Токарный режущий инструмент: разные типы резцов

Токарные инструменты незаменимы в обработке и производстве. Они формируют металл, древесину и другие материалы по точным требованиям. Понимание типов и применения повышает эффективность и качество изделий.

Материалы токарного инструмента

Токарные резцы применяются для точения на токарном станке. Их классифицируют по разным признакам, включая материал инструмента. Каждый материал имеет преимущества для определённых условий, стойкости и заготовок. Распространённые материалы:

— Инструмент из быстрорежущей стали (HSS)

Описание и свойства: Инструмент из быстрорежущей стали HSS известен долговечностью и универсальностью. Он выдерживает более высокие температуры без потери твёрдости, позволяя резать быстрее обычного углеродистого инструмента.

Типичные применения: HSS применяют для обычного точения, резьб и других задач, где важны острая кромка и чистая поверхность. Универсальность особенно ценят в мелкосерийных мастерских.

– Твердосплавный инструмент

Преимущества перед HSS: Твёрдый сплав обычно состоит из частиц карбида вольфрама в металлической связке. Твёрдость и износостойкость обеспечивают производительное точение, но стойкость зависит от марки и режимов; это не просто смесь углерода и вольфрама.

Разновидности и применение: Разные твердосплавные марки предназначены для чистовых, средних и черновых проходов. Выбор зависит от материала и конкретных требований задачи.

– Керамический инструмент

Преимущества высокоскоростной обработки: Керамический инструмент эффективен при высокоскоростной обработке с высоким нагревом. Он обладает отличной износостойкостью и допускает более высокие скорости, чем HSS и твёрдый сплав.

Ограничения: Однако керамический инструмент более хрупок и требует аккуратного обращения для предотвращения сколов и поломок.

– Керметы

Свойства: керамические частицы в металлической связке обеспечивают баланс твёрдости и вязкости.

Области применения: подходят для чистовой и получистовой обработки стали и чугуна. Керметы обеспечивают качественную поверхность и износостойкость.

— Алмазный режущий инструмент

Для точной обработки абразивных цветных материалов: Алмазные режущие инструменты подходят определённым цветным металлам и абразивным неметаллам. Не выбирайте алмаз только из-за твёрдости детали; обычный алмазный инструмент в целом непригоден для резания стали.

Учёт стоимости: Сравнивайте стоимость, полезную стойкость и качество годных деталей для задачи. Алмаз не обязательно самый дорогой или эффективный вариант.

— Кубический нитрид бора (CBN)

Свойства:CBN (PCBN) — материал, уступающий по твёрдости только синтетическому алмазу

Области применения: подходят для твёрдых материалов, например закалённых сталей, чугунов, и жаропрочных сплавов. Распространены в точной обработке автомобильной и авиационной промышленности.

Операции, выполняемые токарными резцами

Токарный инструмент также классифицируют по выполняемым операциям. Каждая требует определённых формы, углов и свойств для эффективной работы, стойкости и качества. Основные категории:

— Проходные резцы

Назначение: Для основного резания и формообразования заготовки.

Типы: черновые резцы для большого съёма и чистовые для гладкой поверхности.

— Подрезные резцы

Назначение: предназначены для обработки торца вращающейся детали, обычно до плоскости.

Типы: Похожи на проходные резцы, но обычно иначе ориентированы к заготовке.

— Расточные резцы

Назначение: увеличение отверстий или цилиндрических полостей в заготовке.

Типы: Расточные оправки и головки разных размеров и конструкций по глубине и диаметру отверстия.

— Резьбовые резцы

Назначение: нарезают внутреннюю или наружную резьбу на детали.

Типы: резьбовые резцы и пластины нарезают внутреннюю или наружную резьбу на токарных станках. Метчики и плашки — другие варианты; резьбофрезерование требует подходящего приводного инструмента и возможностей осей.

— Отрезной и канавочный инструмент

Назначение: отрезают часть заготовки или формируют канавки.

Типы: Узкие острые лезвия для отрезки и более широкие для канавок, часто из HSS или твёрдого сплава для стойкости.

– Накатной инструмент

Назначение: создаёт рельефный рисунок на поверхности для улучшения захвата.

Типы: накатывание вытесняет материал роликами; режущая накатка снимает материал. Обычная накатка — формообразование, а не резание.

— Фасонные резцы

Назначение: создание заданной формы за один проход, часто для декоративных или функциональных элементов.

Типы: Изготовлены под форму нужного элемента и требуют точного проектирования и производства.

Конструктивные виды токарного инструмента

Конструкция также определяет функции и пригодность токарного инструмента для операций. Основные различия:

— Цельные резцы

Конструкция: Из цельного материала, обычно быстрорежущей стали HSS или твёрдого сплава.

Применение: распространены в обычном точении, подрезке и других стандартных операциях. Цельные резцы долговечны и легко затачиваются.

— Резцы с напаянными пластинами

Конструкция: режущая пластина, обычно твердосплавная, напаяна на стальную державку.

Применение: Сочетают твёрдость режущего твёрдого сплава с вязкостью стального хвостовика. Экономичны, но после износа кромки переточка может быть сложной.

