Резцы со сменными пластинами

Преимущества и недостатки резцов

Резьбовые резцы со сменными пластинами обладают следующими достоинствами:

• невысокая стоимость:стоят меньше резцов цельного типа;
• позволяют экономить большое количество временных ресурсов во время подготовки режущего инструмента к разным технологическим операциям;
• пластины способны выдерживать высокие нагрузки, потому что они изготовлены из твердосплавных материалов;
• отрезные резцы могут применяться для обработки деталей с небольшими габаритами и неровным рельефом;
• режущий инструмент можно переналаживать при необходимости;
• высокий срок службы державок, что позволяет прочно закреплять инструмент на токарном станке;
• не требуют дополнительных заточек или пайки;
• во время обработки снижают силу резания и температуру на 35 – 40%;
• предоставляют возможность изменять режимы резания на ходу;
• унификация всех моделей резцов: позволяет подобрать нужную пластину для обработки заготовок из определенных видов металлов.

Эксперты выделяют следующие недостатки резцов со сменными пластинами:

• из-за наличия множества креплений для твердосплавных пластин увеличивается общий вес режущего инструмента;
• резцы не способны обеспечить оптимальные геометрические параметры режущей кромки из-за различной формы пластин и особенностей их крепления;
• высокая сложность изготовления режущего инструмента.

Качество резьбового резца зависит от вида обработки и режима резания. Резец дольше сохраняет свои преимущества при низкой скорости резания и во время внутреннего поперечного точения. Режущий инструмент изнашивается быстрее при наружном продольном точении. Для увеличения его стойкости используются смазочно-охлаждающие среды. Также повысить жесткость инструмента можно при увеличении площади державки.

Используемые маркировки

Существует три ГОСТ, в которых установлены правила маркировки отрезных резцов. Типоразмеры и кодировка инструмента из быстрорежущей стали регламентируются ГОСТ 18874-73, с твердосплавными пластинами — ГОСТ 18884-73, изогнутого («петушкового») с пластинами из твердого сплава — ГОСТ 18894-73. Определить вид и геометрию по маркировке без использования таблиц ГОСТ невозможно. Во всех трех стандартах каждому типу соответствуют свой код и группа параметров, расписанная в таблицах. Единственный информативный элемент маркировки — это обозначение твердого сплава режущей пластины. К примеру, правый резец из быстрореза сечением 16×16 мм, длиной 80 мм, с головкой 15 м и шириной лезвия 12 мм обозначается как 2120-0519 ГОСТ 18874- 73. Остальные два ГОСТ придерживаются такой же системы маркировки. Подобный по геометрии отрезной резец с твердосплавной пластиной обозначается 2130-0255 Т5К10 ГОСТ 18884- 73, где Т5К10 — это твердый сплав с карбидом титана и кобальтом (цифры — процентное содержание). Некоторые производители в соответствии с международными нормами маркируют вид материала пластины цветом (наносится на торец державки). К примеру, Т5К10 обозначается желтым.

Помимо ГОСТ существует универсальная международная система обозначения режущего инструмента ISO. Это объемный документ с множеством таблиц, содержащих характеристики сменных пластин, поэтому здесь уместно привести только пример маркировки отрезного резца со сменными пластинами, который относится к группе «Наружная отрезка и обработка канавок»: QFGD2525R2252H. Расшифровка позиций кода:

1. Q – отрезная державка.
2. F – обработка на торце.
3. G – размер пластины.
4. D – для двусторонних пластин.
5. 25 – высота державки.
6. 25 – ширина державки.
7. R – правое, нейтральное, левое.
8. 22 – максимальная глубина обработки.
9. 52 – минимальный диаметр врезания.
10. H – положение пластины при обработке торцевых канавок.

