Основные углы резца для токарного станка в плане качественной обработки

Прямой контакт инструмента и заготовки приводит к постепенному стачиванию плоскостей, образующих режущую кромку. Поэтому угол резания токарного резца необходимо восстанавливать по мере использования инструмента. Далее по тексту мы разберем, какие углы образуют рабочие плоскости, а также как они влияют на функциональность этого инструмента. Зная эту информацию, вы сможете восстановить функциональность путем заточки плоскостей под нужным наклоном.

Особенности конструкции токарного резца

Основной режущий инструмент, которыми оперирует токарно-винторезный станок, называется резцом. Он представляет собой брусок (хвостовик), чаще всего прямоугольного или квадратного сечения, рабочая сторона которого (головка) имеет сложную форму, образованную наклонными плоскостями. Отталкиваясь от геометрии бруска и головки, выделяют следующие типы токарных резцов:

• Проходные модели — обтачивают цилиндры или конусы, снимая металл вдоль или под углом к оси вращения заготовки;
• Подрезные резцы — снимают стружку с торцевой части детали, включая уступы, двигаясь перпендикулярно или под углом к оси вращения заготовки.
• Расточные инструменты — двигаются строго перпендикулярно оси вращения, выбирая металл изнутри заготовки;
• Отрезные (канавочные) модели — двигаются строго поперек оси шпинделя, отрезая деталь от заготовки или прорезая канавки;
• Резьбовые модели — работают при включении винтовой подачи токарного станка, двигаясь строго вдоль оси шпинделя.

По форме головки токарный резец делится на четыре группы: прямую, отогнутую, кривую, радиальную. У прямой модели кромка образуется чистыми, прямолинейными линиями. У отогнутой версии можно увидеть изгиб режущей кромки. Форма радиусной кромки — сектор окружности, а у кривой модели самая сложная геометрия из всех вариантов.

Геометрические элементы головки токарных резцов

Рабочие кромки, которые взаимодействуют с закрепленной в шпинделе токарного станка деталью, образуются в результате пересечения граней головки. Для удобства восприятия каждая такая грань имеет собственное название. К основным геометрическим элементам головки относят:

• Переднюю (лицевую) плоскость — задает направление схода стружки;
• Заднюю (оборотную) грань — перед ней всегда располагается будущая обработанная поверхность;
• Вершину (носик) — точка сопряжение основных кромок, отвечающих за процесс резания металла.
• Главную заднюю плоскость — примыкает к основной для процесса резания кромке;
• Вспомогательную грань — примыкает к ребру, которое образует кромку, помогающую процессу резания;
• Режущую кромку — ребро по которому происходит пересечение передней и задней плоскости, причем в зависимости от типа последней мы выделяем основную и вспомогательную сторону.

При пересечении поверхностей образуются углы определяющие характеристики, а также сферу использования. У этих углов также есть собственные названия, которые указывают на конкретный участок головки. При заточке контролируют:

• Главный задний угол резца

Возникает при пересечении плоскости резания с основной задней поверхностью. Этот угол влияет на интенсивность нагрева инструмента/ заготовки при контакте (резании). Чем он меньше, тем прочнее режущая кромка и выше ее износ. Увеличение приводит к уменьшению силы трения (износа), а также к потере прочности режущей кромки.

• Главный передний угол

Так называется промежуток между перпендикуляром к плоскости резания и наклоном, по которому сходит стружка (передней плоскостью головки). Положительное значение этого параметра оказывает влияние на направление схода стружки, поэтому подобные величины есть только у моделей, обрабатывающих мягкий металл. Отрицательный передний наклон оказывает влияние на прочность, поэтому подобные значения характерны для инструмента, работающего с прочным, хрупким металлом. Нулевые значения этого угла увеличивают универсальность применения.

• Угол резания

Эту величину образует перпендикуляр к плоскости резания и передняя сторона головки. Параметр влияет на сопротивление заготовки проникновению режущей кромки. Меняя наклоны, вы можете увеличить срок службы инструмента или снизить напряжение в обрабатываемой заготовке, что влияет на качество токарных операций.

• Угол заострения

Это наклон поверхностей, образующих клин — задней и передней граней. Чем меньше наклон, тем ниже сопротивление резанию металла. Чем он больше, тем сложнее идет этот процесс. Однако незначительные угловые величины снижают прочность, что сказывается на сроке службы.

Углы резца в плане

Если предыдущие величины измеряются на виде сбоку, со стороны торцевой части заготовки, то углы в плане можно зафиксировать только на виде сверху. В плане можно увидеть:

• Главный угол — наклон от направления движения инструмента к главной режущей кромке. При малых величинах снижается радиальное напряжение, при больших — осевое. Для компенсации придется вмешаться в конструкцию суппорта станка и форму поперечного сечения хвостовика.

• Вспомогательный угол — наклон от направления, по которому идет инструмент, к вспомогательной кромке. Меняя этот параметр, можно избавиться от проблем с отделением стружки от хрупких или пластичных металлов.

Величины этих геометрических параметров головки влияют на баланс осевых и радиальных нагрузок, а также на плавность отделения стружки. При заточке вам придется уточнить указанные величины по справочным таблицам, отталкиваясь от требований к качеству обработки, глубине резания, габаритам хвостовика и прочим значениям.

Как заточить резец

Для этого вам понадобятся абразивные круги с разной зернистостью, шаблоны для измерения габаритов, а также специальный станок. Процесс заточки начинается с грубой обдирки задней/передней поверхности. Хвостовик зажимают в оснастке, которая обеспечивает нужный наклон при контакте с абразивным кругом. Перемещение абразива должны быть плавными, без рывков. Далее формируют режущее ребро (основное или вспомогательное). В финале происходит доводка с проверкой градуса калибрами.

Смотрите также:

Токарные резцы по металлу 9