— Резцы со сменными пластинами

Конструкция: имеют сменную пластину, которую поворачивают или заменяют при износе кромки. Корпус обычно стальной.

Применение: популярны благодаря удобству и экономичности: кромку быстро меняют без переточки.

– Инструмент с механическим креплением пластин

Конструкция: сходны с инструментом со сменными пластинами, но используют прижимной механизм для закрепления пластины.

Применение: надёжно удерживает пластину при тяжёлой обработке и уменьшает риск её смещения от больших сил.

— Многолезвийные инструменты

Конструкция: некоторые инструменты имеют несколько сменяемых кромок, используемых по очереди; другие специальные инструменты режут несколькими одновременно. Это разные схемы.

Применение: Выбирайте реальную схему резания под операцию. Несколько доступных кромок не означают одновременную работу всех и не улучшают автоматически любое резьбонарезание или канавку.

— Резцы с режущей напайкой

Конструкция: на вершине закреплён небольшой участок твёрдого материала, например алмаза или кубического нитрида бора (CBN).

Применение: подходит для точного резания твёрдых и абразивных материалов, требующих высокой твёрдости и износостойкости.

Направления подачи токарного инструмента

— Правые резцы

Направление подачи: в обычной передней установке для наружного точения правый резец режет справа налево.

Использование: при передней бабке слева это обычно означает подачу к патрону. Проверьте ориентацию державки, вращение шпинделя, зазоры и разрешённые поставщиком направления резания.

— Левые резцы

Направление подачи: При обычном наружном точении с передним расположением левый резец режет слева направо.

Использование: при передней бабке слева это обычно подача от патрона. Реальную компоновку револьверной головки CNC и инструмента проверяйте по инструкциям державки и станка.

— Нейтральные резцы

Направление подачи: обозначение «нейтральный» не разрешает резание во всех направлениях; допустимые подачи задаются геометрией пластины и державки.

Использование: Нейтральные инструменты подходят определённым токарным, отрезным или канавочным операциям. Уточняйте допустимость бокового точения, не предполагая её у любого врезного инструмента.

Направление подачи: перед программированием проверьте допустимые осевые и радиальные перемещения выбранного нейтрального резца.

Использование: при смене направления проверьте боковой зазор, опору пластины и ограничения изготовителя. Нейтральное исполнение само по себе не гарантирует работу в двух направлениях.

Учёт направления подачи при выборе инструмента

Качество поверхности и геометрия: Направление реза влияет на поверхность и размерную точность.
Отвод стружки: правильная ориентация помогает удалять стружку, сохраняя стойкость и качество детали.
Износ инструмента: направление подачи влияет на распределение сил по режущей кромке, характер износа и стойкость.

Обратите внимание: существует много токарных инструментов для разных задач. Лучше обсудить выбор со станочником CNC или Sundi Tools.

Как выбрать правильный токарный инструмент?

Выбор токарного инструмента требует учёта основных факторов для эффективной, точной и экономичной обработки. Простое руководство:

Определите материал заготовки:
- Разные материалы заготовки требуют подходящих марок и геометрии. HSS и твёрдый сплав применимы к разным материалам; нержавеющая сталь не всегда твёрдая, и выбор нельзя свести к HSS для алюминия и твёрдому сплаву для нержавеющей стали.
Определите операцию:
- Установите нужную операцию: точение, подрезка торца, резьба или канавка. Каждой могут требоваться свои тип и геометрия.
Выберите материал инструмента:
- Распространённые материалы токарного инструмента:
  - HSS: универсальна и часто экономична в подходящих условиях; одна HSS не ограничивает точность низким или средним уровнем.
  - Твердосплавные: множество марок для производительной обработки; совместимость материала и достижимая точность зависят от всего инструмента и процесса.
  - Керамика: Полезны в отдельных высокоскоростных задачах, с ограничениями материала и прерывистости по марке.
  - CBN и алмаз: имеют разные области применения. CBN подходит для закалённых чёрных металлов, а алмаз обычно для цветных и абразивных неметаллических материалов; они не взаимозаменяемы для любой твёрдой заготовки.
Учитывайте геометрию:
- Геометрия влияет на процесс и поверхность. Важны углы резания, передний и задний, согласованные с операцией и твёрдостью материала.
Учитывайте скорость и подачу:
- Убедитесь, что инструмент выдерживает нужные подачи и скорости. Это влияет на износ и качество поверхности.
Совместимость со станком:
- Проверьте правильность установки инструмента в токарный станок: размер хвостовика, резцедержатель и зазоры.
Проверьте покрытия:
- Инструменты с покрытиями, например нитридом титана TiN, могут повышать стойкость и эффективность, особенно в сложных условиях.
Проконсультируйтесь со специалистами:
- При сомнениях обратитесь к опытным станочникам или техническим представителям изготовителя. Они подскажут решение по конкретным требованиям.

Учитывая эти факторы, можно подобрать токарный инструмент под материалы и процессы, повысив производительность и качество.

Поделиться статьёй: