Резцы

К подгруппе резцов относятся токарные, расточные державочные, строгальные и долбежные.

Типы токарных резцов приведены на рис. 2. Они отличаются:

по виду обработки (рис. 2, а): 1—проходные; 2— подрезные; 3— прорезные и отрезные; 4 — расточные; 5 — канавочные; 6—фасочный; 7 — радиусные; 8—фасонный;

по характеру установки их относительно детали (рис. 2, б): 9 — тангенциальные; 10 — радиальные;

по направлению подачи (рис. 2, в): 11 —левый; 12 —правый;

по конструкции головки (рис. 2, г): 13 — прямой; 14 — отогнутый; 15 — изогнутые; 16 — с оттянутыми головками.

Типы резцов отличаются друг от друга по конструктивным признакам: по форме сечения державки резца, роду материала режущей части резца и способу крепления режущих пластинок с державкой резца.

Наиболее важной частью резца является головка (режущая часть). Форма режущей части резца и углы заточки определяют геометрию инструмента.

Режущая часть резца (рис. 3, а) состоит из главной режущей кромки 1, вспомогательной режущей кромки 2, задней вспомогательной поверхности 3, вершины резца 4, задней главной поверхности 5 и передней поверхности 6.

У резца различают следующие углы (рис. 3, б): γ— передний; α — задний; α1 — задний вспомогательный; φ — главный угол в плане; φ1 — вспомогательный угол в плане; δ — угол резания; β — угол заострения; ε — угол при вершине. Угол наклона главной режущей кромки λ (рис. 3, в) заключен между главной режущей кромкой и линией, проходящей через вершину резца параллельно к основной плоскости.

Резцы изготовляют цельными, сварными, наплавными, цельнопаян- ными и сборными. Широкое применение находят резцы цельнопаянные, когда режущие пластинки припаяны непосредственно к державке, и сборные с механическим креплением режущих пластинок непосредственно к державке резца. Сборные резцы применяются главным образом для токарных работ и изготовляются четырех типов:

  1. с механическим креплением пластинок твердого сплава;
  2. с механическим креплением сменной вставки с напаянной на ней пластинкой;
  3. с механическим креплением неперетачиваемых трех-, четырех-, пяти- и шестигранных твердосплавных пластинок (см. рис. 1);
  4. с механическим креплением неперетачиваемых трех-, четырех-, пяти- и шестигранных минералокерамических пластинок (нормали машиностроения МН 3899—62 и МН 3006—62).

Резцы

Резцы

Рис. 2. Типы токарных резцов

 

Резцы

Рис. 3. Элементы и геометрические параметры резца

 

Сечения заготовок для державок токарных резцов стандартизованы (табл. 17). Выбор размеров сечения заготовок осуществляют в зависимости от условий обработки, оборудования и приспособлений. Рекомендуется выбирать по возможности наибольшие размеры, что будет способствовать увеличению жесткости резца.

Таблица 17

Сечения державок (по ГОСТу 10224—62)

Резцы

Резцы

Сечения державок резцов могут быть круглой, квадратной или прямоугольной формы. Устанавливают следующие соотношения сторон сечения державок (Н : В): для сечения / — 1,0; для сечения II — 1,25, для сечения III — 1,60. Размеры сторон сечения державок резцов должны соответствовать указанным в табл. 17. Для сборных резцов размер Н — расстояние от опорной плоскости до вершины резца.

Быстрорежущие резцы. Токарные резцы общего назначения (ГОСТ 10043—62) изготовляются одиннадцати типов: I—проходные отогнутые правые и левые; II —проходные прямые правые и левые с углами φ = 45 и 60°; III — проходные прямые с углом φ = 90°; IV — проходные упорные с углом φ = 90°; V — подрезные торцовые правые и левые; VI —расточные с углом ф = 60° для сквозных отверстий; VII—расточные для глухих отверстий; VIII—прорезные; IX—отрезные правые и левые; X — фасонные двусторонние с углом φ = 45°; XI —фасонные односторонние с углом φ = 45°.

 

По ГОСТу 10044—62 установлены четыре типа расточных державочных резцов общего назначения: I —для прямого крепления; II — упорные для прямого крепления; III — для косого крепления под углом 45°; IV — для косого крепления под углом 60°.

Строгальные резцы общего назначения (ГОСТ 10045—62) изготовляют пяти типов: I — проходные изогнутые с углом φ = 45° правые и левые; II — чистовые широкие изогнутые; III — подрезные прямые правые и левые; IV — подрезные изогнутые правые и левые; V — отрезные и прорезные изогнутые.

ГОСТ 10046—62 предусматривает три типа долбежных резцов общего назначения: I — проходные двусторонние с углом φ = 45°; II — прорезные; III—для шпоночных пазов.

