Основные преимущества токарных резцов со сменными пластинами

Резцы предназначены для снятия с заготовки лишнего слоя для придания детали необходимой формы, размера. Операция выполняется на токарном станке различной модификации резцами всевозможной конструкции.

В отличие от цельных вариантов, сменные пластины увеличивают срок службы оборудования, ускоряют процесс обработки.

Назначение и сфера применения

Токарные резцы принадлежат к основному виду инструментов металло- и деревообрабатывающих установок, работающих на высокой скорости, в том числе ЧПУ, ГПС, ГПМ, (даже на токарных станках с ручным управлением).

Заготовки приобретают необходимую форму, размер, контактируя с деталью. Классифицируются согласно типу обработки, способу присоединения, направлению подающего движения, назначения.

По сравнению с цельными вариантами, сменная пластинка, расположенная на режущей кромке, подлежит замене в случае износа или необходимости проведения другого типа работ. Это позволяет существенно ускорить производственный процесс, расширить диапазон взаимодействия с рабочими поверхностями.

Твердосплавными элементами проводятся следующие операции:

• обработка поверхности заготовки;
• нарезка резьбы;
• расточка внутренней поверхности;
• развертка;
• раскрой стекла, гетинакса, цветного металла;
• выборка канавок, выемок, пазов.

Конструкция

Токарный резец составляют две конструктивные части: державка, с помощью которой инструмент садится в посадочный паз станка, режущая головка. Держатель выполнен в прямоугольной или квадратной форме, является главной частью приспособления.

Головка состоит из заточенной под необходимым углом кромки и нескольких плоскостей, является рабочей частью приспособления, в процессе обработки придает заготовке требуемую форму. Угол заточки влияет на то, как снимет резец металл с заготовки.

По конструкции резцы разделяются на несколько видов:

• прямые: державка, рабочая головка расположены на одной оси, или на двух параллельных;
• изогнутые: при рассмотрении сбоку видна изогнутая державка;
• отогнутые: рассматривая инструмент сверху, отчетливо виден изгиб рабочей части;
• оттянутые: ширина державки больше рабочей, оттянутой влево или вправо, головки. Оси обеих частей детали при этом совпадают или смещены.

Читайте также: резцы токарные по металлу

Действующие стандарты

Требования к каждому виду изделия обозначены в Государственном стандарте:

• ГОСТ 19086–80 — характеризует стружколомы, опорные, режущие элементы;
• ГОСТ 19042–80 — классифицирует форму систему определений сменных пластин;
• ГОСТ 25395–90 — обозначены для производства пластин из твердых сплавов нескольких видов, крепящихся на державке резца напайным типом (резцы проходного, револьверного, расточного типа).

Основные размеры

Для державок ГОСТом предусмотрены следующие размеры.

• Прямоугольной формы (мм): 16х10; 20х12; 25х16; 25х20; 50х25; 40х32; 50х32; 50х40; 63х50.
• Квадратной формы (мм): 4х4; 6х6; 8х8; 10х10; 12х12; 16х16; 20х20; 25х25; 32х32; 40х40.

Преимущества и недостатки

Резцы со сменными пластинами выделяются следующими преимуществами:

• быстрая замена основной части детали;
• соответствие с большинством станков, приспособлений;
• возможность быстрой смены режущих элементов;
• износостойкость, высокая степень надежности при высоких скоростях;
• невысокая цена составляющих;
• унифицированность режущих элементов;
• повышение срока эксплуатации державки резца за счет применения съемных элементов из твердых сплавов.

Из недостатков отмечены:

• высокая стоимость деталей импортного производства, по сравнению с отечественными;
• неправильное крепление пластины приводит к поломке инструмента, снижает срок его эксплуатации.

Виды

Из множества разновидностей выделяют самые распространенные, различающиеся по функциональному назначению.

Для нарезания резьбы

Резьбовые инструменты круглой, прямой, изогнутой формы, предназначены для нарезки резьбы различного типа на деталях любого вида сечения как на внутренней, так и наружной стороне детали.

Читайте также: методы и особенности нарезания резьбы резцом на токарном станке.

Отличаются по типу, ширине рабочей части, выполняются по разной технологии с соблюдением соответствия режущей кромки, угла наклона резьбы. Угол заточки большинства моделей равен 60 градусов. В случае необходимости изменения угла проводят самостоятельную заточку детали на станке.

Для нарезания резьбы на токарном станке, а точнее внешней резьбы режущая пластина, установленная на инструмент, имеет форму копья, изготовлена из твердого сплава. Применяют обычно для метрической резьбы, при смене заточки создается резьба другого типа.

Для нарезки внутренней резьбы выбирают прибор с державкой в форме квадрата, внешне напоминающий приспособление для обработки глухих отверстий. Предназначено для нарезки резьбы в крупном проеме.

