Что называется глубиной резания при подрезании торца

Токарная обработка

Подрезание торцов и уступов

Для токарной обработки торцовых поверхностей металлические заготовки крепят как в центрах, так и в патронах. Режущим инструментом при этом выступают подрезные или проходные резцы. Основанием выбора резца служат характеристики самой металлической детали и выбранный способ для ее закрепления на станке.

Для фиксации токарной детали в патроне применяется отогнутый резец.

Для фиксации токарной детали в центрах подрезание торцов возможно со стороны задней бабки. Для токарной работы используется отогнутый резец и полу центр, или же при использовании центрового отверстия на детали с предохранительным конусом.

Для закрепления металлических деталей при подрезании торцов, применяются те же методы что и при обтачивании деталей. Некоторые сложности есть в закреплении крупных по диаметру деталей с малой длинной, для такой обработки используют патроны и увеличивают длину самой заготовки.

При установке подрезного резца, особую важность имеет точность его установки строго по центру. В случае если резец будет установлен не точно, часть поверхности торца останется не обработанной или же неизбежна поломка самого резца.

Длина заготовки определяет величину припуска на токарном изделии. Для снятия более толстого слоя металла применяют две схемы токарной обработки, отличающие по конечному результату.

При подаче подрезного резца от краев в центр глубина резанья постепенно увеличивается и резец все глубже врезается в металлическую заготовку. Так торцовая поверхность получается вогнутой, что ухудшает чистоту поверхности, и сам процесс работы идет неспокойно и не ровно.

При подаче резца от центра к краям никаких негативных последствий не возникает, но такой способ обработки не всегда допустим, и имеет свои трудности с врезанием самого резца и отсутствием возможности определить длину токарной детали методом пробных подходов.

Чтоб повысить итоговую чистоту и точность токарной обработки применяют два подхода: чистовой и черновой. Кроме того, для достижения наиболее качественного результата применяют шлифование торцов заготовки.

В процессе подрезания торца за глубину резанья считают толщину снимаемого слоя металла, а подачей – перемещение режущего инструмента в поперечном направлении за один оборот токарной детали.

Источник

Подрезание торцов и уступов

Подрезание торцов и уступов производится при различных способах закрепления детали. Схема работы зависит от заданной точности обработки, размеров и расположения поверхностей, формы резца и т. п. Подрезание осуществляется подрезными в проходными упорными резцами.

При подрезании торцов и уступов необходимо выдержать их плоскостность (допускается только небольшая вогнутость), перпендикулярность к оси детали, правильное расположение по длине, шереховатость в соответствии с требованиями рабочего чертежа. Эти условия обеспечиваются надлежащей установкой и выверкой заготовок на станке, применением соответствующих резцов и приемов работы.

Токарная обработка торцов в большинстве случаев выполняется с установкой заготовок в патроне. При необходимости заготовки выверяют на отсутствие биения. Длинные заготовки, которые по диаметру не проходят в отверстие шпинделя, устанавливаются в патроне и заднем центре или в центрах. При этом для подрезания торца до центрового отверстия (см. рис. 41, г) в пиноль задней бабки устанавливают упорный полу центр.

Чтобы сократить время на пробные проточки и измерения при обработке деталей партиями, целесообразно заготовкам придавать постоянное продольное положение на станке с помощью шпиндельных упоров, уступов кулачков патрона, поводково-плавающих центров и др. Для заготовок, пропускаемых в отверстие шпинделя, можно воспользоваться регулируемым упором 3 (рис. 40). Его устанавливают на заднем резьбовом конце шпинделя при помощи специальной гайки 2, регулируют по длине и фиксируют винтом 1.

Установка заготовок на станке при подрезании уступов выполняется теми же способами, что и при обтачивании цилиндрических поверхностей.

Подрезание торцов предпочтительно выполнять проходными отогнутыми резцами (рис. 41, а), имеющими массивную головку и, следовательно, более высокую стойкость.

Торцы небольшого диаметра подрезают упорными резцами (рис. 41, б), главную режущую кромку которых располагают к обрабатываемой поверхности под углом 5—10°. Этими же. резцами в конце обтачивания цилиндрического участка поперечной подачей подрезают высокие уступы (рис. 41, д).

