Как заточить резец на токарный станок. Заточка токарных резцов по металлу и доводка. Резцы в форме сменных пластин

Заточка рабочих поверхностей резцов. Во второй главе указывалось, что в одних случаях основной износ резца наблюдается только по задней поверхности, в других - только по передней, а в третьих - одновременно по обеим поверхностям (табл. 4.21). Кроме того, помимо образования площадок износа наблюдаются разрушения инструмента в виде местного выкрашивания режущей кромки или сколов на контактных площадках.

Главные и вспомогательные задние поверхности всех резцов, за исключением фасонных, выполняют плоскими. Передняя поверхность резцов может быть плоской без и со стружколомающими элементами, с мелко- и крупноразмерными лунками и порожками (уступами).

Характерные виды износа и схемы переточки резцов

Таблица 4.21

Характер износа	Схема переточки	Припуск h„ на переточку, мм
Износ по задней поверхности		Л п = Л 1 + (0,1...0,2), где =h 3 tga
Износ по передней поверхности		К = К + ( 01...0,2)

Характер износа	Схема переточки	Припуск h n на переточку, мм
Износ по передней и задней поверхностям		К. 3 =К tga+(0,1...0,2) К.п -й л + (01...0,2)
Износ по фаске и задней поверхности
Износ по криволинейной передней и задней поверхностям		К. 3 =К tga+(0,1...0,2) Лп.. = Л л + Л в + (01...0,2)

Примечание. На схемах удаляемый припуск заштрихован.

Поверхности рабочей части резца разделяют на открытые и полуоткрытые (рис. 4.4). К открытым относят поверхности, которые не пересекаются с державкой, т.е. могут затачиваться на проход. Допускаемые отклонения углов резца при переточках приведены в табл. 4.22.

Рис. 4.4. а, в - задних открытых и полуоткрытых; б, г - передних открытых

и полуоткрытых

Назначение условий переточки резцов зависит от типа производства, объема затачиваемой партии резцов, конструктивных особенностей резца, степени и характера износа контактных поверхностей, наличия заточного оборудования и др. Технологический процесс заточки и доводки резцов должен обеспечить получение требуемой шероховатости обрабатываемых поверхностей (табл. 4.23).

Таблица 4.22

Допускаемые отклонения углов резца

Таблица 4.23

Параметр Ra шероховатости поверхности резцов, мкм

В основном применяют две схемы заточки твердосплавных резцов , обеспечивающие при правильном выборе режимов заточки и характеристик кругов стабильную стойкость заточенных резцов.

Первая схема предусматривает предварительную заточку кругом из карбида кремния (КЗ) и окончательную заточку алмазным (А) кругом, вторая - полную обработку алмазным кругом за одну операцию. Обычно при правильном подборе алмазного круга после нескольких проходов выхаживания достигается шероховатость поверхности Ra 0,32 мкм. При необходимости получения меньшей шероховатости применяется операция доводки мелкозернистым алмазным кругом на органической связке. Задние поверхности доводятся по ленточке шириной 1...2 мм, передние - по фаске.

При переточке резцов полную алмазную заточку производят при припуске до 0,2...0,3 мм. При более значительных припусках экономически целесообразнее затачивать по схеме «КЗ + А».

При больших припусках и необходимости снимать одновременно с твердым сплавом большой объем материала державки вместо заточки по схеме «КЗ + А» применяют электрохимическую заточку.

Оборудование для заточки резцов. Резцы из быстрорежущей стали затачивают кругами из электрокорунда на керамической связке с обильным охлаждением и доводят эльборовыми или алмазными кругами.

Первая схема заточки предусматривает снятие значительного (0,4 мм и более) припуска шлифовальными кругами из карбида кремния (твердый сплав) или электрокорунда и монокорунда (быстрорежущие стали) на предварительных операциях и последующую окончательную заточку и доводку рабочих поверхностей с применением алмазных, эльборовых или мелкозернистых абразивных кругов на бакелитовой связке. Эта схема заточки во многих случаях оказывается наиболее целесообразной по экономическим показателям, так как съем основной массы припуска осуществляется с помощью относительно дешевых шлифовальных кругов, а требуемое качество поверхности обеспечивается алмазной и эльборовой обработкой при съеме небольшого припуска (менее 0,4 мм).

При съеме незначительных припусков лучших показателей по экономичности можно достигнуть при использовании второй схемы заточки, предусматривающей полную обработку всех рабочих поверхностей резца с использованием только алмазных (для твердого сплава) или эльборовых (для быстрорежущей стали) кругов одной или двух зернистостей. Возможно также осуществление полной заточки одним кругом оптимальной зернистости при правильном выборе его характеристики.

При заточке и доводке резцов наиболее приемлем следующий порядок операций:

• 1) заточка передней поверхности;
• 2) заточка задней главной поверхности по державке;
• 3) заточка задней вспомогательной поверхности по державке;
• 4) заточка фаски по передней поверхности;
• 5) заточка задней главной поверхности по пластине;
• 6) заточка задней вспомогательной поверхности по пластине;
• 7) заточка задней поверхности по радиусу вершины;
• 8) заточка лунок, канавок или стружколомающих порожков;
• 9) доводка фаски по передней поверхности;
• 10) доводка фаски по задней главной поверхности;
• 11) доводка вершины по радиусу.

В зависимости от конкретных требований и условий некоторые операции могут быть опущены или совмещены.

На машиностроительных предприятиях инструмент, как правило, затачивают централизованно. Вместе с тем иногда необходимо затачивать инструмент вручную.