Для отрезки и обработки канавок

Используется для отрезания детали от заготовки под прямым углом, обработки торца. Для отрезного резца характерно тонкое основание с напаянным на него пластиной из твердого сплава. Разделяются, в свою очередь, на лево и правосторонние типы.

Также применяются для прорезки канавок различной глубины на металлических деталях.

C другими системами крепления

Наряду с проходными моделями, предназначенными для обработки вращающихся деталей цилиндрической формы, а также подрезных для вырезания уступов, обработки торцевой части детали, существуют универсальные резцы.

Отличаются сборным механизмом, позволяющей закрепить на державке режущие пластины различного типа, получить инструменты для работы с металлическими деталями под разными углами. Чаще всего применяют для расточки различного вида отверстий, точения по контуру, прочих специализированных операций на станках с ЧПУ.

Классификация державки

Токарные державки разделяются на несколько видов, в зависимости от типа фиксации.

Система крепления ISO C

Классическая система присоединения «Прижим сверху» для пластин без отверстий. Используется для наружной, внутренней черновой обработки, подрезки торца, точения вдоль заготовки. При использовании учитывается строение стружколома. Обеспечивает жесткое закрепление детали, хорошую повторяемость цикла.

Система ISO D для станка по металлу

Двойной прижим крепления кронштейном гарантирует прочную фиксацию пластинки, надежность позиционирования в резце. Применяется для пластин с отверстием для среза большого количества стружки.

Рекомендован для черновой, чистовой обработки, проведения операций по отделке отверстий большого диаметра. Обеспечивает беспрепятственный сход стружки, быструю замену пластины. Подходит для крепления керамических, твердосплавных деталей.

Резец системы крепления ISO M

Обозначает прижим сверху и поджим за отверстие. Позволяет закреплять односторонние пластины без задних углов. Обеспечивает надежный, жесткий прижим с одновременным давлением на пластину и внутреннюю часть гнезда.

Система ISO S

Крепление винтом применяется преимущественно для фиксации мелкогабаритных инструментов при растачивании небольших в диаметре отверстий. А также для наружной обработки деталей пониженной жесткости.

Наиболее компактная, надежная система крепления, обеспечивающая свободный сход стружки, не требует большого количества комплектующих (по сравнению со старым типом фиксации верхним прижимом).

Выбор с механическим креплением

При выборе инструмента для точения, с целью оптимизировать производство, учитывают следующие факторы.

1. Форма, габариты детали, а также чистота обработки, ее точность, указывающие направление движения инструмента, последовательность выполнения процесса.
2. Тип операции, влияющий на выбор режущей части: отрезание детали, нарезание резьбы, точение, обработка канавок и т.д.
3. Строение режущей пластины, величина ввода, скорость вращения детали оказывает влияние на точность, степень шероховатости поверхности детали.
4. Для наружной обработки и расточки изделий выбирают разные резцы и твердосплавные пластины.
5. Жесткость крепления заготовки, инструмента, условия обработки детали. Например, в условиях вибрации обращают внимание навылет, размер приспособления, учитывают геометрию инструмента.
6. Способ фиксации, размеры посадки инструмента, в зависимости от конструкции, габаритов станка, а также его мощности, технологических возможностей.
7. Материал заготовки: чугун, нержавеющая, легированная или углеродистая сталь.
8. Производительность, эффективность инструмента, оказывающие влияние на качество обработки. Размер партии, наличие простоя оборудования и т.д.
9. Сохранение номенклатуры инструмента, применяемого на производстве, влияющая на уровень оптимизации.

Режимы резания по металлу

Режим резания представляет собой набор величин, вычисляемые расчетным путем.

• Глубина, определяющая толщину снимаемого слоя за одну операцию. При обработке торца показатель глубины определяется диаметром детали, плоских деталей — используют длину.
• Скорость. Вычисляется путем умножения количества оборотов детали в минуту на ее диаметр. При этом учитывают тип выполняемой операции, вид инструмента, материал заготовки.
• Подача. Показатель движения резца за один оборот детали.После вычисления данные величины сравнивают с нормативными показателями, указанными в паспорте станка.

Также при расчете режима резания учитывают параметры токарного оборудования:

• мощность, скорость вращения шпинделя и другие.

Цены на оборудование

Чаще всего к реализации представлены наборы, состоящие из резцов с пластинами. Как показывает практика, применение сменных элементов существенно экономит расходы на приобретение комплектующих. На стоимость влияет модификация, конфигурация, марка выпускаемой продукции.

• набор из резцов и пластин германского производства составляет 5 300-7 200 руб, в зависимости от размера;
• Китай предлагает от 283 до 710 руб за комплект;
• у Stalex и Jet (Швейцария) цена практически одинакова — около 6 400 руб.

При выборе резцов со сменными пластинами изучают маркировку державок, обращают внимание на качество, строение головки и держателя. Неправильно выбранный инструмент усложнит обработку деталей, негативно скажется на итоге выполненных работ.