Для собственно подрезных работ предусмотрены подрезные резцы, которыми кроме обработки торцов (рис. 41, в) можно за несколько поперечных проходов подрезать высокий уступ (рис. 41, в) и после этого продольным движением окончательно обточить цилиндрический участок.

Резцы устанавливают в резцедержателе суппорта с наименьшим вылетом, строго на уровне оси центров и прочно закрепляют.

Торцы и высокие уступы, как правило, подрезают поперечной подачей резца. Их расположение по длине получают установкой резца на требуемый размер по лимбу продольной подачи или разметкой с помощью линейки.

Во всех случаях, когда главная режущая кромка резца расположена под углом к обрабатываемому торцу, возникает осевая сила, стремящаяся отжать резец в сторону. При подрезании с большой глубиной резания эта сила становится значительной, способной сдвинуть суппорт продольно, если работа ведется с ручной подачей. В результате обработанная поверхность получится неплоской с повышенной шероховатостью. Суппорт в этом случае следует удерживать от сдвига маховичком продольной подачи или закрепить зажимным винтом иа станине.

Положение торцов и уступов по длине детали измеряют линейкой или штангенциркулем, которые во избежание ошибки следует располагать строго параллельно оси детали. Перпендикулярность торца к оси цилиндрической поверхности проверяют угольником, плоскостность — прикладыванием к торцу ребра линейки или угольника на просвет, шероховатость — сравнением с эталонами шероховатости.

Токарная обработка торцов и уступов, вследствие различных причин, может привести к возникновению следующих видов брака.

Брак устраняется внимательным отношением к работе, своевременным устранением неисправностей станка, применением правильных приемов работы.

Наша компания принимает заказы на токарную обработку, чтобы сделать заказ или получить информацию по интересующим вопросам, свяжитесь с менеджерами нашей компании по телефонам +7 967 780 43 30, +7 917 856 82 24, по электронной почте info@inmet16.ru или отправьте сообщение через форму обратной связи.

Рис. 40. Упор для длинных заготовок, закрепляемых в патроне

Рис. 41. Подрезание торцов (а—г) и высоких уступов (д—е)

Источник

Учебные материалы

К основным элементам режима резания относят глубину, подачу и скорость резания. Рассмотрим схему резания при точении на примере обтачивания цилиндрической поверхности на токарном станке.

Глубина резания

t – глубина резания, величина снимаемого слоя металла, измеряемая перпендикулярно к обработанной поверхности и снимаемая за один проход режущего инструмента:

где D_заг – диаметр обрабатываемой поверхности, мм;

d – диаметр обработанной поверхности, мм;

Глубина резания t принимается обычно равной припуску. При чистовом проходе t должна быть не более 1…2 мм.

Рисунок 4.1 – Элементы резания и геометрия срезаемого слоя

Подача

Подача S – величина (путь) перемещения режущей кромки за один оборот обрабатываемой заготовки, либо за один ход заготовки или инструмента в направлении движения подачи, мм/об, мм/дв.ход.

Подачу назначают из условия обеспечения требуемой шероховатости обрабатываемой поверхности. Обычно работают на S_пр = (0,20…0,25) мм/об. Высокая чистота получается при работе на S_пр = 0,03…0,05 мм/об.

Эти параметры элементы режима резания t и S непосредственно влияют на размеры снимаемой стружки, так:

а – толщина срезаемого слоя, расстояние между двумя последовательными положениями главной режущей кромки за один оборот заготовки определяется а = S · sinφ;

Заштрихованная площадь называется площадью поперечного сечения срезаемого слоя F:

Скорость резания

V – скорость резания, путь перемещения обрабатываемой поверхности заготовки относительно режущей кромки резца в единицу времени, м/мин.

n – число оборотов заготовки/мин.

Если главное движение возвратно–поступательное, (например строгание), а скорости рабочего и холостого ходов различны, то скорость резания в м/мин находят по следующей зависимости

где L – расчетная длина хода инструмента;
m – число двойных ходов инструмента в мин;
К – коэффициент показывающий отношение скоростей рабочего и холостого ходов.

Для повышения производительности процесса обработки V резания должна быть наибольшей. Однако, скорость резания ограничивается стойкостью режущей кромки инструмента, т.е.

