В зависимости от материала обрабатываемой детали этот угол может иметь значения от 5° до 30°.
Задний угол α предназначен для уменьшения трения между задней поверхностью резца и обрабатываемой деталью; обычно у резцов α = 6–12°.
Главный угол в плане φ определяет толщину и ширину среза. Наиболее часто у проходных токарных резцов φ = 45°.
Типы токарных резцов. Токарные резцы подразделяются по роду выполняемой работы, по направлению подачи, по форме готовки, по материалу режущей части и по способу присоединения режущей части резца к его стержню.
По роду выполняемой работы различают следующие токарные резцы (рис. 7.6): проходные, подрезные, прорезные, отрезные, расточные, резьбовые и фасонные.Рис. 7.6. Токарные резцы:
а — проходной обдирочный, б — проходной упорный, в — подрезной, г — прорезной, д — отрезной, е, ж — расточные, з — резьбовой для наружной резьбы, и — резьбовой для внутренней резьбы, к, л — фасонныеПроходные резцы (рис. 7.6а) применяют для наружного точения деталей с продольной подачей. Они разделяются на проходные с углом φ = 45; 60 и 75° и проходные-упорные с углом φ = 90° (рис. 7.6б) для обработки уступов..
Подрезные торцевые резцы (рис. 7.6в) применяют для обработки торцевых поверхностей.
Прорезные резцы (рис. 7.6 г) используют для прорезания прямоугольной канавки определенной ширины b.
Отрезные резцы (рис. 7.60д) служат для отрезания обработанной детали.
Расточные резцы применяют для растачивания сквозных (рис. 7.6е) и глухих (рис. 7.6ж) отверстий.
Резьбовые резцы применяют для нарезания наружной (рис. 7.6з) и внутренней (рис. 7.6и) резьб.
Фасонные резцы (рис. 7.6к, 7.6л) используют для обработки различных фасонных поверхностей.
По направлению подачи резцы делятся на правые и левые.
Правыми называют резцы, которыми работают при подаче справа налево, т. е. от задней к передней бабке станка, и у которых соответственно этому главная режущая кромка расположена слева (рис. 7.7а).
Левыми называют резцы, которыми работают при подаче слева направо, т. е. от передней к задней бабке станка. Главная режущая кромка левых резцов расположена справа (рис. 7.7б).Рис. 7.7. Определение правого (а) и левого (б) резца
Рис. 7.8. Правый (а) и левый (б) отогнутые резцы
Чтобы определить, является ли резец правым или левым, поступают так: накладывают на него ладонью вниз руку таким образом, чтобы пальцы были направлены к вершине резца (рис. 7.7). Правым будет резец, главная режущая кромка которого окажется со стороны большого пальца при наложении правой руки (рис. 7.7а), левым — если главная режущая кромка окажется со стороны большого пальца при наложении левой руки (рис. 7.7б).
По форме головки резцы делятся на прямые и отогнутые. Прямыми (рис. 7.7) называют резцы, у которых ось резца в плане прямая, отогнутыми (рис. 7.8) — резцы, у которых ось резца в плане отогнута вправо или влево.
Отогнутые проходные резцы очень удобны при продольном обтачивании поверхностей, расположенных близко к кулачкам патрона. Кроме того, эти резцы применяют при продольном обтачивании с последующей обработкой торцевой поверхности детали.
По материалу режущей части резцы разделяются на быстрорежущие, твердосплавные, минералокерамические и алмазные.
Быстрорежущие резцы применяют для черновой и чистовой обработки стали на станках сравнительно небольшой мощности.
Твердосплавные резцы используют для черновой и чистовой обработки чугуна, стали, цветных металлов и неметаллических материалов с большой скоростью резания на современных мощных, быстроходных токарных станках.Рис. 7.9. Твердосплавные резцы:
а — с припаянной пластинкой твердого сплава, б — с механическим креплением пластинки твердого сплаваРезцы с минералокерамическими пластинками применяют для получистовой и чистовой обработки чугуна и стали при условии безударной нагрузки.
Алмазные резцы предназначены для тонкого точения и растачивания преимущественно цветных металлов и сплавов.
По способу присоединения режущей части резца к его стержню различают резцы с неразъемным креплением (наварные, напайные) и сборные (с механическим креплением). Резцы из быстрорежущей стали делают не цельными, а наварными: у них пластинка из быстрорежущей стали приваривается к стержню, изготовленному из конструкционной углеродистой стали.
Твердосплавные резцы делают чаще всего напайными.Рис. 7.10. Резцы с керамическими пластинками:
а — пластинка припаяна, б — пластинка механически прикреплена к державкеУ такого резца (рис. 7.9а) к стержню 1, изготовленному из конструкционной углеродистой стали, припаяна электролитической красной медью пластинка 2 твердого сплава. Такие резцы просты в изготовлении, но имеют ряд недостатков. Одним из недостатков такого метода крепления твердосплавной пластинки является образование после напайки мелких трещин в пластинке. Эти трещины снижают прочность пластин и приводят их к выкрашиванию во время работы.