Для ручной заточки инструмента применяют точильно-шлифовальные станки, состоящие из шлифовальной головки и станины (рис. 4.5). В шлифовальную головку встроен электродвигатель. На выходящих концах вала ротора крепятся шлифовальные круги, которые закрываются кожухами с защитными экранами. Станок оснащается поворотным столиком или подручником для установки резца.

При заточке на точильно-шлифовальных станках резец устанавливают на поворотный столик или подручник и вручную прижимают обрабатываемой поверхностью к шлифовальному кругу. Для равномерного изнашивания круга резец необходимо перемещать по столику или подручнику относительно рабочей поверхности круга.

Рис. 4.5.

При заточке резца по задним поверхностям столик или подручник поворачивают на заданный задний угол и закрепляют в непосредственной близости к кругу. Резец устанавливают так, чтобы режущая кромка располагалась параллельно рабочей поверхности круга. Переднюю поверхность резца чаще всего затачивают боковой поверхностью круга, при этом резец устанавливают на подручнике боковой поверхности. Переднюю поверхность можно затачивать также периферией круга, однако это менее удобно. Резцы из быстрорежущей стали затачивают сначала по передней, а затем по главной и вспомогательной задней поверхностям. При заточке твердосплавных резцов применяют такой же порядок операций, но предварительно обрабатывают задние поверхности державки под углом, на 2...3 0 большим, чем угол заточки на пластине твердого сплава.

Обычно на точильно-шлифовальном станке устанавливают шлифовальные круги разных характеристик, что позволяет производить предварительную и окончательную заточку инструмента. При предварительной заточке твердосплавного инструмента используют круги из карбида кремния (63С) зернистостью 40, 25, 16 и твердостью СМ2 или С1 на керамической связке (КЗ);

окончательную заточку (при припуске 0,1...0,3 мм) выполняют на алмазных, эльборовых и мелкозернистых абразивных кругах с бакелитовой связкой.

При предварительной заточке быстрорежущих инструментов применяют шлифовальные круги из электрокорунда (23А, 24А) зернистостью 40, 25,16 и твердостью СМ1, СМ2 на керамической связке (К5). Окончательную заточку (при припуске 0,1...0,3 мм) выполняют кругами из электрокорунда (23А, 24А) или монокорунда (43А, 45А) зернистостью 25, 16 и 12 и твердостью М3, СМ1, СМ2 на керамической связке (К5).

При заточке резца мелкозернистым кругом на его режущей кромке остаются неровности, которые непосредственно влияют на интенсивность изнашивания резца. Поэтому после заточки резец доводят на алмазном круге или на вращающихся чугунных дисках с применением абразивных паст. Скорость вращения алмазного круга - до 25 м/с, скорость вращения чугунного диска - 1 -1,5 м/с. Резец доводят по главной задней и передней поверхностям, формируя фаски шириной 1,5...4,0 мм. Вспомогательную заднюю поверхность резца не обрабатывают.

Для получения поверхностей высокого качества (Ra 0,32... 0,08 мкм) необходимо, чтобы биение доводочного диска или круга не превышало 0,05 мм, при этом вращение их должно быть направлено под режущую кромку.

При использовании универсально-заточных станков резцы затачивают торцом или периферией круга преимущественно в трех- поворотных тисках по лимбам А, Б, В. При этом возможны три исходных положения резца (рис. 4.6) - два основных (И 15 И 2)

Рис. 4.6.

Формулы настройки трехповоротных тисков при заточке резцов

Таблица 4.24

Заточка и переточка режуших инструментов

и одно дополнительное (И 3). В последнем случае несколько упрощается настройка тисков, но усложняется процесс заточки.

Чтобы заточить резец по трем поверхностям (передней, главной и вспомогательной задней), необходимо задать его углы у, А, а, а 1? ф, Для обеспечения требуемых углов заточки рассчитывают углы разворота тисков по соответствующим осям (табл. 4.24). Для этого находят расчетные углы: А. р, ф р, ф 1р (табл. 4.25). Направления поворота частей тисков зависят от типа резца.

Стружколомающие уступы обрабатывают шлифовальными кругами прямого профиля и чашечными кругами, осуществляя врезание в направлении, перпендикулярном передней поверхности (рис. 4.7, а) или параллельном упорной поверхности порожка (рис. 4.7, б).

Таблица 4.25

Влияние типа резца на направление разворота головки

Рис. 4.7.

а - перпендикулярном передней поверхности; б - параллельном опорной поверхности порожка

Стружколомающие лунки обрабатывают либо кругом, заправленным по заданному радиусу, либо двухугловым кругом, развернутым под углом к направлению продольной подачи (рис. 4.8). Угол разворота |/ определяют из зависимости

где R - радиус канавки; р - радиус округления угловой кромки заточного круга; R K - радиус круга.

Рис. 4.8.

Круглые и призматические фасонные резцы затачивают по передней поверхности чашечными кругами на универсально-заточных станках. Особое внимание следует обращать на правильное положение резца относительно шлифовального круга, поскольку погрешности расположения изменяют передний угол и точность профиля обрабатываемой детали искажается.

На рис. 4.9 показаны схемы заточки призматического и круглого фасонных резцов. Призматический резец устанавливают в держателе либо непосредственно в трехповоротных тисках, обеспечивая разворот передней поверхности под углом а + у. Круглый резец устанавливают на оправке, аналогичной оси при-

Рис. 4.9. а - призматического; б - круглого

способления для крепления резца на токарном станке. Его передняя поверхность должна быть повернута относительно оси на угол а + у. Для этого ось круглого резца должна быть расположена на расстоянии г к = Н относительно плоскости вращения торца шлифовального круга. Величину Н рассчитывают по формуле

где R x - радиус наиболее выступающей точки профиля резца.