где Т – стойкость инструмента, т.е. способность сохранять в рабочем состоянии режущие кромки (до достижения критического критерия затупления h_зкр);

С_v – коэффициент учитывающий конкретные условия обработки: физико-механические свойства обрабатываемого материала, качество поверхности заготовки, углы резца, условия охлаждения и т.д.;

х_y и y_v – показатели степени при глубине резания t и подаче S, точно также как и С_v указаны в нормативных справочниках по резанию. Для определения оптимальной скорости резания нужен экономический анализ, необходимо выяснить, что выгоднее – повышение скорости резания или повышение стойкости инструмента. Например, расчетами или опытами выявлено, что при скоростях резания

Анализируя эти результаты можно отметить, что увеличение скорости резания на 25% приводит к снижению стойкости резца почти в три раза. Поэтому нужно учитывать, что по времени выгоднее – увеличение скорости или сохранение стойкости? В справочниках имеются рекомендуемые скорости резания V для данных конкретных условий обработки. При назначении V учитывают ее влияние на шероховатость поверхности, которая оказывает существенное влияние на износостойкость рабочих поверхностей детали, ее усталостную и коррозионную стойкость, а также на коэффициент полезного действия машин.

Шероховатость – один из показателей качества поверхности оценивается высотой, формой, направлением неровностей, включающая выступы и впадины на поверхности деталей, характеризующиеся малыми шагами т.е.

Она характеризуется тремя высотными параметрами R_a, R_r, R_max двумя шаговыми S_m, S и относительной опорной длиной t_р.

На шероховатость влияют режим резания, геометрия инструмента, вибрации, физико-механические свойства материала заготовки.

По современным представлениям сила трения F_т включает силу молекулярного взаимодействия контактирующих поверхностей и силу сопротивления их перемещению вследствие зацепления неровностей.

При благоприятном профиле износостойкость детали выше за счет меньшей величины контактных напряжений. Необходимо иметь ввиду, что усталостные разрушения вызываются знакопеременными нагрузками и трещины при этом развиваются с поверхности, причем в местах наиболее напряженных, т.е. во впадинах, где высокая степень пластического деформирования.

Следовательно скорость резания назначается таким образом, чтобы через определенное время (период стойкости Т) резец износился до значения критерия h₃. Так Т = 30…60 мин для резцов из быстрорежущей стали и Т_max = 90 мин – для резцов с напаянными твердыми сплавами.

Пример

Для определенных условий обработки на токарно-винторезном станке модели IК62 определим значения теоретической скорости резания V_т:

Значения С_v = 5640 и 1500, m = 0,8, Х_v = 0,55 и У_v = 0,55 приняты из справочных нормативных материалов по резанию.

Необходимо отметить, что скорость резания не оказывает существенного влияния на шероховатость, как значение подачи.

По паспортным данным станка IК62 определяем фактическую скорость резания V_д.

Расчетная частота вращения шпинделя, пр (для V_т = 120 м/мин):

На станке V_т – теоретическая скорость резания для данных условий обработки, м/мин; D_з – диаметр заготовки, мм.

Машинное время обработки определяется по формуле

где l – длина заготовки, мм;

l₂ – длина перебега, по нормативным таблицам: для глубины резания

где d – диаметр, обработанной поверхности;

l₁ – длина врезания

где φ – главный угол в плане проходного резца, примем равным 60°.

S – продольная подача резца за один оборот заготовки. Теоретическое значение подачи S = 0,6 мм/об заменяем величиной ближайшей подачи, имеющейся на станке IК62, т.е. S = 0,61 мм/об.

Мощность Nр, затрачиваемую на процесс резания, при силе резания Рz = 300 кГ определяем по формуле

Необходимая мощность электродвигателя для выполнения заданного режима обработки

где η – коэффициент полезного действия (кпд), равный 0,75.

Коэффициент загрузки станка IК62 для указанной обработки, при мощности его электродвигателя N_ст = 10 кВт.

К параметрам процесса резания относят основное (технологическое) время обработки – время, затрачиваемое непосредственно на процесс изменения формы, размеров и шероховатости обрабатываемой поверхности заготовки.

При токарной обработке цилиндрической поверхности основное (машинное) время и элементы режима резания связаны зависимостью

где L_i = l + l₁ + l₂ – путь режущего инструмента относительно заготовки в направлении подачи ( l – длина обрабатываемой поверхности, мм; l₁ = t·ctgφ – величина врезания резца, мм; l₂ = 1–3 мм выход резца (перебег)), i =H/t число рабочих ходов резца, необходимое для снятия материала, оставленного на обработку (Н – толщина удаляемого слоя металла, мм).

