудняется теплоотвод и снижается прочность режущей части, так как она работает на изгиб и вероятность ее излома возрастает. При отрицательных значениях переднего угла угол резания становится тупым, пластическая деформация и силы резания увеличиваются, но улучшается теплоотвод и возрастает прочность режущей части, так как она работает на сжатие, что является более благоприятным видом нагружения.

Оптимальным передним углом будет такой, который обеспечивает благоприятные условия резания и достаточно высокую прочность режущей части. При обработке цветных металлов и сплавов у= 15…30 при обработке труднообрабатываемых и закаленных материалов, при окалине или литейной корке на поверхности или неравномерности припуска у=0…—10°; при обработке углеродистых сталей у=0…10°.

Задние углы служат для уменьшения трения между задними гранями и обработанной поверхностью и выбираются в пределах а=6… 10°. Проверка правильности заточки резца может производиться шаблонами; настольным, универсальным и маятниковым угломерами; инструментальным микроскопом и другими приборами.

Конструкция резцов определяется характером выполняемой технологической операции и материалом их режущей части.

Для обработки наружных цилиндрических поверхностей предпочтительно использовать проходные резцы, которые по направлению подачи разделяют на правые и левые.

Правые резцы работают при подаче справа налево, т. е. перемещаются к передней бабке станка. В основном применяют правые резцы, чтобы силы резания были направлены к более жесткой передней бабке.

Для обточки наружной поверхности и подрезки торца используют проходные отогнутые правые или левые резцы. Для обточки поверхности с одновременной подрезкой уступов применяют упорные проходные резцы.

Подрезка торцов выполняется при помощи правых или левых подрезных резцов, прорезка канавок — прорезными резцами, а отрезка деталей — отрезными резцами с радиальной подачей.

Обработка фасок на деталях производится проходными или фасочными резцами. Последние по конструкции могут быть односторонние (правый и левый фасочные резцы) и двусторонние. Растачивание отверстий может производиться резцами с отогнутыми головками.

Токарные резцы

Форма передней поверхности резцов зависит от обрабатываемого материала, его свойств и качества поверхности, жесткости технологической системы, механических свойств материала режущей пластины и от специальных требований — необходимости дробления или завивания стружки. Так, с увеличением твердости обрабатываемого материала при работе с ударами уменьшают передний угол, чтобы повысить прочность режущей части резца и его стойкость.

Нормальный процесс точения в значительной мере зависит от правильной установки резца в резцедержателе. Опорные поверхности резца и резцедержателя должны быть чистыми и ровными. Резец устанавливается с минимальным вылетом перпендикулярно линии центров и точно по их высоте. Для проверки правильности установки резца по высоте необходимо вставить центр (при обработке детали в центрах) в пиноль задней бабки и подвести вершину резца к вершине центра. Если вершина резца окажется ниже вершины центра, то под опорную поверхность резца подкладывают мерные прокладки.

Установка резца под углом к оси, отличным от 90°, или вывод на рабочую позицию другого резца, закрепленного в резцедержателе, производится поворотом резцедержателя против часовой стрелки на требуемый угол.

Классификация резцов

Применяемые при токарной обработке резцы классифицируют:

1. по конструкции головки — прямые, отогнутые и оттянутые;

2. по способу изготовления — цельные, сборные и составные, у которых рабочая часть из инструментального материала, а крепежная из обычных конструкционных углеродистых сталей;

3. по сечению стержня — прямоугольные, круглые и квадратные;

4. по материалу — быстрорежущие, твердосплавные, из углеродистой или легированной инструментальной стали.

У составных резцов режущие пластины из быстрорежущей стали приваривают к державке резца. Твердые сплавы и минералокерамика почти вытеснили быстрорежущие стали при токарной обработке стали и чугуна. Если необходимо обработать нежесткую заготовку, то для уменьшения сил резания, устранения вибраций и наростов на резце кромка токарных резцов из быстрорежущей стали должна быть тщательно заточена.

Токарные резцы с пластинами из твердого сплава могут быть изготовлены способом напаивания. Пластины напаивают на державки резцов электролитической медью, серебром или комбинированным припоем.

Токарные инструменты с алмазными режущими кромками имеют державки квадратного, круглого и прямоугольного сечений. Кристалл алмаза впаивают в выемку державки. Кристаллы алмаза имеют малые размеры и повышенную восприимчивость к ударным нагрузкам, поэтому резцы с алмазными режущими кромками применяют в основном для тонкого отделочного точения металлов (кроме железа и его сплавов). Алмаз может вступать в химическую реакцию с железом и другими элементами, что вызывает налипание стружки на режущую кромку. Для устранения вибраций державку алмазного инструмента изготавливают из твердого сплава.

Для получения и обработки отверстий при токарной обработке деталей применяют сверла, зенкеры, развертки и метчики.

В зависимости от конструкции и назначении различают следующие типы сверл: спиральные, перовые, для глубокого сверления, центровочные, с пластинами из твердых сплавов и др. Наибольшее распространение имеют спиральные сверла.

Сверло имеет две главные режущие кромки, образованные пересечением передних винтовых поверхностей канавок, по которым сходит стружка, с задними поверхностями 6, обращенными к поверхности резания; поперечную режущую кромку  (перемычку), образованную пересечением обеих задних поверхностей, и две вспомогательные режущие кромки, образованные пересечением передних поверхностей с поверхностью ленточки.