Выбор твердосплавных пластин

Твердосплавные пластины для токарных резцов производятся в большом разнообразии, поэтому, порой сложно сделать правильный выбор. В первую очередь следует сопоставить размеры резца, чтобы они совпадали с подбираемой деталью. В ином случае, могут возникнуть серьезные проблемы с закреплением. Далее следует определиться с тем, с какими материалами будет идти работа, так как от этого будет зависеть состав. Сменные твердосплавные пластины для токарных резцов изготавливаются в различных соотношениях металлов в своем составе.

В качестве основных, можно выделить два направления, это изделия у которых имеется повышенная сопротивляемость к ударам и вибрациям во время работы и те, у которых лучше переносят воздействие высоких температур, которые возникают во время длительной работы и трения металла. В первом случае актуальным будет выбор, когда идет много работы с различными заготовками с высокой скоростью обработки. Тогда неминуемо случаются удары, которые со временем портят изделие. Если работа идет со снятием большого количества металла, то жаростойкие пластины станут лучшим материалом для выбора.

Помимо этого, большое влияние имеет еще тип изделия. Для каждой операции требуются свои особенности, которые отображаются в геометрии и других параметрах. Специально для них разрабатываются типы для определенных резцов.

«Совет профессионалов! Для активной работы следует всегда иметь запас самых востребованных пластин, так как поломка может случиться любой момент.»

С учетом всего разнообразия желательно иметь набор из нескольких изделий и уже в процессе работы с опытом можно будет определиться с самым подходящим вариантом.

Маркировка

Маркировка отображает состав, который входит в изделия. Сменные твердосплавные пластины для резцов встречаются с маркировкой Т5К10 и Т15К6. На примере Т15К6 можно понять, что они относятся к изделиям титановольфрамовой группы. Содержание карбида титана в нем 15%, кобальта – 6%.

Производители

• BDS Machinen (Германия);
• Инструмент-Сервис (Украина);
• Ceratizit (Люксембург);
• Proxxon (Германия);
• Новомосковский трубный завод (Украина).

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.

Режимы резания

Режимы резания – совокупность параметров, определяющих условия обработки деталей при помощи токарного резца. На процесс нарезания влияют следующие факторы:

1. Скорость резания –путь перемещения обрабатываемой поверхности заготовки относительно режущей кромки в единицу времени. Измеряется в м/мин или в м/с. На чертежах обозначается латинской буквой V.
2. Подача – путь, пройденный режущей кромкой за 1 ход или оборот обрабатываемой заготовки. Измеряется в мм/об. На чертежах маркируется латинским символом S.
3. Глубина резания – расстояние между обработанной и обрабатываемой поверхностями. Она показывает величину снимаемого слоя металла. На схемах обозначается латинской буквой t.
4. Площадь сечения срезаемого слоя – произведение глубины резания на подачу. Является номинальной величиной и влияет на наличие шероховатостей. На схемах обозначается латинским символом f.

Данные параметры являются табличными значениями и указаны в ГОСТ 25762—83.

Каждой разновидности режущих инструментов с механическим креплением пластин соответствуют дополнительные режимы резания. Отрезные резцы осуществляют поперечные движения, расточные двигаются продольно относительно поверхности обрабатываемой детали. Во время работы средняя скорость режущих кромок составляет десятые доли мм. Подача равняется 0,1 мм/об.

Выбор с механическим креплением

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

Форма, габариты детали, а также чистота обработки, ее точность, указывающие направление движения инструмента, последовательность выполнения процесса.
Тип операции, влияющий на выбор режущей части: отрезание детали, нарезание резьбы, точение, обработка канавок и т.д.
Строение режущей пластины, величина ввода, скорость вращения детали оказывает влияние на точность, степень шероховатости поверхности детали.
Для наружной обработки и расточки изделий выбирают разные резцы и твердосплавные пластины.
Жесткость крепления заготовки, инструмента, условия обработки детали

Например, в условиях вибрации обращают внимание навылет, размер приспособления, учитывают геометрию инструмента.
Способ фиксации, размеры посадки инструмента, в зависимости от конструкции, габаритов станка, а также его мощности, технологических возможностей.
Материал заготовки: чугун, нержавеющая, легированная или углеродистая сталь.
Производительность, эффективность инструмента, оказывающие влияние на качество обработки. Размер партии, наличие простоя оборудования и т.д.
Сохранение номенклатуры инструмента, применяемого на производстве, влияющая на уровень оптимизации.