При настройке станка торец шлифовального круга вводят в соприкосновение с передней поверхностью резца. В другом варианте на торце резца должна быть нанесена риска радиусом г к, на уровне которой при настройке станка устанавливают торец шлифовального круга.

В ходе заточки резец принудительно поворачивается на угол, обеспечивающий полное удаление площадки износа на задней поверхности. Круг при этом не должен изменять настроенного положения.

Раньше токарное дело предполагало изготовление деталей небольшого диаметра, наиболее часто для этих целей использовали для этих целей прутья, из которых нарезали самодельные детали. Сегодня при наличии множества заготовительных станков токарных задача упростилась, и применение отрезных резцов ушло на второй план и стало необходимо только в домашних условиях при выполнении мелких токарных работ.

Большинство предметов, которые играют роль отрезных стамесок, прослужат намного дольше, если будет происходить заточка резцов, учитывать принцип и особенности таких видов работ, о них мы сегодня и поговорим.

Виды резцов

Заточка резцов для токарного станка по металлу не будет выполнена правильно, пока мастер не разберется в нюансах, особенностях и правилах заточки токарных резцов. Основными составляющими такой конструкции являются стержень, который закрепляет приспособление к токарному станку, и рабочая головка, ее режущую часть нужно регулировать и постоянно затачивать.

Рассмотрим более подробно головку инструмента. Она состоит из двух видов основания – задней и передней. Передняя имеет отличительную особенность – она выполняет отвод получившейся в ходе работы стружки. Задней поверхностью называют ту часть приспособления, к которой расположена в процессе обработке заготовка. В зависимости от расположения она может быть вспомогательной или основной.

Главной составляющей резца является режущая кромка, она расположена на месте сечения передней и задней плоскостью. В устройстве заточки стамесок по дереву и резцов также имеется дополнительная кромка, которая расположена на сечении основного и вспомогательного основания.

Основными характеристиками заточки токарных резцов по металлу являются углы заточки резцов, которые делятся на дополнительные и главные. О них мы расскажем далее.

Чтобы правильно заточить резцы по дереву на токарном станке нужно обрабатывать не только инструмент, но и режущую часть, которая имеет форму тонкой пластины. Для осуществления этого процесса в крупном производстве применяется специальное приспособление, на котором работы выполняет специально обученный человек.

Что выполнить заточку стамески на токарном станке по дереву своими руками вам понадобиться знание определенной методики выполнения процедуры. Осуществить этот процесс можно при помощи точильного круга или авауловой сверхострой заточки. Круг абразивный для резцов является наиболее бюджетным способ выполнения процедуры.

Обратите внимание! Такой токарный способ дает возможность придать заготовке нужную геометрическую форму наиболее эффективно.

Наиболее качественно токарная заточка стамесок по металлу осуществляется при помощи специального токарного станка, который предназначен именно для таких видов работ. Если же такого инструмента для заточки токарных резцов по металлу у вас в наличии нет, то можно использовать точильный круг и заточный универсальный станок для резцов. При выборе круга также следует быть внимательным, поскольку в таком процессе играет важную роль материал, из которого он изготовлен. Например, для того чтобы выполнить заточку резцы из твердого сплава, вам потребуется расточный круг из карборунда. Чтобы обработать резец цеда по дереву больше подойдут приспособления, которые выполнены из быстрорежущего или углеродистого металла.

Обратите внимание! Обработку заготовок на токарном станке можно осуществлять с охлаждением или без него. Первый вариант более предпочтительный, поскольку при охлаждении не требуется следить за тем, чтобы инструмент не охладился слишком быстро после затачивания. Такая мера обезопасит вас от растрескивания режущей поверхности.

Также для заточки резца по дереву на токарном станке можно применять специальный камень, который придаст заготовке необходимую форму. На последних этапах процедуры для устранения мелких дефектов и неровностей для заточки средней плотности резцов по дереву применяют наждак. Им удобно обрабатывать углы и удалять стружку.

Немаловажную роль в процессе обработки заготовок по дереву играет выбор вида токарного инструмента для станка. Наиболее популярны при выполнении работ в домашних условиях являются токарные стамески по дереву рейер и мейсель. Мейсель предназначена для выполнения чистовой обработки, она представляет собой ровную токарную поверхность с лезвием на правую или левую сторону. Рейер в свою очередь имеет полукруглую форму и предназначена для работ с нестандартными деталями.

Правила заточки

Особенности затачивания

В процессе заточки токарных резцов по дереву нужно следить за тем, чтобы режущая кромка была расположена по центру токарного станка. Прижим державки к пластине нужно обеспечить вращением круга. При осуществлении обработки желательно применять охлаждающую жидкость.

Чтобы заточить одинарный рейсфедер по дереву, нужно применять при процедуре легкий нажим и регулярное движение в направлении пересечения круга, для обеспечения ровного основания. После выполнения работ геометрию изделия можно проверить при помощи специальных приборов или шаблонов.

Для того чтобы определить угол режущего инструмента или заточки стамески на станке применяют 2 плоскости:

• Главная – она накладывается на сторону опоры резца и находится в его нижней части;
• Поверхность нарезания – расположена относительно плоскости затачиваемой заготовки по касательной.

В рабочей поверхности заготовки имеется несколько видов углов:

1. Угол заострения – находится между задней и передней основой.
2. Главный задний угол – расположен между поверхностью нарезания и задней плоскостью.
3. Главный передний – находится на пересечении перпендикуляра поверхности резания и передней стороной инструмента.

Измерение углов производится при помощи угломера настольного. Его располагают по центру, на месте, где соприкасается кромка и плоскость. Значение определяют с помощью специальной линейки.

