Чем затачивать токарные резцы по металлу
Заточка токарных резцов по металлу – подробная инструкция с видео и фото
Порядок заточки поверхностей резца
Конструкция токарных резцов
Заточка токарных резцов не может быть выполнена правильно, если не разобраться в конструктивных особенностях такого инструмента. Основными элементами его конструкции являются стержень-державка, при помощи которого резец фиксируется на станке, а также рабочая головка: именно ее режущую часть и необходимо регулярно затачивать.
Рассмотрим более подробно рабочую головку токарного резца. Ее формируют два типа поверхностей: передняя и задние. Переднюю отличить очень просто: именно по ней осуществляется отвод стружки. Задними же называются те стороны резцов, к которым обращена заготовка в процессе выполнения ее обработки. Они могут быть основными или вспомогательными, что зависит от их расположения.
Самый важный элемент любого резца (в том числе и для токарного станка по металлу) — его режущая кромка — формируется в месте пересечения задней основной и передней поверхностей. В конструкции любого резца присутствует и вспомогательная кромка, образованная пересечением его задних поверхностей: основной и вспомогательной. Вершина инструмента, которая упоминается в специальной литературе, — это место пересечения его режущей и вспомогательной кромок.
Основными характеристиками токарных резцов по металлу, определяющими их функциональные возможности, являются углы заточки, подразделяемые на главные и вспомогательные. Для того чтобы определить значения главных, их измерение производят в плоскости, которая формируется при проецировании режущей кромки на главную плоскость.
Вообще, для определения углов режущего инструмента используют две плоскости:
Элементы и плоскости токарного резца
В конструкции рабочей части токарного резца различают углы нескольких типов:
Проверить правильность их определения достаточно просто: их сумма всегда составляет 90 градусов.
Кроме вышеперечисленных, конструкцию рабочей головки токарного резца характеризует еще несколько углов между:
Инструменты для токарного оборудования
Для того чтобы разбираться в правилах заточки резцов для токарных станков по металлу, недостаточно просто посмотреть обучающее видео. Необходимо иметь представление о том, как классифицируются такие инструменты. Самым главным параметром, по которому токарные резцы относят к различным видам, является тип обработки, выполняемой с их помощью. По этому признаку выделяют следующие виды токарных резцов.
Основные типы токарных резцов
Такими резцами заготовки обрабатываются вдоль оси вращения.
Используя эти резцы на токарном станке, уменьшают уступы и выполняют торцевание заготовок.
Как следует из названия, ими формируют наружные и внутренние канавки на поверхностях цилиндрической формы. Создавать канавки на наружных сторонах заготовок можно и при помощи отрезных резцов по металлу. Кроме того, такие резцы позволяют отрезать части заготовки под прямым углом.
С помощью таких инструментов на станках выполняют обработку отверстий.
Такие резцы специально предназначены для нарезания резьбы.
С помощью резцов этого вида на внешней стороне цилиндрических заготовок формируют фасонные выступы или канавки.
С помощью этих резцов на заготовках снимаются фаски.
Операции, проводимые резцами различного типа
Токарные резцы также подразделяются на виды в зависимости от того, в каком направлении с их помощью выполняется обработка заготовки. Так, среди них бывают правые (обработка выполняется по направлению к передней бабке) и левые (обработка по направлению к задней бабке).
Классифицируется токарный инструмент и по материалу изготовления, по способу соединения режущей части с державкой, а также по ряду других параметров.
Правила заточки токарного инструмента
Чтобы обработка заготовок на токарных станках по металлу была эффективной, качественной и точной, следует регулярно выполнять заточку резцов, тем самым придавая их рабочей части необходимую форму и получая углы с требуемыми параметрами. В заточке не нуждается только инструмент, режущая часть которого выполнена в виде одноразовой твердосплавной пластины. Для выполнения такой важной процедуры в условиях крупных производственных предприятий используются станки со специальными приспособлениями, а занимается этим отдельное структурное подразделение.
Варианты заточки резцов с режущими пластинами
Научиться затачивать токарные резцы на точильном станке своими руками можно по обучающему видео. В процессе выполнения такой процедуры важно придерживаться определенной последовательности. В первую очередь на точильном круге обрабатывают заднюю основную поверхность, затем заднюю вспомогательную, а в самую последнюю очередь точат переднюю. Последним этапом заточки является обработка вершины резца – придание ей требуемого радиуса закругления.