Классификация резцов для токарной обработки

Существуют государственные стандарты, в которых описывается классификация токарных резцов. Одной из классификаций является разделение по типу обработки металлических поверхностей:

1. Грубая обработка — черновая.
2. Чистовое обрабатывание.
3. Проведение высокоточных операций.
4. Получистовая очистка.

Существует разделение по виду материала, из которого делают рабочую часть оснастки. Отдельная классификация касается целостности конструкции оснастки:

1. Цельные приспособления. Представляют собой оснастку для токарных станков, изготавливаемую из легированной стали. Редко встречаются модели, изготовленные из инструментальной стали.
2. Приспособления с дополнительными пластинами. Они делаются на заводе из разных видов твердых сплавов, металлов.
3. Модели со съёмными пластинками. Закрепляются на державке с помощью винтов. Редко используются во время серийной обработки металлических деталей.

Главной классификацией считается разделение приспособлений на отдельные виды по форме, конструкции. О них нужно поговорить отдельно.

Классификация резцов

Прямые проходные

Используются для наружной обработки заготовок из стали. Размеры:

• прямоугольные державки — 25х16 мм;
• квадратные державки — 25х25.

Резец токарный проходной с частью, закрепляемой в суппорте квадратного сечения. Используется при проведении особых штучных операций.

Отогнутые проходные

Специальная оснастка, у которой рабочая часть согнута в левую или правую сторону. Применяются для торцевания деталей. С их помощью удобно снимать фаски. Существует три разновидности отогнутых резцов:

1. Тренировочная оснастка — 16×10 мм.
2. Наиболее популярный размер — 25х16 мм.
3. Заказные модели — 40х25 мм.

Редко встречаются размеры удерживающей части 32х20, 20х12 мм.

Упорные проходные

Приспособления бывают с прямым и отогнутым рабочим элементом. Предназначены для работы с деталями цилиндрической формы. Форма плюс правильная заточка позволяют быстро снимать большинство излишков с рабочей поверхности заготовки. Размеры державок у упорных проходных приспособлений — 16х10–40х25 мм.

Отогнутые подрезные

Представляют собой оснастку похожую на проходную. Однако, есть различие по форме режущей кромки. Она треугольная, что позволяет делать более качественную обработку. Размеры удерживающей части — 16х10–32х20 мм.

Отрезные

Популярные приспособления, которые применяются при разрезании металлических заготовок. На месте реза образуется угол 90 градусов. С его помощью создают пазы, выемки на деталях. Отрезная оснастка представляет собой державку с закреплённой пластиной из твердого сплава металлов. Размеры удерживающей части — 16х10–40х25 мм.

Работа с отрезным резцом

Резьбонарезные для внешней резьбы

Данные приспособления применяются, когда нужно сделать резьбу снаружи металлических заготовок. Инструмент состоит из удерживающей части с закреплённым на ней копьевидными пластинками.

Резьбонарезные для внутренней резьбы

Приспособления применяются для нарезания резьбы в просверленных отверстиях. Приспособление состоит из удерживающего элемента квадратного сечения. От её размера зависит то, на какую глубину можно будет нарезать резьбу. Чтобы использовать резьбонарезные приспособления, на промышленном оборудовании должна быть установлена гитара.

Расточные для глухих отверстий

Расточные инструменты оборудуются согнутой на бок рабочей частью. Сверху напаивается режущая треугольная пластинка. От того насколько изменяется длина части, закрепляемой в суппорте, зависит размер отверстия, которое подлежит расточке.

Расточные для сквозных отверстий

Это оснастка для промышленного оборудования. Она применяется для расточки отверстий, созданных сверлением. От того, какая длина у части, закрепляемой в суппорте, зависит глубина обработки отверстий. Элемент с режущей кромкой имеет отогнутую головку. Толщина материала, которую снимает режущая кромка, практически равна изгибу. Максимальная длинна удерживающей части — 300 мм.