По ГОСТу 10047—62 режущую часть резца изготовляют из быстрорежущей стали марок Р18, Р9 или Р9К5. Твердость режущей части должна быть у резцов из стали марок Р18 и Р9 HRC 62—65 и у резцов из стали марки Р9К5 HRC 62—66.

Державки резцов делаются из стали марок 45, 50 или 40Х.

Шероховатость передних и задних поверхностей режущей части резцов после доводки должна быть не ниже 9-го класса и недоведенных — не ниже 8-го; вспомогательных задних поверхностей — не ниже 7-го класса, опорных поверхностей державки — не ниже 5-го, верхних и боковых поверхностей у расточных державочных и у токарных, изготовляемых из горячекатаной стали и предназначаемых для работы на станках-автоматах, — не ниже 5-го класса.

Допускаемые отклонения высоты державок резцов, у которых обработана только опорная поверхность, не должны превышать: —1,5 мм для резцов с высотой державки 12, 16 и 20 мм; —2 мм для резцов с высотой 25 и 30 мм; —3 мм для резцов с высотой 40, 50 и 63 мм.

Допускаемые отклонения высоты и ширины державок резцов, у которых обработаны все поверхности, изготовляются с точностью по C4.

Форма передней поверхности резцов из быстрорежущей стали приведена в табл. 18.

В случае отсутствия указания о форме заточки резцы должны быть заточены и доведены следующим образом: с углом передней поверхности 12° — по форме заточки I, с углом 16° — по форме заточки II и 0° — по форме заточки III.

Рекомендуемые величины элементов режущей части отрезных и прорезных резцов приведены в табл. 19, проходных, подрезных, расточных и отрезных резцов — в табл. 20. Рекомендации по выбору углов в плане φ и φ1 даны в табл. 21 и 22.

Твердосплавные резцы. Токарные резцы общего назначения (ГОСТ 6743—61) с напаянными пластинками из твердого сплава изготовляют девяти типов: I — проходные отогнутые с углом φ = 45°; II—проходные прямые с углами φ = 45 и 60°; III — проходные упорные прямые с углом φ = 90°; IV — проходные прямые отогнутые с углом φ = 90°; V — подрезные; VI — чистовые широкие; VII — расточные с углом φ = 60° для сквозных отверстий; VIII—расточные для глухих отверстий; IX —отрезные правые и левые.

Расточные державочные резцы общего назначения с напаянными пластинками из твердого сплава (ГОСТ 9795—61) делают четырех типов: I—для прямого крепления; II — упорные для прямого крепления; III —для косого крепления под углом 45°; IV —для косого крепления под углом 60°.

 

Таблица 18

Формы передней поверхности резцов из быстрорежущей стали

Резцы

Таблица 19

Элементы режущей части отрезных и прорезных резцов из быстрорежущей стали (см. табл. 18)

Резцы

 

Таблица 20

Элементы режущей части проходных, расточных, подрезных и отрезных резцов из быстрорежущей стали

Резцы

Примечания:

1.  При обработке алюминиевых сплавов ширина фаски F равна нулю.

2.   Звездочкой отмечены диаметры оттянутой части расточных резцов.

 

Таблица 21

Выбор величины главного угла в плане φ

Резцы

Таблица 22

Выбор величины вспомогательного угла в плане φ1

Резцы

Продолжение табл. 22

Резцы

Строгальные резцы общего назначения (ГОСТ 9796—61) изготовляются шести типов: I — проходные изогнутые с углом φ = 45° правые и левые; II—проходные прямые с углом φ= 45° правые и левые; III —чистовые широкие изогнутые; IV — подрезные изогнутые правые и левые; V — подрезные прямые правые и левые; VI — отрезные и прорезные.

По ГОСТу 5688—61 в качестве режущей части резца должны применяться пластинки твердого сплава. Марки, форма и размеры пластинок, а также химический состав, физико-механические свойства и твердость должны соответствовать требованиям ГОСТов 3882—67, 2209—68 и 4872—52.

Гнезда под пластинки на державках резцов, за исключением отрезных, выполняются глубиной, равной:

а) толщине пластинки, которая должна быть менее 4 мм;

б) 0,5 толщины пластинки при ее размере от 4 до 7 мм;

в)  0,4 толщины пластинки при ее размере более 7 мм. Глубина гнезд отрезных резцов должна быть равна толщине пластинки.

Требования к шероховатости рабочих и опорных поверхностей такие же, как и для быстрорежущих резцов.

Допускаемые отклонения углов заточки режущей части резцов не должны превышать:

а) ± 1° — для задних углов α и α1, за исключением угла α1 у отрезных и прорезных резцов, для которых отклонение составляет ±30';

б) ±1° — для переднего угла при γ= 12° (не более) и ±2° при γ 12°;

в) ±1° — для угла наклона главной режущей кромки γ;

г)  ±2°—для главного угла в плане φ;

д) ±30' —для вспомогательного угла в плане φ1 при φ1 = 2° и ±1° при φ1 = 5° и ±2° при φ1> 5°.