В процессе выполнения заточки резец постоянно передвигают по кругу, стараясь не прижимать его очень сильно (это можно заметить на видео). Придерживаться такой рекомендации необходимо для того, чтобы поверхность круга изнашивалась равномерно, а также чтобы режущая кромка токарного резца получилась максимально ровной.
Особенности заточки резцов для токарного станка
Существуют определенные нюансы, которые следует учитывать при заточке токарных резцов своими руками с использованием точильного станка. Так, выполнение обработки задней поверхности резца осуществляется в три этапа.
Использование подкладок при заточке
Для большего удобства выполнения заточки токарных резцов на точильных станках, а также для получения углов с заданными параметрами используются специальные подкладки, которые устанавливают между опорной поверхностью инструмента и столиком станка, где он располагается. Чтобы добиться еще более точной и качественной заточки, можно своими руками доработать конструкцию столика станка, сделав его регулируемым по высоте и углу поворота. После такой доработки станка необходимость в использовании подкладок определенной толщины отпадает.
При выполнении заточки токарного резца важно обращать внимание на то, чтобы его режущая кромка располагалась на одном уровне с центром точильного круга, но не ниже, чем 3–5 мм по отношению к нему. Следует учитывать и направление вращения точильного круга. Это необходимо для того, чтобы сделать процесс заточки более безопасным, а также чтобы минимизировать риск отрыва режущей пластины от державки резца. Точильный круг в процессе выполнения заточки должен вращаться так, чтобы прижимать режущую пластину, а не отрывать ее от державки.
Шаблон для проверки правильности заточки резцов
Естественно, что после осуществления заточки режущего инструмента для токарного станка по металлу необходимо проверить правильность ее выполнения. Проще всего выполнить такую процедуру при помощи специального шаблона, который можно приобрести или изготовить своими руками. Если купить готовый образец не представляется возможным, то самостоятельно его сделать лучше из листовой стали, которая может подвергаться закалке.
Высокая твердость такого шаблона, которую он получит после закалки, даст возможность использовать его на протяжении длительного периода. Изготавливая трафарет, следует сделать на нем вырезы, соответствующие наиболее ходовым углам заточки. Только после выполнения таких вырезов готовый шаблон подвергают закалке. Следует иметь в виду, что от точности изготовления такого трафарета в полной мере будет зависеть то, насколько правильно будет заточен ваш резец для токарного станка по металлу.
После выполнения заточки режущие грани инструмента необходимо довести до требуемого состояния. Такой доводке подвергаются небольшие участки поверхностей резца (шириной до 4 мм), непосредственно прилегающие к его режущим граням. Для выполнения доводки используют медные оселки и присадки, выбор которых зависит от материала изготовления рабочей части инструмента. Так, для доводки твердосплавных резцов на оселок наносят специальную пасту или карбид бора, смоченный керосином. Для доводки резцов из других материалов используют оселки с небольшим уровнем абразивности, поверхность которых смачивают машинным маслом или керосином.
Особенности и техника заточки резцов для токарного станка по металлу
Заточка резцов по металлу для токарного станка – это необходимая процедура для эффективной и бесперебойной работы оборудования. Дело в том, что токарные резки используются активно, с их помощью производится обработка изделий и нарезание резьбы. Понятно, что от частого использования агрегаты тупятся, что приводит к получению худших по качеству образцов. Чтоб токарный станок по металлу выполнял операции правильно, активно продолжал использоваться весь срок службы, требуется периодически проводить заточку. Конечно, эта процедура инвариантна, подпирается не только в зависимости от вида станка и используемых агрегатов, но и целей и задач использования.
Из каких частей состоят резцы для токарных агрегатов?
Резцы любого механизма включают две детали. Первая — это стержень, он необходим для фиксации предмета в специальном держателе. Второй — это сама головка, которая приводится во вращательное движение. Передняя поверхность — это место, где происходит стружка детали и ее обработка. Задней поверхностью принято назвать обратную сторону от процесса. Именно к задней планке обращается изделие, которое в данный момент обрабатывают.
Углы механизма — это важнейшие характеристики, позволяющие выделить основные и вспомогательные компоненты узла токарного станка. Главные производят движение по плоскости, проекции основной на главную ось. Следует обратить внимание, что оси:
В зависимости от пересечения осей выделяют появившиеся углы. Если они находятся между передней резца и основной, то это угол заострения. Ели между поверхностью обработки и задней основной, то задними главными. По аналогии с последним приведенным примером формируются передние главные, расположенные между подачей и проекцией режущей, площадью обработки и передней, проекций вспомогательной и основной.
Сумма углов заострения, задних главных и передних главных никогда не превышает 90 градусов.
