У традиційному уявленні процедура обробки металів за допомогою різання являє собою технічну операцію, головним завданням якої є отримання потрібної форми деталі необхідної якості за допомогою зняття з заготовки частини металу. Для чого найбільш широко застосовуються різці, встановлені на довбальних, стругальних, токарних і інших верстатах, на яких проводиться обробка внутрішніх порожнин і зовнішніх поверхонь деталей, а також нарізування пазів, різьблення і так далі.
Серед існуючого різноманіття цього виду металорізального інструменту в найбільшій кількості представлені токарні різці по металу.
Особливості конструкції різців
Різець по конструкції виконаний з двох елементів: головки і стержня (який також називається державка). Стрижень призначений для кріплення в резцедержателе токарного металообробного верстата. Профіль державки має форму прямокутника або квадрата.
Для уніфікації використання встановлено такий ряд розмірів перетинів токарной державки, мм:
- для прямокутних перетинів - 16 х 10; 20 х 12; 20 х 16; 25 х 16; 25 х 20; 32 х 20; 20 х 25; 40 х 25; 40 х 32; 50 х 32; 50 х 40; 63 х 50;
- для квадратних перетинів - 4, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40.
Головка різця це його робоча частина і має ряд площин і кромок, які заточені під певними кутами для різних варіантів обробки металу.
Кути заточування:
α - основний задній кут;- β - кут заточування;
- δ - кут різання;
- γ - передній кут;
- φ - основний кут в плані;
- φ1 - додатковий кут в плані;
- α1 - додатковий задній кут;
- λ - кут ухилу ріжучого краю;
- ε - кут біля вершини різця.
Основний задній кут. Кут, виконаний між площиною різання і основний задньою поверхнею різця. Знижує силу тертя, яка з'являється між заготівлею і задньою поверхнею. Відповідає за якість обробки металу і на його зносостійкість. Заданий кут обернено пропорційний щільності оброблюваного матеріалу.
Кут заточування. Кут, який знаходиться між основною задньої і передньою площиною різця. Відповідає за гостроту і міцність.
Передній кут. Кут, який знаходиться між передньою площиною і нормаллю до поверхні різання в місці контакту передньої площини з металом. Знижує деформацію срезаемой заготовки, зменшує зусилля різання, полегшує висновок стружки, підвищує тепловідвід. Заточка кута обернено пропорційна твердості металевої заготовки.
Кут різання. Кут, який знаходиться між передньою площиною різця і поверхні різання.
Основний кут в плані. Кут, який знаходиться між основною ріжучої кромкою і поверхнею металу. Відповідає за якість оброблюваної поверхні заготовки, зберігаючи швидкість подачі і глибину різу. Якість кута обернено пропорційно, а стійкість до поломки і появи вібрацій прямо пропорційні розміру кута.
Додатковий кут в плані. Кут, який знаходиться між додаткової задньої площиною різця і поверхні металу. Відповідає за якість обробки площині металу (зі зниженням кута зменшується шорсткість, підвищується чистота).
Кут біля вершини. Кут, який знаходиться між основною ріжучої кромкою і додаткової задньої площиною. Якість прямо пропорційно розміру кута.
Додатковий задній кут. Кут, який знаходиться між додаткової задньої площиною і поверхнею, перпендикулярній поверхні різця і проходить крізь додаткову ріжучу кромку. Знижує силу тертя, яка з'являється між додаткової задньої площиною і металом.
Кут нахилу ріжучого краю. Відповідає за направлення висновку стружки і задає геометрію контакту ріжучої кромки з металом. Нахил кута визначає призначення різця: негативний нахил - для чистової різання, 10-12 градусів - для чорнової різання, 20-30 градусів - для різання загартованого металу. Універсальні різці мають нахил ріжучого краю рівний нулю.
Види і класифікація токарних різців
Відповідно до ГОСТ токарні різці діляться на три основні групи:
- з механічним кріпленням пластин з твердого сплаву, надтвердих металів і кераміки;
- твердосплавні напайнимі стругальне та токарні;
- стругальне та токарні з ріжучої кромкою з швидкоріжучого матеріалу.
Застосовувані в машинобудуванні вироби поділяються за такими головними ознаками на такі групи.
За типом обладнання, де використовуються:
стругальне;- токарні;
- довбальні;
- спеціальні;
- револьверний-автоматні.
По виду перетину державки:
- круглі;
- квадратні;
- прямокутні.
За конструктивним показниками
Цілісні. Головка зроблена як одне ціле зі стрижнем. Найчастіше ці різці робляться з швидкорізальних металів (для дрібних різців) або з інструментального вуглецевого металу і використовують рідко.
З припаяними або приварними пластинами. Головка має припаяну або приварний пластину з твердого сплаву або з швидкоріжучого металу. Невиконання технічних умов при спайці пластин іноді може супроводжуватися появою тріщин і подальшим руйнуванням. Мають величезну сферу використання.
З механічним кріпленням пластин. Пластина кріпиться механічно в голівці. Даний варіант дуже корисний для пластин з металу, де в основі знаходиться мінералокераміка:
- Державочние.
- Регульовані.
- Збірні.
По виду обробки
Чистові і напівчистове. Використовуються для чистової обробки готових виробів при невеликій швидкості подачі і невеликій товщині знімається з болванки металу. Найчастіше цим інструментом є прохідний різець.