Этих недостатков не имеют сборные резцы с механическим креплением твердосплавной пластинки (рис. 7.9б). Пластинка из твердого сплава 2 крепится к стержню 1 прижимной планкой 3 и болтом 4.
Керамические пластинки, как и твердосплавные, обычно впаивают к стержням резцов (рис. 7.10а) или крепят механически (рис. 7.10б).
7.4. Техника и технология выполнения токарных работ
Обработка наружных цилиндрических поверхностейВ зависимости от требований, предъявляемых к точности обработки и шероховатости обработанной поверхности детали, различают следующие виды обработки: черновое обтачивание, получистовое и чистовое точение и тонкое (алмазное) точение.
Черновое обтачивание применяют для предварительной обработки (точность обработки при этом не превышает 12–13-го квалитета, а шероховатость обработанной поверхности Ra = 20–80 мкм).
При получистовом обтачивании припуск на обработку составляет 3–6 мм на диаметр, точность обработки не превышает 11-го квалитета, a Ra = 5– 10 мкм.
Чистовое обтачивание обеспечивает точность размеров до 6-го квалитета и Ra = 2,5–5 мкм.
Тонкое (алмазное) обтачивание производится после чистовой обработки с незначительной глубиной резания (t = 0,05–0,01 мм), малыми подачами (s = 0,1–0,02 мм/об), но большими скоростями резания ( v = 50–300 мм/мин).
В зависимости от размеров, конфигурации и материала заготовки применяют следующие способы обтачивания: в патроне; в патроне с поджатым центром; в центрах; в центрах с неподвижным и подвижным люнетом.
Обтачивание в патроне производят, как правило, из прутковой заготовки при соотношении длины заготовки к ее диаметру L/d < 1,5. При большем соотношении обтачивание производится с поджатым центром.
Обтачивание в патроне с неподвижным люнетом производится для нежестких ступенчатых заготовок при L/d > 12. Обтачивание в центрах без люнетов производится при L/d < 12, а при L/d > 12 применяют люнеты.
При наружном обтачивании выполняются: отрезание заготовки; подрезание торцов; обтачивание; прорезание канавок и снятие фасок. Отрезание заготовки и подрезание торцов производятся только при креплении заготовки в патроне. Остальные виды обработки могут производиться как при креплении заготовки в патроне, так и при ее креплении в центрах.
Для расчета диаметра заготовки и ее длины необходимо знать припуск на обработку (по справочным таблицам). При расчете диаметра заготовки необходимо к номинальному диаметру детали прибавить припуск на черновое и чистовое обтачивание. Полученный диаметр заготовки округляют до размера проката, указанного в ГОСТе. Длину заготовки определяют исходя из суммы номинальной длины детали по чертежу, ширины резца и припуска на подрезку торцов.
Установка резцов на станке
От способа установки резцов в резцедержателе зависят точность обработки, качество обработанной поверхности и производительность обработки. Выступающая часть резца (рис. 7.11а, 7.11б) должна быть по возможности короче, и не выступать из резцедержателя более чем на 1,5 высоты Н державки резца. На рис. 7.11(в, г, д) показана неправильная установка резца.Рис. 7.11. Схема установки резца в резцедержателе
Для совпадения вершины резца с осью центров используют прокладки (рис. 7.11б). Токарь должен иметь набор плоских стальных прокладок (разных по толщине) длиной 150–200 мм. Для проверки совпадения вершины резца с осью центра станка необходимо подвести его вершину к центру задней бабки.
Закрепление резца в резцедержателе производят затяжкой болтами. Болты должны быть затянуты туго. При обработке резец всегда необходимо установить по центровой линии обрабатываемой детали. При черновом точении, когда действует большая сила резания, допускается устанавливать резец выше линии центров на 1/100 диаметра заготовки.
Большое влияние на качество детали при обработке в центрах оказывают центровые отверстия в торцах детали. Центровое отверстие (рис. 7.12а) состоит из цилиндрической и конической частей. Цилиндрическая часть отверстия служит для размещения смазки и разгрузки острия центра. Диаметр цилиндрической части отверстия должен быть в 4–6 раз меньше диаметра заготовки. Коническая часть центрового отверстия служит для опоры заготовки. Она делается под углом 60°. Центровые отверстия делают в деталях, которые не подвергают многократной обработке в центрах.
Центровые отверстия (рис. 7.12б) с предохранительным конусом с углом 120° делают в деталях длительного цикла обработки, подвергающихся дополнительной обработке при эксплуатации.Рис. 7.12. Центровые отверстия
Центрование заготовок
Конус с углом 120° служит для предохранения основного конуса от повреждений и позволяет подрезать торцы заготовки при работе в центрах. Центровые отверстия с обоих торцов должны б