углы заточки

Выполнение доводки

После выбора станка для заточки металлических резцов и осуществления самой процедуры следует провести притирку рабочих элементов. Ее выполняют по тому же алгоритму, что и обработку. Доводка нужна для устранения шероховатостей и полирования основания до блеска. Чем качественней вы сделаете доводку, тем меньше будет трение и устойчивей инструмент.

Доводку делают при помощи абразивной пасты бора карбида на крутящемся диске из чугуна. Также можно применять для этих целей пасты ГОИ или другие средства, которые предназначены для полировки. Такое средство наносят на диск и выполняют его вращение, при этом стамеска должна плотно прилегать к кругу. Это необходимо чтобы зерна пасты абразивной сгладили шероховатости. Таким способом будет полностью восстановлена геометрия изделия, пригодность к применению и его первоначальная чистота.

Процедура обработки стамесок в домашних условиях предполагает наличие у мастера определенных навыков и знаний необходимых методик. Осуществить процесс не сложно, но при этом от человека потребуется немало усилий и четкое соблюдение правил выполнения работ. В противном случае геометрия деталей не будет восстановлена полностью, в результате чего уменьшится качество и срок ее эксплуатации.

Резец — основной рабочий элемент любого токарного станка, посредством которого выполняется снятие с заготовки части металла, что необходимо для получения детали требуемых размеров и формы. В промышленной сфере наиболее распространены токарные резцы, о которых мы поговорим в данной статье.

В публикации рассмотрено устройство и размеры токарных резцов, изучена их классификация и разновидности, а также приведены рекомендации по заточке режущего инструмента в домашних условиях.

1 Особенности конструкции

Любой токарный резец состоит из двух элементов — головки и стержня, который ее удерживает. Стержень используется для закрепления режущей головки в посадочном гнезде токарного станка, он может иметь квадратное либо прямоугольное сечение.

Рассмотрим наиболее распространенные размеры стержней:

• квадратные: 40, 32, 25, 20, 16, 10, 8, 6, 4 мм;
• прямоугольные: 63*50, 50*32, 40*25, 32*20, 25*20, 25*16, 20*16, 20*12, 15*10.

Основной рабочей часть резца является его головка. Данная конструкция состоит из нескольких плоскостей, которые сведены друг к другу под строго заданным углом, что позволяет одним и тем же резцом выполнять множество металлообрабатывающих операций.

Стандартное устройство токарного резца вы можете увидеть на схеме, его типичная конструкция состоит из следующих основных узлов:

• задний угол (a);
• передний угол (Y);
• угол заострения (B);
• угол резания (Q);
• главный угол в плане (F)

Главный задний угол обозначается номенклатурой «Альфа», он представляет собой угол между плоскостью резания и задней стороной резца. Данный элемент выполняет важную функциональную задачу — они снижает силу трения тыльной стороны резца об обрабатываемую заготовку, что обеспечивает минимальную шероховатость поверхности детали. Чем меньше задний угол, тем сильнее изнашивается резец и тем хуже точность обработки. На практике задний угол уменьшают при работе с твердой сталью и увеличивают при обработке мягких металлов.

Передний угол (Y — гамма) представляет собой угол между передней стороной резца и главной режущей кромкой. Правильно подобранный передний угол обеспечивает тонкое удаление слоя снимаемого металла, без смятия нижерасположенного слоя стали. При превышении данного угла на 5 и более градусов от нормы значительно уменьшается прочность режущей кромки, что приводит к снижению ее эксплуатационного ресурса в 3-4 раза.

Главный угол в плане (F — фи) — кромка, параметры которой влияют на характер срезания металла больше всего. При изменении данного угла меняется толщина слоя срезаемого металла, что позволяет добиваться разного типа среза при одинаковом усилии и скорости подаче резца. Чем меньше угол F, тем более прочной является данная кромка, но при этом возникает необходимость значительного увеличения усилия подачи, что может привести к появлению вибраций при обработке.

1.1 Классификация и виды резцов

Согласно положениям действующих ГОСТ, токарные резцы классифицируются на разновидности по таким параметрам как тип конструкции, качество сборки, способ монтажа, направление подачи и способу обработки. Рассмотрим виды резцов в зависимости от их конструкции:

1. Цельные — резцы, в которых стержень и головка являются монолитными, это наиболее дорогая разновидность режущих инструментов. Для их производства используются углеродистые виды стали, что обеспечивает максимальную износоустойчивость конструкции.
2. Приварные — головка фиксируется на стержне посредством сварки. Качество инструмента непосредственно зависит от правильности приварки, несоблюдение технологии которой является причиной появления в соединительном шве микротрещин, приводящих к быстрой деформации резца.
3. С механическим соединением. Данный способ фиксации в основном используются при производстве резцов из керамических материалов, однако существуют и механические резцы из сталей регулируемого типа, конструкция которых позволяет изменять положение головки по отношению к стержню.

В зависимости от качества металлообработки выделяют 3 вида резцов — черновые, получистовые и чистовые. Черновые инструменты позволяют выполнять обработку на высокой скорости, также они способны снимать максимально толстый слой металла. Такие резцы отличаются высокой механической прочностью, они устойчивы к нагреву и износу, однако качество обработки достаточно низкое. Получистовые и чистовые резцы используются для доводки заготовки после черновой обработки. Они предназначены для подачи на небольшой скорости и снятия минимального по толщине слоя стружки.

Классифицируется режущий инструмент и в соответствии со способом установки в токарный станок, в зависимости от которой резцы бывают радиальные и тангенциальные:

• радиальные смонтированы под углом 90 градусов к плоскости обрабатываемой детали, что обеспечивает возможность использования более удобных в заточке типов режущих кромок;
• тангенциальные резцы монтируются под наклоном, отличающимся от прямого угла, им характерна усложненная схема установки, но при этом дают возможность получения максимально качественного снятия стружки.