Формы передней поверхности резцов с пластинками твердых сплавов приведены в табл. 23.

Рекомендуемые величины элементов режущей части отрезных н прорезных твердосплавных резцов указаны в табл. 24, а проходных, подрезных и расточных твердосплавных резцов — в табл. 25.

Величины углов в плане можно выбрать по табл. 21 и 22.

Резцы с многогранными пластинками. В настоящее время находят широкое применение проходные, расточные и резьбовые резцы, оснащенные неперетачнваемымн многогранными пластинками.

Проходные резцы с механическим креплением многогранных пластинок из твердого сплава изготовляют согласно нормалям машиностроения

 

Таблица 23

Формы передней поверхности резцов с пластинками твердых сплавов

Резцы

Продолжение табл. 23

Резцы

 

Таблица 24

Элементы режущей части отрезных и прорезных твердосплавных резцов (см. табл. 23)

Резцы

 

Таблица 25

Элементы режущей части проходных, подрезных и расточных твердосплавных резцов (см. табл. 23)

Резцы

 

МН 3899—62, МН 3914—62 и РТМ 63—62. Эти резцы (рис. 4) предназначены для обработки закаленной стали и чугуна.

Резцы

Резцы

Рис. 4. Проходные резцы с механическим креплением многогранных пластинок

 

Резцы с многогранными пластинками (по углам в плане) не отличаются от цельных напаянных резцов. Резцами с φ = 45° и φ = 90° можно обтачивать и подрезать торцы.

 

Задние углы α и α1получаются при установке пластинки под соответствующим углом 1уст.Для обеспечения положительных значений переднего угла у, а также для завивания и дробления стружки вдоль каждой из режущих кромок предусмотрены выкружки, формируемые при прессовании многогранных пластинок формы I (см. рис. 1).

Геометрические параметры режущей части резцов с пластинками формы I приведены в табл. 26.

 

Таблица 26

Геометрические параметры проходных резцов с многогранными пластинками

Резцы

 

Проходные резцы, оснащенные многогранными твердосплавными пластинками, изготовляют Киржачский, Тбилисский, Храпуновский, Харьковский, а также Запорожский инструментальные заводы.

Проходные резцы (табл. 27) изготовляют без прокладок (рис. 5, а) и с прокладкой (рис. 5, б). Введение в конструкцию резца сменной твердосплавной прокладки 2 увеличивает стойкость державки 4. 

 

Таблица 27

Резцы токарные сборные проходные с механическим креплением многогранных пластинок из твердого сплава (РТМ 63—62)

Резцы

Продолжение табл. 27

Резцы

Сменную твердосплавную прокладку 2 из сплава ВК8В или ВК15 закрепляют в гнезде державки штифтом 3. Многогранную пластинку 1 свободно надевают на штифт 3 и закрепляют с помощью клина 6 и винта 5.

К каждому резцу завод-изготовитель прилагает комплект многогранных пластинок в количестве 15—20 шт. После износа одной режущей кромки пластинку поворачивают и работают следующей режущей кромкой, а после износа всех кромок пластинку сдают в инструментальную кладовую для обмена.

Расточные сборные резцы, оснащенные неперетачивае- мыми пластинками, позволяют регулировать вылет рабочей части сборного резца и благодаря этому сократить необходимое число типоразмеров по сравнению с напаянными резцами.

В настоящее время для чернового и получистового растачивания отверстий диаметром свыше 100 мм разработаны три типа резцов: с трех-, четырех- и пятигранными пластинками твердого сплава. Сечения державок 25×25 и 30×30 мм, длина — от 100 до 200 мм.

Для обеспечения хорошего прилегания пластинки к державке опорную плоскость многогранной пластинки необходимо шлифовать. На передней поверхности должна быть фаска шириной 0,3—0,6 мм.

 

Резцы

Рис. 5. Проходные резцы без прокладок и с прокладкой

Величины передних и задних углов (в процессе резания) близки к величине углов, принятым для токарных резцов. Конструкция крепления пластинок твердого сплава, прокладка и форма штифта у расточных резцов одинаковы с токарными резцами.

Таблица 28

Формы передней поверхности минералокерамических резцов

Резцы

 

При обработке расточными резцами скорости резания могут назначаться до 50% выше, чем при обработке напайными резцами, а подачи устанавливают такие же, как и для напайных резцов.

Мииералокерамические резцы. Для получистовой и чистовой обработки стали, чугуна и цветных сплавов применяют минералокерамические резцы. Форма передней поверхности минералокерамических резцов приведена в табл. 28.