Чорнові. Використовуються для чорнового різання при високій швидкості різання і більшій товщині прибирається стружки. Характеризується можливістю зберігати твердість під час нагрівання і міцністю, а також підвищеним теплопоглинання.
По виду установки щодо оброблюваної площини
Тангенціальні. Під час обробки різець ставиться під кутом, різним від прямого, до осі оброблюваної поверхні. Має складну схему кріплення і застосовується на верстатах, які дають можливість створювати хорошу чистоту оброблюваної поверхні (токарних автоматах і напівавтоматах).
Радіальні. Під час обробки різець ставиться під прямим кутом щодо осі оброблюваної поверхні. Часто використовується в промисловості, має спрощену схему кріплення в верстатах, а також більш зручну установку геометричних показників ріжучої кромки.
По виду подачі
Ліві. Основна ріжуча частина, повернена до поверхні оброблюваного металу, розташована з правого боку.
Праві. Основна ріжуча частина, повернена до поверхні оброблюваного металу, розташована з лівого боку.
За кріпленню основної ріжучої частини щодо стрижня
Відігнуті. Ось проекції частини у верхньому положенні має вигнуту лінію, а в бічній проекції - пряму.
Прямі. Ось проекції частини у верхньому положенні і бічній проекції має рівну лінію.
Відтягнуті. Розмір головки менше розміру стержня. Головка знаходиться на осі різця або зміщена паралельно щодо її в будь-який бік.
Вигнуті. Ось проекції частини у верхньому положенні має рівну лінію, а в бічній проекції - вигнуту.
За способом обробки
Підрізні. Використовуються для обробки площині металу на верстатах з поперечною подачею (обточування ступінчастих частин, обробка країв поверхонь). Характеристики підрізних моделей вказані ГОСТом 18871 73.
Прохідні. Використовуються для обробки площині металу на верстатах з поперечної і поздовжньої подачею (підрізування і обточування конічних і циліндричних заготовок, підрізування торців). Точність дотримання розмірів і якість поверхні не вважаються пріоритетними. Характеристики прохідних моделей вказані ГОСТом 18869 73, 18868 73, 18870 73.
Розточувальні. Використовуються для розточування і обробки заглиблень і виїмок, глухих і наскрізних отворів. Номенклатура і характеристики відрізних моделей вказані ГОСТом 18872 73, 18873 73.
Відрізні. Використовуються для обробки площині металу на верстатах з поперечною подачею (проточка кільцевих канавок, відрізання заготовок). Номенклатура і характеристики відрізних моделей вказані ГОСТом 18874 73, 18884 73.
Різьбові. Використовуються для нарізки внутрішньої і зовнішньої різьби квадратного, прямокутного, округлого і трапецеидального перетину. По виду можуть бути круглі, рівні й вигнуті.
Фасонні. Використовуються для обробки фасонних поверхонь складної форми, зняття внутрішніх і зовнішніх фасок заготовки.
За матеріалом виготовлення робочої частини
З твердих металів:
- ТТ 7 До 12, ТТ 8 До 6, ТТ 20 До 9 - тантало-вольфрамо-тітанновие (застосовуються для обробки кувальних, жароміцних та інших важкооброблюваних металів);
- Т 30 К 4, Т 15 К 6, Т 14 К 8, Т 5 До 10, Т 5 До 12 В - тітановольфрамовие (застосовуються для обробки будь-яких видів металів);
- ВК 2, ВК 3, ВК 3 М, ВК 4, ВК 6, ВК 6 М, ВК 8, ВК 8 В - вольфрамові (використовуються для обробки кольорових металів і сплавів, заготовок з чавуну, а також неметалевих виробів).
З швидкоріжучого матеріалу:
- Р 18 Ф 2, Р 14 Ф4, Р 9 Ф 5, Р 9 До 5, Р 18 К 5 Ф 2, Р 10 К 5 Ф 5, Р 6 М З - підвищеної ефективності;
- Р 18, Р 12 і Р 9 - нормальної ефективності.
З вуглецевого матеріалу:
- У 10 А і У 12 А - високоякісний вуглецевий метал.
Як вибрати токарний різець
Вибираючи модель, потрібно керуватися такими основними правилами:
Дізнатися, з яким матеріалом буде працювати різець, яким навантаженням він буде схильний до, і які операції по обробці ви станете робити;- Потрібно визначитися, що буде пріоритетним показником - якість обробки поверхні матеріалу або точність виконання геометричних розмірів готової деталі. З урахуванням цього вибирається тип по геометричним показниками і класифікує ознаками.
- Визначити, як важливо виконання умови зносостійкості різця і протягом якого часу вона повинна зберігатися.
Ну, і в кінці, як правильно заточити різець
Заточка робиться як під час їх виготовлення, так і після довгого зносу. Робота із заточування відбувається на точильно-шліфувальних машинах з постійним охолодженням. Спочатку заточується основна поверхню, після - задня і додаткова. Потім заточують передню частину до освіти рівного ріжучого краю.
На будь-якому верстаті для заточування токарних різців знаходиться два шліфувальних кола: з зеленого карбіду кремнію і з електрокорунду. Останній використовується для обробки виробів з швидкоріжучого матеріалу, перший застосовується для точки твердосплавних виробів. Для перевірки заточування кромки є спеціальні шаблони.