Сборные

Выполняют разные технологические операции. Конструкция позволяет закреплять на державке разные твердосплавные пластинки. Наличие нескольких рабочих элементов позволяет увеличить универсальность приспособления. Резцы, которые собираются из разных пластин, закрепляются в шпинделях оборудования, управляемого системой ЧПУ. Сборными приспособлениями обрабатывают отверстия, делают контура, выбирают канавки.

Нюансы подбора резца

При покупке режущих инструментов необходимо обращать внимание на следующие критерии:

1. Разновидность режущего инструмента. Разные типы резцов отличаются формой профиля, определяемый техническими особенностями твердосплавных пластин.
2. Размерные характеристики. Различные габариты изделий, обрабатываемых на токарном станка, определяютразмеры режущего инструмента. К современным типам резцов можно подобрать заготовки с отличительными размерными характеристиками.
3. Значение заднего угла. Этот показатель влияет на точность чистовой обработки материала. Чистота нарезания поверхности прямо пропорциональна значению заднего угла. Этот параметр учитывается при токарной обработке металлических заготовок с мягкими поверхностями.
4. Класс точности. Данный параметр используется для расчета точности выполненной нарезки. Согласно ГОСТу 9253-59, установлены 3 основных класса точности для пластин. При измерении этого параметра можно производить нарезание заготовок инструментами с различными значениями допуска.

Если не учитывать эти критерии, то резьбовые резцы не смогут прочно закрепиться на токарном станке и производить точную обработку металлических деталей.

Во время приобретения режущих инструментов важно правильно выбрать пластины. Эти детали изготавливаются из твердых металлических сплавов

Соотношение металлов определяет особенности эксплуатации режущего инструмента. Существует 2 основных разновидности пластин:

1. С повышенной прочностью. Они устойчивы к воздействию вибраций, ударов и других физических нагрузок, возникающих во время нарезания. Рекомендуется приобретать эту категорию пластин, если требуется отрезать большое количество металла с обрабатываемого изделия.
2. С увеличенной теплостойкостью. Они могут переносить высокие температуры, возникающие во время длительной обработки заготовок и воздействия силы трения. Теплостойкие пластины фиксируются механическим методом. Они применяются при работе на высоких скоростях.

Материалы изготовления указываются на маркировке твердосплавных пластин. Каждому сплаву соответствует уникальное изображение. При изготовлении режущих деталей обязательно используют вольфрам, обладающий высокой прочностью и устойчивостью к большимперепадам температур. Дополнительно могут применяться карбид титана или кобальт. Пластины из керамических материалов используются во время проведения чистовой или получистовой обработки металлических изделий. Они могут применяться для нарезания заготовок из жаропрочных сплавов. Процентное соотношение этих компонентов определяет категорию сменных пластин. На маркировке титан обозначается буквой “Т”, кобальт – символом “К”. Пример маркировки: Т14К7 (процентное содержание карбида титана – 14%, кобальта – 7%).

Для больших объемов токарных работ рекомендуется приобретать набор токарных резцов со сменными пластинами, что позволит быстро настраивать инструмент во время проведения различных технологических операций

При выборе наборов важно учитывать марку производителя. Наибольшей популярностью на рынке пользуются сменные пластины от следующих компаний:

1. ООО “Инструмент-Сервис”: украинская компания, изготавливающая детали для режущих инструментов.
2. Интерпайп: является крупнейшей организацией по изготовлению трубных и резьбовых соединений на территории Восточной Европы. Продукция производится на Новомосковсокм трубном заводе, расположенном в украинском городе Днепр.
3. BDS-Machinen: немецкая компания, производящая устройства и детали для магнитных сверлильных станков.
4. Proxxon: организация, разрабатывающая детали для нарезания малогабаритных заготовок. Производство осуществляется на территории Германии.
5. Ceratizit: фирма по производству металлорежущих инструментов и их основных комплектующих. Штаб-квартира находится на территории Люксембурга.