В зависимости от того с какой стороны по отношению к обрабатываемой поверхности находится режущая кромка головки резцы классифицируются на правые и левые. Также инструменты делятся на виды по размещению режущей кромки относительно державки (стержня) на прямые, оттянутые, изогнутые и отогнутые.

Однако основным параметром классификации режущего инструмента для токарных станков является способ обработки, согласно которому резец может быть:

• проходной — предназначен для выполнения таких технологических операций как обточка и подрезка, монтируется на станки с продольной и поперечной подачей;
• подрезной — устанавливается исключительно на станки с поперечной подачей;
• отрезной — для станков с поперечной подачей, используется для обработки торцов и проточки кольцевых пазов;
• расточный — используется для обработки отверстий глухого и сквозного типа;
• фасонный — предназначен для снятия фасок и обработки фасонных поверхностей;
• резьбовой — может быть круглым, прямым либо изогнутым, применяется для нарезки наружной и внутренней резьбы.

Также классификация резцов осуществляется исходя из материала их изготовления. Выделяют три группы — из твердых сплавов (вольфрамовые, титан -вольфрамовые и тантало-вольфрамовые), из быстрорежущей и углеродистой стали. Универсальными являются титан-вольфрамовые резцы, которые пригодны для обработки любых типов металла.

1.2 Приспособление для заточки токарных резцов (видео)

Ключевыми параметрами, характеризующими эксплуатационные возможности любого набора токарных резцов по металлу, являются:

• геометрия режущих кромок;
• устойчивость к деформациям и вибрации кромок и стержня;
• материал изготовления;
• способ установки конструкции в резцедержатель;
• способ снятия стружки;
• геометрические размеры инструмента;
• качество обработки.

Именно соотношение данных факторов формирует пригодность резца к конкретному режиму обработки. Выбирая набор токарных резцов по металлу первоначально определитесь, какую марку стали вы будете обрабатывать чаще всего.

Затем нужно определить приоритетное требования к обработке — это может быть точность снятия (толщина слоя стружки и соблюдение геометрических размеров обрабатываемых деталей) либо его качество (отсутствие шероховатости, гладкость поверхности). Понимание данных параметров позволяет правильно определить требуемый тип резцов в соответствии с их характеристиками, указанными производителем в паспорте к изделию.

Заточка резцов в процессе их эксплуатации требуется регулярно, так как даже изделия из наиболее прочных сортов стали со временем изнашиваются. Для заточки необходимо использовать специальное оборудование — точильно-шлифовальный станок, при этом агрегат должен быть обязательно оснащен системой постоянного охлаждения.

Такие станки оснащены двумя рабочими кругами: первый — из карбида кремния (используется для заточки изделий из быстрорежущей стали), второй — из электрокорунда (для работы с твердосплавными инструментами). Затачивая резец своими руками первоначально нужно обработать главную поверхность, после нее затачивается задняя и вспомогательная плоскость, в последнюю очередь выводится передняя поверхность до тех пор, пока не будет получена идеально ровная режущая кромка. Проверка углов заточки выполняется с помощью стандартных шаблонов, которые можно приобрести в специализированных магазинах.

Заточка токарных резцов является нужной и важной операцией для любого мастера, имеющего в своей мастерской токарный станок по металлу. Ведь нет ничего вечного и даже самый твёрдый сплав со временем изнашивается и режущие кромки твёрдосплавных пластинок затупляются и их необходимо восстанавливать. Как это грамотно сделать и с помощью чего и будет подробно рассмотрено в этой статье.

Схема износа токарного резца:
h3 — износ по задней поверхности; В — ширина лунки износа по передней поверхности; hл — высота лунки износа; f — фаска на передней поверхности.

При токарной обработке металла (точении), в результате трения стружки о переднюю поверхность резца и трения детали о его заднюю поверхность в зоне резания, возникает высокая температура (и трение) и токарные резцы постепенно изнашиваются по передней и задней поверхностям — см. рисунок 1.

И когда износ резца превышает максимально допустимую величину (которая показана чуть ниже в таблице величины допустимого износа) резец необходимо перетачивать, иначе нормальной токарной обработки деталей не добьёшься.

На промышленных предприятиях заточка и доводка резцов является ответственной операцией, которую выполняют специальные работники — заточники.

Но любой токарь, а тем более домашний мастер, имеющий в своей мастерской такое счастье, как токарный станок, обязательно должен уметь грамотно заточить и довести токарный резец своими руками.

Основная схема заточки токарных резцов показана на рисунке 2 чуть ниже. Из рисунка видно, что основная заточка выполняется по задним поверхностям, а дополнительная заточка выполняется по передней поверхности.

Для новых резцов на заводах принята заточка двойных углов по передней поверхности и тройных углов по главной задней поверхности.

Но вернёмся к рисунку 2, предварительная заточка передней поверхности показана на рисунке 2 а и она производится по всей плоскости, под углом ϒ1 напайки пластинки на державку резца, и этот угол делается бóльшим, чем заданный передний угол. А заданный угол ϒ (см. рисунок 2 б) получают чистовой заточкой и доводкой части передней поверхности, которая прилегает к режущему лезвию по узкой фаске.

Заднюю поверхность резца затачиваем за три операции:

• первая из которых показана на рисунке 2 в, там показана заточка резца по державке, под углом α+ 5º.
• вторая операция показана на риснуке 2 г — это заточка режущей пластинки под углом α + 2º.
• третья операция показана на рисунке 2 д — это получение заданного угла α доводкой части задней поверхности, которая прилегает к режущей кромке по фаске f.