Как выбрать способ заточки в зависимости от вида резца?
Основная часть состоит их режущей части по металлу или дереву — конструктивное сходство. Присутствует крепление. Но контролируемое удаление части детали возможно различными способами, от этого зависит вид инструментария.
Вид резца определяется количеством поверхностей (можно быть две и более). Поверхностные характеристики определяются шириной лезвия и его формой, так же различаются вариации в зависимости от возможности регулировки (направление выбирается произвольно). Кромка — неотъемлемая конструктивная особенность.
Выбор вида резца, то есть определенной модели с техническими характеристиками зависит от того, какой предстоит тип работ. Например, для простейшей обработки внешней формы деревянной детали понадобится один вариант, но для стандартизированной схемы изготовления резьбы по металлу — совершенно другой. Меняется не только вид резца, но и способ его заточки.
Плоские прямые
В зависимости от того, используется или металл, или дерево меняются особенности создания плоских прямых резцов. Основное предназначение — обработка поверхности. Но используются данные вариации для создания небольших несложных отверстии, выемок и пазов в изделиях. Плоские прямые резцы отличаются следующими характеристиками:
Заточка происходит по упрощенному алгоритму. От мастера потребуется выровнять поврежденный от использования торец. Для этого потребуется взять аккуратную заточку и обработать ей торец, при этом избегая пересыщения на области. Ручка ставится в последнюю очередь. В токарном станке обязательно устанавливается 2-3 прямых плоских вариации — это улучшит показатели производительности. Обязательно проводите заточку каждого образца.
Косые прямые
Важно периодически проверять расположение кромки. Необходимо, чтоб резец лежат ровно с обеих поверхностей, кромка не имела изъянов. Если не следовать этому правилу, то вы обнаружите в конечном итоге неудовлетворительного качества резец.
Отрезные
На выбор характеристик длины нет параметров. Специалист подбирает востребованный в своем профиле работ вариант.
Полукруглые плоские
При помощи данного вида резца делают выемки полукругом. Но также они понадобятся для обеспечения обработки поле проведения черновой. Сфера применения широкая, хотя в начале использования кажется обратное. Процесс заточки происходит следующим образом:
Обратите внимание на то, что потребуется несколько вариантов полукруглых плоских деталей для тех, кто собирается активно делать форменные выемки и декоративные вариации.
Желобчатые
Желобчатые имеют ряд особенностей, выделяющих их из общей массы. В первую очередь, эти элементы в виде желоба, при этом ширина различная, но не превышает 3 сантиметров. Используются не только для создания формы вогнутого типа, где применяется дерево, но и для обработки древесины (черновое).
Желобчатые резцы довольно трудно изготовить самостоятельно в домашних условиях. Но если нет возможности купить нужную конфигурацию в магазине, то изготавливают сами. Потребуется оставить изношенный каркас — он выступит заготовкой и образцом. После этого:
Изготовить первые варианты может сотрудник без опыта работы — не потребуется специфических знаний и навыков. А вот производство желоба потребует умения и даже мастерства.
Угол заточки не принципиально важен. Если он будет колебаться на 5-7 градусов, то это незначительно повлияет на эффективность работы.
Как сила резания зависит от угла затачивания?
Наибольшее влияние оказывает передний угол. Сила резания изменяется в большую сторону, если увеличивается число градусов показателя. Но не стоит думать, что увеличивая максимальный угол удастся достигнуть наибольшей эффектности. Все получается наоборот — увеличивая угол уменьшается надежность.
Достигаются оптимальные показатели величины угла заточки. Она не должна быть увеличенной или уменьшенной. Только в таком случае достигаются высокие показатели эффективности без снижения надежности.
Углы затачивания: типы и характеристики
Неправильная подборка углов затачивания определяет неэффективность процедуры. Если не осознать ошибку и продолжить действия, то резец повредится и придется покупать новый.
У резца есть несколько типов углов. Два главных, два вспомогательных и углы в проекции или плане. Определяются характеристики каждого в зависимости от показателей формы, качества обработки, типологии изделия, материала изготовления кромки и многих других параметров.
Главные углы
Главных угла два — передний и задний. Передний определяет качество работы и то, сколько получится стружки. При увеличении показателей градусов получается большая деформация изделия. Если увеличить показатели второго, то возрастает амплитуда колебаний, что влияет негативно на держатель.
Вспомогательные углы
Вспомогательные находятся на вспомогательной площадке. Главный вспомогательный — это между направлением и режущей кромкой. Второй вспомогательный представляет собой угол между отрезком прямой, которая ведется через вершину плана и пересекается в площадкой кромки.