Для выбора геометрических параметров этих резцов можно пользоваться приведенными рекомендациями для твердосплавных резцов.

Так, например, главный и вспомогательный задние углы α и α1 8—10°, передний угол γ= 5÷15° при обработке чугуна γ= 5°, при обработке стали с σв — 70 кГ/мм2 у= 10÷15°.

Режущая кромка упрочняется фаской. Ширина фаски f = 0,2÷0,3 мм и при обработке закаленных сталей увеличивается до 2—3 мм.

Передний угол на фаске γф в зависимости от прочности обрабатываемой детали находится в пределах от 0 до —15°.

При получистовом точении главный угол в плане φ = 45÷60°, при чистовом точении жестких деталей φ = 25÷30°. Вспомогательный угол в плане φ1=5÷10°, а угол наклона главной режущей кромки λ=0÷10°. Радиус при вершине резца r= 1,0÷1,5 мм.

Минералокерамические резцы делают напайными и с механическим закреплением пластинок. Напайные минералокерамические резцы могут быть с открытым гнездом под пластинку (рис. 6, а), с закрытым (рис. 6, б)

и с врезным (рис. 6, в). Резцы с механическим закреплением минералокерамической пластинки приведены на рис. 7 и 8.

Закрепление шестигранной пластинки 6 (рис. 7) осуществляется затягиванием болта 5. Прокладка 4 из мягкой латуни исключает выкрашивание пластинки при ее закреплении; болтом 1 крепится стружколоматель 2. Прокладка 3 введена для упрощения формы гнезда под пластинку.

У резца (рис. 8) закрепляют пластинки 3 с помощью болта 1, который сжимает надрезанную часть державки 4. Головка винта 2, расположенная эксцентрично по отношению к его резьбовой части, служит регулируемым упором для минералокерамической пластинки.

Для чистовой обработки детален изготовляют резцы сборные проходные с углами (φ = 45, 60 и 90° с механическим креплением трех-, четырех-, пяти- и шестигранных минералокерамических пластинок марки ЦМ-332 (табл. 29).

Резцы

Рис. 6. Напайные резцы минералокерамические

Резцы

Рис. 7. Механическое закреление шестигранной пластинки

Алмазные резцы различаются по своему назначению и методам крепления кристалла алмаза к державке резца.

 

Применяют следующие алмазные резцы: проходные и подрезные с главным углом в плане 30—90°; расточные с главным углом в плане 45—90°, канавочные и отрезные; резцы для обработки поверхностей методом врезания; специальные.

Резцы

Рис. 8. Закрепление пластинки с помощью болта

 

 

Резцы

На рис. 9 показана конструкция алмазного резца, кристалл которого запаян в закрытый паз державки, а на рис. 10 — алмазный резец с механическим креплением кристалла. При изготовлении малогабаритных резцов кристалл алмаза металлизируют, а затем припаивают к державке.

С целью уменьшения вибрации и повышения точности при растачивании более глубоких отверстий державку изготовляют из твердого сплава ВК8.

 

Таблица 29

Резцы токарные с многогранными минералокерамнческнмн пластинками

Резцы

Резцы

Резцы, предусмотренные нормалью машиностроения (табл. 30), предназначены для чистовой обработки деталей из цветных металлов и их сплавов. Рекомендации по выбору геометрических параметров режущей части алмазных резцов в зависимости от обрабатываемого материала даны в табл. 31.

Угол наклона главной режущей кромки λ1-как правило, равняется нулю. В отдельных случаях для лучшего отвода стружки, а также для более спокойной работы при прерывистом резании λ берется равным 5-10°.

Рекомендации по выбору режимов резания при обработке различных материалов приведены в табл. 32.

 

Таблица 30

Основные размеры расточных и проходных алмазных резцов

Резцы

Продолжение табл. 30

Резцы

 

Таблица 31

Геометрические параметры алмазных резцов

Резцы

Унификация резцов. В настоящее время пересмотрены стандарты на быстрорежущие и твердосплавные резцы. Вместо существующих 754 типоразмеров выпущен типаж резцов из 111 типоразмеров (табл. 33). В новый типаж дополнительно включены: твердосплавные резцы с многогранными неперетачиваемыми пластинками, резьбовые и расточные резцы с твердосплавными многогранными пластинками и виброустойчивые расточные резцы.

 

Таблица 32

Режимы резания при обработке различных материалов алмазными резцами

Резцы

 

Таблица 33

Типы и размеры (мм) резцов, изготовляемых инструментальными заводами

Резцы

Продолжение табл. 33

Резцы

Примечание. Твердосплавные токарные резцы чистовые широкие (тип VI) размерами 10X16, 16X25 и 20X32 мм изготовляет только Тбилисский инструментальный завод.

Смотрите также