Усовершенствованный упорный столик заточного станка.

Если доработать упорный столик, как показано на рисунке, то можно не использовать подкладки под резец (которые нужно будет изготавливать нужной толщины под разные державки резцов), а просто следует выставить столик на нужной высоте и под нужным углом заточки (ну и расстояние между кругом и столиком должно быть примерно 1 мм) и останется просто уложить резец на столик и производить заточку под заданным углом.

При заточке режущая кромка резца должна находиться на линии центра станка, или на 3 — 5 мм ниже центровой линии. А чтобы избежать захватывания токарного резца абразивным кругом, сам круг должен иметь направление вращения на пластинку резца, то есть при заточке токарного резца, его необходимо располагать относительно круга так, чтобы круг прижимал пластинку к державке резца, а не отрывал её. Надеюсь с этим понятно, идём дальше.

При заточке токарных резцов очень желательно применять охлаждающие жидкости, которые подаются в зону обработки непрерывной струёй. Так как при периодическом окунании резца в охлаждающую жидкость, происходят перенапряжения в структуре материала и появляются микротрещины.

Заточку ведём с лёгким нажимом токарного резца на абразивный круг, при этом очень желательно постоянно перемещать резец вдоль рабочей поверхности круга (если она шире или уже затачиваемой кромки резца), чтобы исключить неравномерный износ плоскости абразива, а также что бы добиться ровной поверхности режущей кромки резца.

Контроль углов заточки токарных резцов с помощью шаблонов:
а — контроль главного угла в плане, б — главного заднего угла, в — вспомогательного угла в плане, г — вспомогательного заднего угла, д — переднего угла, е — радиуса закругления вершины.

Геометрию затачиваемого резца проверяют на солидных заводах специальными приборами. Нам же в своей мастерской проще всего проконтролировать углы заточки с помощью шаблонов (см. рисунок 3), которые можно купить, или изготовить из листового металла.

Но при изготовлении шаблона лучше использовать сталь, которая калится, и тогда после закалки шаблон прослужит очень долго. Перед закалкой шаблона, в стальной пластинке делаем вырезы с различными наиболее ходовыми углами (см. рис.3).

Качество проверки зависит от точности изготовления шаблона, от квалификации токаря, ну и конечно же от его зрения. На рисунке 3 показаны углы заточки токарного резца, которые следует контролировать при заточке.

Используемые абразивные круги для заточки токарных резцов .

Заточка токарных резцов по державке и под углом α + 5º (см. рисунок 2 в) производится электрокорундовым кругом с зернистостью 40-50 и твёрдостью СМ1 и СМ2 (круги от нормального производителя имеют соответствующую маркировку), при окружной скорости круга 25 метров в секунду.

Предварительная заточка производится кругами из чёрного карбида кремния с зернистостью 25-40 и твёрдостью М3 — СМ1. Ну а окончательная заточка производится с помощью кругов из зелёного карбида кремния, которые имеют зернистость 16 — 25 и с такой же твёрдостью М3 или СМ1.

Характеристики заточных кругов для сталей и твёрдых сплавов также описаны в таблице режимов заточки токарных резцов. Там же указаны окружные скорости вращения кругов и заточные станки.

Сейчас окончательную заточку лучше всего производить с помощью алмазного круга (их уже несложно найти в продаже), особенно для твердосплавных пластинок (металло или минерало-керамических пластинок). Окружная скорость круга при ручной предварительной и окончательной заточке должна быть не более 12 — 15 метров в секунду.

Об алмазной заточке и доводке резцов я ещё добавлю кое что ниже и напишу почему алмазная заточка лучше и предпочтительнее, чем заточка электрокорундовыми (карборундовыми) кругами. Так же ниже я напишу в каких случаях следует использовать алмазные круги, а в каких карборундовые круги.

И ещё пару полезных советов при заточке отрезных резцов, советую посмотреть в видеоролике чуть ниже.

Доводка токарных резцов .

После заточки токарных резцов, их подвергают доводке карбидом бора, на чугунном диске, который вращается со скоростью 1 — 2 метра в сек. Вращение диска должно быть направлено от опорной поверхности доводимого резца к его режущим кромкам. А режущая кромка резца (при доводке) должна располагаться на уровне центра диска, или немного ниже его.

Сам процесс доводки токарных резцов заключается в последовательной притирке режущих лезвий и поверхностей резца, начиная с задней и заканчивая передней, удаления шероховатостей и доведения их до зеркального блеска. Почему до блеска и почему доводка так необходима.

Да потому что в процессе токарной обработки (как я написал выше) износ и затупление резца происходит от трения пластинки о стружку и о деталь, а чем идеальнее поверхность пластинки резца (меньше её шероховатость и выше класс чистоты поверхности) тем меньшее трение возникает в процессе точения и тем дольше резец не тупится (повышается стойкость инструмента).

Доводка резцов производится абразивными пастами на основе карбида бора и заключается в следующем. На доводочный диск (точнее на его рабочий торец), который можно купить, а можно и изготовить (кстати для окончательной доводки, диск может быть изготовлен не из чугуна, а из металла и обклеен кожей), перед началом доводки смачиваем керосином и наносим в зигзагообразном направлении абразивную пасту 1 и затем подводим резец 2 к диску — см. рисунок 4.

При применении керосина можно использовать всем известную пасту ГОИ (государственный оптический институт), но современные пасты используют без керосина, так как они жидкие и готовы к применению после взбалтывания. К тому же пасту ГОИ разной зернистости (особенно крупной) найти сейчас не так просто в продаже.