Углы в плане
Углы в плане представлены главным, вспомогательным и тем, что находится у вершины. Главный — плоскость около проекции и главная линия. Вспомогательный — продолжение проекции по направлению работы. Находящийся у вершины — около плоскости с пересечением основной. При этом если показатели первого и второго не могут быть менее нуля, то насчет третьего это возможно. Минусовые значения достигаются в случае, если вершина находится на высшей точке проекции, в то время как максимум плюса будет при нахождении внизу.
Измерение углов резца
Измерение проводят при помощи настольного угломера, который состоит из основания, сектора измерений, перемещающегося шаблона и винта для фиксации. Измерение проводят по алгоритму:
Значение измеряют при помощи специальной линейки. Также используется нониус, который совмещают с боковой площадкой оборудования, Он показывает более точные измерения.
Приспособление для заточки токарных резцов
Мусаты
Мусаты — действенный и простой способ. Устройство представляет собой металлический стержень с рубчиком. При помощи рукоятки ведется обработка.
Точильные бруски
Бруски также ручной метод. Деталь прикладывается и с каждой стороны проводится от 10 раз. Требуется определенная сноровка.
Механические точилки
Автоматизированный метод. Потребуется выставить необходимые параметры и активно действовать инструментом в зависимости от нужных параметров.
Электрические точилки
Удобны в использовании. Похожа на металлический брус с отверстиями разного размера.
Описание техники заточки
Техника безопасности
Заточка проводится с соблюдением ТБ, Специалист надевает защитное оборудование для лица, перчатки. В зависимости от выбранной методики методы безопасности меняются. Прикасаться к устройству и образцу можно только после полного остывания.
Проведение доводки
Доводка долбежных инструментов проводится по выбранной методике. Использующийся ручные способы, автоматизированные станки. Следует понимать, что:
Твердосплавные варианты доводят медными оселками (пропитывают карбидов бора). Другие виды доводят оселком, смоченным в керосине, с минимальной абразивностью.
Обязательная шлифовка
Содержание
Токарный резец можно затачивать неоднократно.
Давайте подробно разбираться, как правильно затачивать резцы по металлу для токарных станков.
Что нужно знать о резцах по металлу для их правильной заточки
Конструкция токарных резцов по металлу
Резец по металлу состоит из державки и рабочей части. Первая служит для надежной фиксации инструмента. Вторая участвует в процессе резания и постепенно изнашивается. Именно она подлежит заточке.
Рабочая часть резца по металлу имеет переднюю и задние поверхности. По первой происходит отвод стружки. Задние поверхности обращены к заготовке. Они могут быть основными и вспомогательными.
Изображение № 1: конструкция токарного резца по металлу
Поверхности образуют режущие кромки. Главная формируется пересечением передней и основной задней плоскостей. Вспомогательная кромка образуется в месте пересечения передней и вспомогательной задней поверхностей.
Углы резцов по металлу и их влияние на процесс резания
В результате заточки резцов по металлу важно получить инструмент с правильной геометрией.
Изображение № 2: геометрия и основные углы резца по металлу
Геометрию определяют углами, которые классифицируют на три группы.
Главные углы
Это главные передний и задний углы, а также углы заострения и резания.
Расскажем о влиянии главных углов на процесс резания.
Наибольшее значение при металлообработке имеет величина главного переднего угла оснастки. Благодаря резцам по металлу, у которых крупные передние углы, облегчается врезание инструментов в заготовки. Кроме того, снижается степень деформации удаляемых слоев материала, облегчается сход стружки, уменьшаются расход мощности и сила резания.
При увеличении главного переднего угла уменьшается угол заострения. Это ослабляет режущий клин инструмента и понижает его прочность. Резцы быстрее изнашиваются из-за ускоренного крошения режущих кромок и затрудненного отвода тепла. Поэтому при изготовлении и заточке резцов по металлу передние углы делают разными.
При обработке хрупких металлов и твердых сплавов прочность инструментов особо важна. В этом случае передним углам дают уменьшенные и даже отрицательные значения. При обработке мягких металлов используют резцы с большими передними углами.
Также на геометрию влияют материалы, из которых изготовлены инструменты. При заточке твердосплавных и металлокерамических резцов передние углы делают уменьшенными. У моделей из инструментальных сталей передние углы больше.
Главный задний угол служит для уменьшения трения между поверхностью резания и задней поверхностью резца по металлу. При небольших значениях снижается скорость износа по задней поверхности. С увеличением главного заднего угла прочность инструмента уменьшается.
