Этот инструмент представляет собой металлический стержень, выполненное в форме параллелепипеда. Предназначен для механической обработки тел вращения. Его особенностью является то, что он неподвижно закрепляется на станке, а в движение приводится платформа с заготовкой. Благодаря этому, инструмент в целом может выдержать большие нагрузки, даже при использовании обычных инструментальных или быстрорежущих сталей. С другой стороны, это накладывает некоторые ограничения к форме заготовке. Необходимо рассчитывать ее геометрические параметры при создании технологии процесса таким образом, чтобы она не разрушилась.
Резец состоит из режущей части и хвостовика. Хвостовик обычно выполняется прямоугольным, что позволяет его более надежно фиксировать как в горизонтальном, так вертикальном направлениях. При этом могут быть использованы различные приспособления, например, прямоугольные штыри.
В режущей части принято различать передние и задние углы, которые вместе формируют угол заострения. Передний угол выбирается в диапазоне от – 5 до 10° для твердых материалов, а для мягких - от 10 до 25°. Следует различать рассматриваемые от угла в плане. Вторые могут быть 25, 30 или 45°.
Как правило, из технологических соображений для более мягких материалов принимают более острые углы заострения, а для твердых – углы близкие к 90°. Например, для чугуна рекомендуемый угол заострения составляет 81°, для стали - 68°, а для алюминия уже равняется 48°.
Режущая часть может быть цельной или состоящей из элементов. Известны решения, в которых применяются пластины из твердых сплавов. По способу крепления они могут быть как напайными, так и съемными.
Технология обработки довольно проста. При давлении резца на поверхность вращающейся заготовки происходит плавное снятие слоя металла. При этом стараются добиться, чтобы его толщина была минимальной. Для увеличения скорости выброса стружки передняя поверхность выполняется дугообразной с плоским участком.
Изготовляется в основном из углеродистой, легированной и быстрорежущей стали.
Резец из углеродистого сплава используется при обработке мягких материалов. Обеспечивают хорошее качество поверхности до скорости резания 12 м/мин. В то время как легированные сплавы позволяют увеличить этот показатель до 15 м/мин.
Появление быстрорежущих сталей, например, Р6М5, Р18, позволили создавать инструменты, которые выдерживают обработку на скоростях в 2-3 раза выше.
Также для увеличения скорости, срока службы и прочностных характеристик в зависимости от материала заготовки используются твердые сплавы из соединений вольфрама, тантала, кобальта, титана. Инструмент из такого материала способна выдерживать большие нагрузки.
Применение токарных резцов
Они используются для механической обработки в следующих сферах деятельности:
- машиностроение;
- электротехническая промышленность;
- авиа-, космическая отрасль;
- деревообработка;
- мебельное производство и другие;
Они могут применяться для черновой, получистовой и чистовой обработки заготовок из таких материалов, как сталь, чугун, цветные металлы, твердая резина, дерево. Резцы с напайными пластинами используются для точения форм, где требуется большая точность. Это, например, нарезание резьбы.
Разновидности токарных резцов
Основное различие между токарными резцами состоит в конструкции режущей части в зависимости от вида обрабатываемой поверхности. Наиболее распространены проходные, расточные для точения сквозных отверстий, резьбовые для нарезания резьбы и отрезные резцы. Стоит отметить, что все основные виды резцов стандартизованы.
Проходные токарные резцы
Это вид является самым известным и применяется для обработки валов. В свою очередь делится на три типа. Это проходные прямые и отогнутые, упорные резцы.
Как следует из названия, инструмент по всей длине выполнен прямым. Угол резца в плане может составлять 45, 60 или 75°. Причем суммарное значение равняется 90°. Применяется для обработки ступеней валов при продольной подаче заготовки.
У отогнутых резцов режущая часть отогнута на определённый угол, который обычно равен 45°. Их особенностью является то, что могут использоваться для обработки как при продольной, так и поперечной подаче.
В обоих случаях образовывается переходной участок конической формы между ступенями вала. Для точения ступеней без такого участка применяются упорные резцы. У них передний угол равняется 90°.
Расточные токарные резцы
Применяется для формирования посредством точения как глухих, так сквозных внутренних отверстий. Причем при наличии выбора между ним и сверлом, предпочтение отдается именно резцу. Это связано с тем, что благодаря конструкции и способу крепления обеспечивается более чистая поверхность обработки.
У него режущая часть выполнен коническим, а хвостовик в сечении имеет форму прямоугольника. Конец резца, на котором режущая кромка, отодвинут на некоторый угол от его оси. Она заточена под углом относительно плоскости обработки в двух взаимно перпендикулярных поверхностях. У резцов для сквозных отверстий один из таких углов составляет 60°.
Резьбовые токарные резцы
Предназначены для нарезания внутренней и внешней, метрической и трапецеидальной резьбы.
Хвостовик традиционно имеет прямоугольную форму. Общий угол заострения режущей кромки равен 60°.
Для нарезания внутренней резьбы режущая часть выполнена перпендикулярным относительно его оси. Чаще всего здесь используются твердосплавные пластины, которые впаиваются в стержень.
Отрезные токарные резцы
Используются для отрезания заготовок круглой формы. Здесь режущая часть выполнена плоской и имеет ширину меньше половины такого же размера хвостовика. Могут также применяться для образования кольцевых канавок на поверхности цилиндрических заготовок. Типичным примером является канавка на валу коробки передач под стопорное кольцо.
Для уменьшения вибрации, и как следствие для получения боле чистой поверхности, профессионалы рекомендуют обеспечивать минимальный вылет инструмента за область крепления.
Как и любой инструмент, токарный резец при работе нагревается и требуется отвод тепла. Особенно актуально при работе с цветными и черными металлами. Это делается при помощи подведения системы трубок в зону резки. Из них подается охлаждающая жидкость. Обычно используются эмульсолы для стали, а для алюминия – керосин. При обработке мягких материалов, как дерево достаточно обдувать сжатым воздухом.