Поэтому вместо пасты ГОИ советую купить набор НШКК-6 от фирмы «Grinderman» (она же производит отличные заточные станки и разные круги), который стоит примерно 800 рублей и который предназначен для доводки резцов. Он состоит из нескольких флакончиков шлиф-зерна карбида кремния (F60, F120, F230, F400, F600, F1000) всего 6 флакончиков, каждый из которых содержит 200 грамм доводочной пасты разной зернистости.

Желательно чтобы при доводке резец был закреплён жёстко в специальном приспособлении, но при правильно установленном столике (подручнике) и плотно прижатом к нему резцом, можно добиться неплохого результата и без приспособления.

Столик подручника должен быть выставлен под заданным углом доводимой поверхности резца (проверяем угломером или шаблоном) и столик должен быть установлен с таким расчётом, чтобы режущие лезвия резца (при их доводке) располагались немного ниже или на уровне центра доводочного диска. Ну а направление вращения диска при доводке резца должно быть обратным направлению вращения заточного круга, то есть доводочный круг должен вращаться от державки к пластинке резца.

При прижатии резца и его доводке, зёрна абразивной пасты постепенно размельчаются, и проходя через режущие поверхности инструмента не производят сколов или царапин, а только лишь сглаживают шероховатости от предварительной заточки резца.

Для более качественного процесса доводки и для его ускорения, а также для полного использования всей поверхности диска (чтобы исключить неравномерный износ диска) необходимо постоянно передвигать резец вдоль поверхности диска в радиальном направлении (по отношению к доводочной плоскости диска).

В настоящее время появилось в продаже огромное количество алмазных кругов. Алмазная заточка и доводка является весьма эффективным средством повышения стойкости режущих инструментов. И при алмазной заточке твёрдосплавных резцов, чистота режущих поверхностей резца (по сравнению с заточкой корундовыми кругами) повышается на 2 класса. При этом ещё и увеличивается производительность, а число возможных переточек токарных разцов повышается аж на 20 — 30 процентов.

Ну и для заточки токарных резцов из быстрорежущих сталей (и для их доводки) алмазная заточка оказывается более эффективной и предпочтительной, так как достигается чистота поверхности 9 — 10 классов и как я уже писал выше, чем выше класс поверхности, тем медленнее резцы тупятся, то есть повышается их стойкость.

Однако следует учесть, что алмазную заточку инструмента следует производить только имея припуск на заточку не более 0,2 мм. Когда припуск на обработку больше указанного мной здесь значения (0,2 мм) экономически более выгодна заточка карборундовым кругом, с последующей заточкой и доводкой алмазным кругом, для которого припуск на доводку как правило равен всего 0,05 — 0,08 мм.

Чистоту доведённой поверхности резца контролируем с помощью сравнения с резцами эталонами (эталон можно взять, например купив какой то новый резец от авторитетной фирмы), а геометрию резца проверяем с помощью шаблонов (или с помощью специального прибора, у кого он есть). В зависимости от конструкции шаблона, токарные резцы проверяют вручную, или на специальной подставке.

Если проверка производится вручную, то разумеется резец держат в руке и к проверяемой плоскости (поверхности) прикладывают шаблон и смотрят на просвет, напротив источника света. При правильной заточке токарного резца и его доводке, проверяемый угол должен полностью совпадать с кромками шаблона и между ним и пластинкой резца не должно быть просветов.

У кого ещё нет заточного станка (говоря проще наждака) для заточки своих резцов, то как изготовить станок своими руками советую почитать вот в , там я описал пару вариантов, от самого простого до профессионального.

Вот вроде бы и всё, если что нибудь ещё вспомню о заточке токарных резцов и о их доводке, то обязательно допишу, успехов всем мастерам.

Резьба по дереву – это один из древнейших видов прикладного искусства, не утративший свою популярность и сегодня. Художественная резьба – очень трудоемкое и сложное, но очень увлекательное занятие, для которого необходимы специальные инструменты – резцы по дереву.

Существует большое количество типов и форм этих инструментов, предназначенных для разных методов вырезания, зависящих от специфики участков рельефа деревянной заготовки. От их качества не меньше чем от мастерства резчика зависит чистота резьбы.

Виды резцов

Все резцы по дереву, необходимые для ручной работы, имеют однотипную конструкцию и состоят из металлического лезвия с хвостовиком, на котором закреплена деревянная рукоятка.

Для вырезания несложных геометрических орнаментов на плоской поверхности можно обойтись парой простых резаков, но для создания сложных объемных и ажурных произведений из дерева потребуется применение большого числа специальных резцов.

Наиболее широко применяются следующие виды этих инструментов:

• нож-косяк – инструмент наподобие сапожного ножа с коротким треугольным лезвием, угол скоса которого может быть разным, что делает его универсальным и подходящим для большого спектра работ;
• стамеска – наиболее распространенный тип резца по дереву. Им выполняется основной объем работы при создании большинства резных изделий, он имеет ровное лезвие с режущей кромкой на конце, которая бывает прямой, косой, полукруглой или уголковой в форме буквы V;
• клюкарза – инструмент, похожий на стамеску, с лезвием, имеющим два изгиба по сто двадцать градусов (чтобы рукоятка при работе не цепляла обрабатываемую плоскость). С разнообразными режущими частями – полукруглыми, скобчатыми, прямыми и другими;
• ложкорез – резец для вырезания ложек и другой посуды, выполненный в форме кольца или полукольца с заточенной боковой гранью;
• топорик – нож, похожий на немного скошенное лезвие топора, являющийся довольно универсальным инструментом, уголками которого можно делать резы как на себя, так и от себя, а серединой лезвия срезать выпуклости.

