Выбор токарного инструмента для металлообработки
Токарная обработка металлов - один из самых распространенных видов механической обработки. Правильный подбор токарного инструмента - залог высокого качества обработки деталей и эффективности производства. В этой статье мы подробно рассмотрим основные виды токарных резцов, их конструктивные особенности и рекомендации по выбору оптимального инструмента для конкретных задач.
Классификация токарных резцов по конструкции
Токарные резцы классифицируют по типу конструкции на:
- Цельные резцы
- Сборные резцы
Цельные резцы
Цельные резцы изготавливаются полностью из одного материала - как правило, это быстрорежущая сталь марки Р6М5, Р9М4К8 и другие. Режущая часть таких резцов не заменяется.
Преимущества цельных резцов:
- Простота изготовления и заточки
- Высокая надежность и виброустойчивость конструкции
- Низкая стоимость
Недостатки:
- Невозможность восстановления режущей части
- Ограниченный выбор инструментальных материалов
Сборные резцы
Сборные резцы состоят из державки и сменных многогранных пластин из твердого сплава, которые крепятся к державке различными способами.
Преимущества сборных резцов:
- Возможность быстрой замены изношенных пластин
- Широкий выбор режущих материалов
- Высокая стойкость за счет применения твердых сплавов
Недостатки:
- Более сложное изготовление и настройка
- Возможность ослабления крепления пластины
- Более высокая стоимость
Резцы с механическим креплением пластин
В таких резцах пластины крепятся при помощи винтов, прижимов или зажимных устройств. Это позволяет быстро менять пластины, но создает риск ослабления крепления.
Резцы с пайкой твердосплавных пластин
Пластины паяются твердым припоем к державке. Такое соединение обеспечивает надежность и виброустойчивость, но замена пластин требует их отпайки.
Таким образом, при выборе типа резца необходимо учитывать требования конкретного технологического процесса, частоту смены пластин, требуемую надежность и стабильность конструкции.
Типы токарных резцов в зависимости от выполняемых операций
По выполняемым операциям токарные резцы делятся на:
- Проходные
- Отрезные
- Расточные
- Резьбовые
- Фасонные
- Канавочные
Рассмотрим особенности каждого типа:
Проходные резцы
Предназначены для обработки наружных цилиндрических и торцевых поверхностей заготовки.
Особенности:
- Режущая кромка расположена перпендикулярно оси резца
- Угол резания 45-60 градусов
- Чаще всего из твердого сплава Т15К6
- Применяются на черновых и чистовых операциях
Отрезные резцы
Используются для отрезания заготовок или готовых деталей.
Особенности:
- Острая режущая кромка
- Угол резания 80-85 градусов
- Из быстрорежущей стали Р6М5
- Выдерживают большие нагрузки
Расточные резцы
Предназначены для обработки внутренних цилиндрических поверхностей.
Особенности:
- Рабочая часть изогнута под углом
- Угол резания 45-60 градусов
- Часто применяют твердый сплав ВК8
- Бывают проходными и отрезными
Таким образом, для разных типов токарной обработки применяют резцы специальной конструкции и геометрии режущей части. Это позволяет оптимизировать процесс резания и качество обработки поверхностей деталей. При выборе резцов необходимо учитывать вид выполняемой операции и особенности обрабатываемой заготовки.
Материалы для изготовления токарных резцов
Основными материалами для изготовления режущей части токарных резцов являются:
- Быстрорежущие стали
- Твердые сплавы
- Керамика
- Кубический нитрид бора (КНБ)
Рассмотрим их подробнее.
Быстрорежущие стали
Наиболее распространенный материал для токарных резцов. Марки сталей: Р6М5, Р12, Р18.
Достоинства: высокая прочность, вязкость, теплостойкость, невысокая стоимость.
Применяются для черновых операций, резьбонарезания, обработки чугуна.
Твердые сплавы
Сплавы на основе карбидов вольфрама, титана, тантала. Марки: Т15К6, ВК8, ТТ7К12.
Обладают высокой износостойкостью, твердостью и сохраняют режущие свойства при нагреве.
Применяются для финишных операций и резания труднообрабатываемых материалов.
Керамика
На основе оксидов алюминия, циркония, кремния. Высокая твердость и теплостойкость.
Применяется для высокоскоростной обработки закаленных сталей, чугуна.
Кубический нитрид бора (КНБ)
Самый твердый режущий материал после алмаза. Выдерживает высокие температуры.
Используется для обработки закаленной стали и высокопрочных сплавов.
Таким образом, выбор материала режущей части резцов зависит от типа обрабатываемого материала, необходимых режимов резания, вида операции.
Рекомендации по выбору оптимальных резцов для обработки различных материалов
При выборе токарных резцов важно учитывать особенности обрабатываемого материала заготовки.
Обработка черных металлов
Для сталей марок Ст3, 20, 40 рекомендуются резцы:
- Т15К6 - для чистовой обработки
- Р6М5 - черновое точение, резьбонарезание
Для нержавеющей стали применяют твердосплавные резцы Т15К6, ВК8 с покрытием.
Обработка цветных металлов
Для алюминиевых сплавов подойдут резцы Т15К6, для латуни - ВК8.
Рекомендуется использование СОЖ и покрытий, снижающих налипание стружки.
Обработка чугунов
Для серого чугуна применяют резцы из быстрорежущей стали Р6М5.
Для высокопрочного чугуна подходят резцы с пластинами из твердого сплава ВК8 или керамики.
Таким образом, правильный подбор материала и геометрии резцов позволяет оптимизировать процесс резания для каждого типа обрабатываемого материала.