Токарные резцы

Ленточка сверла обеспечивает направление сверла по обработанному отверстию при резании и представляет собой узкую полоску на его цилиндрической поверхности, расположенную вдоль винтовой канавки.

Для повышения производительности и точности при обработке отверстии применяют многолезвийный расточный инструмент — зенкер, которым обрабатывают предварительно просверленные отверстия или отверстия, имеющиеся в отливках или поковках. Припуск при зенкеровании отверстий составляет 0,5—2 мм на сторону в зависимости от диаметра отверстий. По конструкции зенкеры бывают цельные и насадные (ими обрабатывают цилиндрические и конические отверстия).

Цельные зенкеры изготовляют диаметром до 32 мм и имеют три винтовые канавки, а, следовательно, и три режущие кромки. Режущая, или заборная, часть выполняет основную работу резания. Калибрующая часть предназначена для калибрования отверстия и придания правильного направления зенкеру. Хвостовик служит для крепления зенкера в пиноли задней бабки. Главный угол в плане ф для зенкеров из быстродействующей стали равен 45…60°, а для твердосплавных зенкеров 60…75°. У зенкеров, изготовляемых из быстрорежущей стали, при обработке стальных деталей передний угол у=8…15°; при обработке чугуна 6…8°, цветных металлов и сплавов 25…30°. При обработке чугуна твердосплавным зенкером у=5°, а при обработке стали у=0…5°. Задний угол а=8…10°.

Насадные зенкеры применяют для обработки отверстий диаметром до 100 мм. Эти зенкеры имеют четыре винтовые канавки, и, следовательно, четыре режущие кромки. Крепятся они при помощи оправки. Широко применяют зенкеры с припаянными пластинами из твердого сплава с механическим креплением ножей, оснащенных пластинами из твердого сплава. Конструкции зенкеров: зенкер для обработки цилиндрических отверстий с уступом — цековка, зенковка, коническая зенковка, зенкер для зачистки торцовых поверхностей.

Для чистовой обработки отверстий применяют многолезвийные размерные инструменты — развертки. Различают ручные и машинные развертки, а по форме обрабатываемого отверстия — цилиндрические и конические. Число зубьев развертки от 6 до 16. Развертка состоит из рабочей части, шейки и хвостовика. Хвостовик машинной развертки — конический (конус Морзе), у ручных разверток — цилиндрический с квадратом.

Рабочая часть развертки состоит из следующих элементов: направляющего конуса, облегчающего ввод развертки в отверстие, режущей и калибрующей части, а также обратного конуса.

Режущая часть резца

Режущая часть выполняет основную работу резания. У ручных разверток длину режущей части делают больше, чем у машинных, с углом в плане 2°. Для машинных разверток при обработке чугуна он равен 8… 12°, при обработке стали 24…30°.

Калибрующая часть длиной два-три диаметра обеспечивает прямолинейность оси и высокую точность обрабатываемого отверстия. Обратный конус служит для уменьшения трения развертки об обработанную поверхность.

Для нарезания или калибрования резьбы в отверстиях применяют метчики. Резьбу можно нарезать вручную, применяя ручные метчики, или на станках — машинные метчики. У машинных метчиков рабочая часть состоит из заборной Л и калибрующей2 частей. Заборная часть при нарезании сквозных отверстий составляет пять-шееть витков, при нарезании глухих отверстий — два витка. Калибрующая часть li служит для зачистки, калибрования резьбы и обеспечения прямолинейности оси нарезаемой резьбы.

Для уменьшения трения калибрующая часть имеет незначительный обратный конус. Хвостовая часть метчика 13 у ручных, а иногда и машинных метчиков выполнена квадратной длиной. Профиль канавки метчика оказывает влияние на нарезание резьбы и должен способствовать отводу стружки. Широкое распространение получили трех- и пятиканавочные метчики.

Передний угол метчика 5…10° для обработки стали, 0…5 ° — для обработки чугуна, 10…25 ° — для обработки цветных металлов и сплавов. Задний угол 4…12°. Обычно метчики изготовляют с прямыми канавками, параллельными его оси, но лучше отводится стружка метчиками с винтовыми канавками с углом наклона 8…15 а иногда при обработке высокопрочных легированных сталей до 45°.

Плашки применяют для нарезания или калибрования наружных резьб за один рабочий ход. Широкое применение имеют круглые плашки для нарезания резьб диаметром до 52 мм, которые могут быть трубчатыми и раздвижными.

При нарезании резьбы для отвода стружки в плашке в зависимости от ее размеров выполняют от трех до восьми отверстий. Режущая часть плашки конусная. Длина заборной части составляет два-три витка резьбы. Для стандартных плашек угол 15…20.  При нарезании резьб на станке плашка крепится в самоустанавливающемся плашкодержателе, который вставляют в пиноль задней бабки станка.

Похожие статьи:

Один комментарий на “Токарные резцы”

  • Антон:

    Автору! У меня к вам просьба
    мне нужно подготовить ответы за два дня на два таких вот вопроса
    1. Процесс резания на токарных станках.
    2. Способы обработки наружных цилиндрических поверхностей.Применяемые резцы.
    Буду очень благодарен если вы мне поможете каким то конкретным текстом для ответа на каждый вопрос.

Оставить комментарий