Стоимость набора токарных резцов зависит от затрат производителя и финансовой политики поставщиков. Наибольшей ценой обладают импортные детали. Средняя цена набора составляет 15 000 руб. Дополнительно можно приобретать отдельные виды пластин. Их средняя цена равняется 164 руб.

Классификация токарных резцов по металлу: твёрдосплавные, со сменными пластинами, легированные

Обработка металлов на токарном станке заключается в придании детали нужной формы методом снятия лишнего материала с заготовки. Операция выполняется резцами различных видов, приспособленных под определенную процедуру. Больше всего существует видов токарных резцов. Далее вы узнаете, какие они бывают и чем отличаются.

Конструкция токарного резца

конструкция токарного резца Условно можно разделить любой резец по металлу на два элемента: головку и державку. Головка — это исполнительная часть, которая состоит из нескольких плоскостей и режущих кромок, заправленных под определенными углами. В зависимости от характера обработки материала подбирается и угол заточки.

Державка необходима для фиксации резца в держателе токарного станка. В срезе державка представляет собой прямоугольник или квадрат. Существует несколько стандартных размеров сечений каждой формы.

Различают следующие конструкции токарных резцов:

• прямые — державка и рабочая головка располагаются на одной или параллельных осях;
• изогнутые — державка согнута, если смотреть на нее сбоку;
• отогнутые — рабочая головка инструмента изогнута по отношению к державке, если смотреть на нее сверху;
• оттянутые — ширина головки меньше, чем державки. Головка может находиться на одной оси с державкой или быть смещенной относительно нее.

Классификация токарных резцов

Согласно общепринятой классификации ГОСТ все токарные резцы по металлу делятся на следующие категории:

• с режущей кромкой из легированной стали — весь инструмент выполнен из единого куска металла. Они могут изготавливаться и из инструментальных типов сталей. На сегодняшний день используются редко;
• с твёрдосплавными напайками — рабочая твёрдосплавная кромка-пластина приварена к основе — головке. Это наиболее распространенный тип инструмента;
• с фиксацией твёрдосплавных пластин механическим способом — режущая пластина фиксируется на головке с помощью винтов, прижимов. Сменные твёрдосплавные пластины изготавливают из металлических и металлокерамических материалов. Это самая редкая категория.

Существует классификация и по направлению подающего движения:

• левые — подаются слева: если взять его в левую руку, основная рабочая кромка располагается под большим пальцем;
• правые — подаются к станку справа: если взять в правую руку, основная рабочая кромка будет под большим пальцем, более распространены на практике.

Виды токарных резцов со сменными пластинами

Выделяют следующие виды режущих инструментов со сменными пластинами:

1. Расточные резцы: обладают державкой в форме конуса и механическим креплением для проделывания сквозных и глухих отверстий в деталях. Они также могут использоваться для нарезания внутренней и внешней резьбы в изделиях цилиндрической формы. При проделывании глухих отверстий режущая кромка должна располагаться под углом 90°, для сквозных – под углом 60°.
2. Проходные: применяются во время наружной обработки металлических деталей. Их режущая кромка располагается под углом 45°.
3. Фасонные: необходимы для обработки фасонных поверхностей. Эти режущие инструменты способны обеспечить идентичность формы и точность размера обрабатываемых заготовок. Фасонные резцы изготавливаются из высококачественных быстрорежущих сталей.
4. Отрезные резцы: используются для разрезки заготовок на несколько частей.Применяются при обработке маленьких и крупных прутковых деталей. Главная режущая кромка инструмента находится под углом 90°.
5. Резцы с многогранными твердосплавными пластинами: оснащены пластинами, имеющими форму многогранника.
6. Канавочные: предназначения для прорезки канавок в цилиндрических и конических изделиях. Они отличаются высокой жесткостью конструкции и высокой производительностью.Данные инструменты способны выдерживать высокие нагрузки во время проведения токарных работ.