В целом штучное время состоит

где Т_в – вспомогательное время необходимое для выполнения действий, связанных с подготовкой к процессу резания (подвод и отвод инструмента, установка и снятие заготовки и т.д.);

Т_об – время обслуживания рабочего места, оборудования и инструмента в рабочем состоянии;

Т_п – время на отдых и естественные потребности, отнесенное к одной детали.

Уважаемые студенты!
Специалисты нашего сайта готовы оказать помощь в учёбе по разным предметам:
✔ Решение задач
✔ Выполнение учебных работ
✔ Помощь на экзаменах

Источник

Что называется глубиной резания при подрезании торца

Обычно торцы и уступы подрезают на токарных станках подрезными резцами.

На рис. 137, а показан подрезной резец. Он имеет длинную режущую кромку 1, устанавливаемую обычно под углом около 5° к подрезаемой поверхности детали, и короткую режущую кромку 2. Эта кромка сильно скошена, чтобы можно было ближе подвести вершину резца к центру детали при ее подрезании в центрах (рис. 137, б, в).

При подрезании торцов, буртиков и уступов, не стесненных центром станка, применяют подрезные упорные резцы, показанные на рис. 138. Эти резцы могут работать как с продольной, так и с поперечной подачами. Для подрезания торцов или уступов в труднодоступных местах, например, когда приходится вплотную подводить резец к патрону, применяют отогнутые подрезные резцы (рис. 139). Для этих же целей часто применяют проходные отогнутые резцы (рис. 140), которым сообщают поперечную подачу.

При подрезании торцов и уступов вершина резца должна быть установлена точно по высоте центров. Если резец установлен ниже центра, то посередине сплошного торца останется неподрезанный выступ. Резец, установленный выше центра, может сломаться.

Уступы небольшой высоты можно подрезать также подрезным упорным резцом при продольной подаче одновременно с обтачиванием цилиндрической поверхности (рис. 138). Правильное расположение уступа при этом способе подре-зания целиком зависит от установки резца, его режущая кромка должна быть строго перпендикулярна к оси детали.

Обработку уступов большой высоты производят обычно за несколько проходов, комбинируя продольную подачу с поперечной. Сначала подрезным резцом, установленным под углом 5° к поверхности уступа, производят обработку цилиндрического участка, при этом за каждый продольный проход снимают слой глубиной в 2—3 мм. Затем тем же резцом производят чистовое подрезание уступа с подачей, направленной от центра к наружной поверхности уступа.

2. Приемы подрезания торцов и уступов

При подрезании торцов и уступов детали устанавливают теми же способами, что и при продольном обтачивании.

При подрезании торцов и высоких уступов направление подачи может идти от наружной поверхности к центру (рис. 141, а) или же от центра к наружной поверхности (рис. 141, б). В последнем случае сила, действующая на резец, стремится отжать его режущую кромку от торца детали. Благодаря этому поверхность торца получается более чистой, чем при работе с подачей, направленной от наружной поверхности детали к ее центру. Однако такой способ подрезания торцов и уступов не позволяет проверить точного положения торца или уступа после пробной стружки относительно других поверхностей детали. Поэтому от указанного выше правила о выборе направления поперечной подачи приходится иногда отказываться.

Когда требуется выдержать длины отдельных ступеней независимо от глубины центровых отверстий, успешно применяют плавающие центры (рис. 142).

Такой центр 1, смонтированный внутри корпуса 4, вставляют в коническое отверстие шпинделя передней бабки. Пружина 5 стремится отжать центр вправо и создать контакт центра с деталью.

Установленная в центры деталь при нажиме пиноли задней бабки доводится до закаленного упора 2, прикрепленного к торцу корпуса 4. После этого плавающий центр стопорится болтом 3 на время обработки данной детали. При установке следующей детали болт 3 должен быть освобожден.