Вспомогательные углы
Вспомогательные передний и задний углы измеряют во вспомогательной секущей плоскости.
Углы в плане и угол наклона главной режущей кромки
Углы в плане измеряют в основной плоскости.
От величины главного угла в плане зависят прочность инструмента, сила обработки и чистота получаемой поверхности. При малом значении увеличивается ширина и уменьшается толщина срезаемого слоя. Заточенный таким образом резец подвергается небольшим термодинамическим нагрузкам. Повышается износостойкость.
При уменьшении главного угла в плане снижается качество обработки из-за вибраций. Инструмент быстрее изнашивается. Обычно угол φ = 45°. Такое значение подходит для резания большинства материалов. При работе с недостаточно жесткими деталями используют инструменты с большими главными углами в плане (60, 75 и 90°).
Этот угол формируют направление продольной подачи и проекция вспомогательной режущей кромки на основную плоскость.
Величина вспомогательного угла в плане влияет на силу трения между вспомогательной задней поверхностью и обрабатываемой заготовкой. При уменьшении значения возрастает прочность инструмента.
Он расположен между проекциями вспомогательной и главной режущих кромок на основную плоскость.
Угол наклона главной режущей кромки (λ). Измеряют в плоскости, которая проходит через главную режущую кромку перпендикулярно основной плоскости. Величина этого угла определяет направление схода стружки.
Когда необходимо затачивать токарные резцы по металлу
О необходимости заточки резцов по металлу судят по степени износа. Существует таблица допустимых величин.
Изображение № 3: таблица с допустимыми величинами износа токарных резцов по металлу
При превышении указанных параметров проводят заточку, доводку и шлифовку инструмента.
Как затачивают резцы
Токарные резцы обычно затачивают механическим способом — обрабатывают лезвия абразивными инструментами для придания оснастке нужной геометрии.
Химико-механический применяют для заточки крупногабаритных твердосплавных резцов по металлу. Их обрабатывают раствором купороса. Происходит химическая реакция, при которой поверхности покрываются защитной пленкой. Ее смывают абразивные элементы раствора.
Приспособления и оборудование для ручной и автоматизированной абразивной заточки резцов по металлу
Рассмотрим абразивные инструменты, посредством которых затачивают токарные резцы в разных условиях.
Фотография № 2: точильные бруски
Фотография № 3: настольная электрическая точильная машинка
Выбор инструмента зависит от потребностей. Чтобы изредка затачивать резцы для разовых бытовых работ, достаточно бруска. Но для его применения требуются физические усилия. Машинка обеспечивает быстрый качественный результат, практична для домашних и небольших коммерческих мастерских. Станки оптимальны для профессиональной заточки токарных резцов по металлу.
Технологии и особенности заточки резцов
В большинстве случаев затачивают все поверхности резцов. При небольшом износе иногда работу выполняют только по задним поверхностям.
Основные этапы заточки резцов таковы:
ВАЖНО! Технологии заточки твердосплавных резцов и инструментов, изготовленных из быстрорежущих сталей, различаются.
Вот типовой процесс обработки твердосплавной оснастки:
Изображение № 5: стандартная технология заточки твердосплавного резца
Резцы из быстрорежущих сталей затачивают следующим образом:
Изображение № 6: стандартная технология заточки резца из быстрорежущей стали
На выбор способа заточки влияет вид инструмента. Кратко перечислим нюансы работы с разнотипными резцами:
Если неверно выбрать способ или не соблюдать технологию заточки, инструмент может утратить функциональность.
Доводка и шлифовка
Эти заключительные этапы заточки резцов предназначены для получения максимально точных параметров лезвий, а также продления сроков службы инструмента.
Для доводки резцов используют чугунные диски, на которые наносят керосин и специальные пасты на основе карбида бора. После запуска станка лезвие инструмента подносят к абразиву и обрабатывают.
После доводки проводят шлифовку. Финишная операция выполняется с применением мелкозернистых наждачных кругов.
Техника безопасности при заточке резцов
Мастер, выполняющий заточку резца, во избежание травм должен соблюсти правила безопасности:
Если задействуется автоматический станок, важно ознакомиться с инструкцией к нему, проконтролировать наличие смазки движущихся узлов и надежность фиксации абразивного круга. Подавать резец на круг нужно плавно. Нельзя прикасаться к станку до его полной остановки.
Персонал на производстве обязан пройти инструктаж по технике безопасности. Домашним мастерам следует самостоятельно изучить нормы.