Для тех, кто только начинает осваивать методику резьбы по дереву, на первых порах достаточно будет купить 5-6 резцов – нож-косяк, плоскую стамеску и по две полукруглых и уголковых с разными радиусами и углами загиба. Но брать нужно качественные, профессиональные инструменты, несмотря на их немаленькую цену. Дешевые наборы для начинающих делаются из плохой стали, очень быстро тупятся и работа ими не доставит удовольствия резчику.

Опытные мастера предпочитают делать для себя резцы по дереву самостоятельно. Их изготовление не представляет большой сложности и вполне под силу любому человеку, даже в домашних условиях.

Изготовление своими руками

При изготовлении этих инструментов не обойтись без электрического заточного станка (электроточила) с комплектом абразивных кругов разной зернистости. В большинстве операций его может с успехом заменить болгарка с отрезными и шлифовальными дисками.

Лезвие резца по дереву

Для изготовления лезвия инструмента подойдут любые отслужившие свой век изделия из высококачественной стали – рессоры, сверла, скальпели, рашпили и даже кольца подшипников.

Для ножей самым простым выбором является полотно для ножовки по металлу. Изготовление заключается в нарезании его на отрезки требуемой длины, формировании нужной формы лезвия и заточки.

Лучший вариант для стамесок – диск циркулярной пилы, толщина которого очень хорошо подходит для этой цели. Углеродистая сталь, из которой она изготовлена, долго держит заточку даже при обработке твердых пород дерева. Отрезание полос нужного размера и их вытачивание для получения необходимой формы лезвия выполняется с помощью болгарки или абразивного диска электроточила.

Для полукруглой стамески отлично подойдет старый пробойник – он уже имеет нужную форму. Достаточно только срезать с него лишний металл и заточить.

При интенсивном обтачивании металл нагревается, что вызывает отпуск, делающий его более мягким, неспособным долго сохранять заточку. Поэтому после придания лезвию нужной формы и заточки требуется закалка. Для этого нужно нагреть режущую часть при помощи газовой или керосиновой горелки до малинового цвета и опустить в емкость с машинным маслом.

Рукоятка

В качестве материала для рукоятки наиболее подходящим деревом считается дуб. Ну а где он не растет, его вполне успешно заменит береза, которая, будучи обожженной до черноты газовой горелкой и отшлифованная, не требует никакого покрытия и очень комфортна для работы.

Для ножей по дереву рукоятку можно сделать следующим способом:

• выпилить два бруска длиной около 12 сантиметров и сечением 12х22 миллиметра;
• приложив хвостовик лезвия к бруску, обвести его карандашом;
• стамеской выбрать древесину на глубину толщины лезвия;
• нанести на поверхности брусков столярный клей (можно ПВА или ЭДП), соединить конструкцию и стянуть ее струбцинами или зажать в тисках;
• после высыхания клея обстругать рукоятку или обточить на электроточиле и ошкурить.

Для стамесок рукоятку можно выточить на токарном станке или выстрогать из целого бруска. Затем просверлить отверстие по размеру хвостовика и, предварительно надев на рукоятку обжимное кольцо, предохраняющее дерево от раскалывания, аккуратно насадить ее на лезвие.

Заточка резцов по дереву

Завершающим этапом изготовления резцов по дереву является формирование режущей части и заточка. Основную часть металла с режущей кромки можно убрать на абразивном круге электроточила или заточным диском болгарки.

Углы заточки фасок всех видов резцов примерно одинаковые и лежат в диапазоне 18-25°, а длина острой части составляет порядка 20-35 мм, в зависимости от общей длины резца. В процессе обработки необходимо обязательное постоянное охлаждение лезвия в емкости с водой.

Дальнейшая работа выполняется вручную в следующей последовательности:

• заточка на наждачном бруске, который рекомендуется периодически смачивать водой;
• заточка на более тонком бруске или на шкурке-нулевке, положенной на твердую, ровную подложку;
• завершающая правка и полировка режущей кромки на кожаном ремне, натертом пастой ГОИ.

В процессе эксплуатации режущего инструмента его лезвие неизбежно теряет свою остроту. Регулярная тщательная заточка резцов по дереву – необходимое условие для комфортной работы резчика и высокого качества резного изделия.

Токарные резцы по дереву

Токарный резец – инструмент, предназначенный для ручной обработки вращающейся в станке заготовки. Такие инструменты, в отличие от резцов по дереву для ручной работы, имеют длинную ручку. Она необходима для того, чтобы токарю было удобно держать инструмент. Наличие такой ручки позволяет контролировать лезвие, не прикладывая больших усилий для удержания резца.

Лезвие у всех разновидностей токарных резцов тоже длиннее, чем у ручных, поскольку токарю при работе требуется обхватывать его левой рукой.

Для большинства видов точения дерева на токарном станке требуются всего два типа резцов: рейтер и мейсель.

Рейтер – инструмент с режущей частью в форме полукруга, который используется для черновой, первоначальной обработки заготовки. С помощью рейтера заготовку обтачивают, чтобы придать ей приблизительную форму будущего изделия.

Мейсель – резец, предназначенный для чистовой обработки заготовки из дерева до получения готового изделия. Лезвие этого инструмента представляет собой пластину со скошенной режущей частью, похожую на нож-косяк.

Для самостоятельного изготовления лезвий этих резцов больше всего подходят старые напильники, а сам процесс ничем не отличается от описанного выше.

В процессе накопления опыта начинающий резчик определит для себя наиболее удобные для него виды резцов, их формы и размеры. Он научится создавать отличные инструменты и прекрасные резные изделия из дерева, и это занятие может стать для него хобби на всю жизнь.