Токарь-скоростник т. Кулагин при подрезании торца детали с отверстием (см. рис. 143) использует одновременно два резца 1 и 2. Эти резцы закрепляются с одинаковым вылетом в специальной державке 3, которая в свою очередь закрепляется в резцедержателе 4. Резец 2 подрезает торец с наружного диаметра, а резец 2, установленный в резцедержателе режущей кромкой вниз, — с внутреннего. Благодаря одновременной обработке двумя резцами длина обработки, а следовательно, и время обработки сокращаются в 2 раза. Такой способ подрезания торца может быть рекомендован при черновой обработке, так как при одновременной работе двух резцов трудно получить гладкий торец без уступа.

Правильность расположения уступов по длине вала проверяют линейкой (рис. 145, а), нутромером (рис. 145, б) или более точно— штангенглубиномером (рис. 145, в). Для точной проверки большого количества одинаковых деталей рекомендуется применять шаблоны (рис. 146).

3. Режимы резания при подрезании

При подрезании торцов и уступов с поперечной подачей глубиной резания является толщина снимаемого слоя, а подачей — величина перемещения резца в поперечном направлении за один оборот детали.

При подрезании можно рекомендовать следующие поперечные подачи:
для черновой обработки — от 0,3 до 0,7 мм/об при глубине резания от 2 до 5 мм;
для чистовой обработки — от 0,1 до 3 мм/об при глубине резания 0,7—1 мм.

При подрезании торцов можно применять такую же скорость резания, как при обработке наружной цилиндрической поверхности, но подсчитывать ее следует по большему диаметру.

4. Брак при подрезании торцов и уступов и меры его предупреждения

При подрезании торцов и уступов возможны следующие виды брака:
1) часть поверхности торца или уступа осталась необработанной;
2) неправильное расположение подрезанного торца или уступа по длине детали;
3) неперпендикулярное расположение уступа к оси детали;
4) недостаточная чистота поверхности торца или уступа.

1. Брак первого вида получается из-за неверных размеров заготовки, малого припуска на обработку, неправильной установки и неточной выверки детали в патроне, неправильной установки резца по длине детали или по высоте центров.

Такой брак обычно неисправим, но предупредить его можно проверкой размеров заготовки, увеличением припуска на обработку, проверкой правильности установки детали и резца.

2. Неправильное расположение подрезанного торца или уступа по длине получается при неточной установке резца или несвоевременном выключении самохода (при продольной подаче), а также при осевом смещении детали в патроне в результате недостаточно прочного ее закрепления. Если при этом граница уступа перейдена, то брак такого вида неисправим. Предупредить такой брак можно проверкой установки резцов и прочности закрепления детали в патроне, а также своевременным выключением самохода при работе с продольной подачей.

3. Неперпендикулярное расположение торца или уступа к оси детали при работе с поперечной подачей может получиться при неточности направляющих суппорта, а также вследствие отжима резца из-за его непрочного крепления в резцедержателе, слишком малого сечения резца, отхода каретки, если она не застопорена. При работе с продольной подачей обычная причина — неправильная установка резца. Брак этого вида может быть предупрежден устранением перечисленных причин.

4. Недостаточная чистота поверхности торца или уступа получается в результате завышенной подачи, большого вылета резца, недостаточно прочного крепления резца или детали, неправильной заточки резца, значительного затупления резца, большой вязкости обрабатываемого металла, дрожания каретки или частей суппорта, дрожания или биения шпинделя или патрона.

Предупредить такой брак можно своевременным устранением причин, вызывающих его.

Источник

Резец для подрезки торца

и торцовых поверхностей

1. Какие резцы применнют длн обработки

наружных поверхностей« 2 Как влинют разные значении элементов

(углов) резцов на процесс обработки наружных

цилиндрических поверхностей« 3. В чем эаключаютсн особенности приме-

6.1. Резцы для обработки торцов

горцы и уступы обрабатывают подрезным, проходным, отогнутым или проходным упорным резцами. Подрезной торцовый резец (рис. 6 1, и) предназначен

Рис 61 Подрезные резцы и — двв обработки нвружн к торцов, б — двв работ с вродовьноз

и воввречноа вода вми

для обработки наружных торцовых поверхностей. При подрезании торца подача резца осуществляется перпендикулярно оси обрабатываемой детали. Подрезной торцовый резец (рис. 6.1, б) позволяет

Рис. 62. Обработка Рис 63. Обработка

проходным отогнутым проходным упорным

ненни сборных резцов и чистовой обработки наружных поверхностей«

4 Назовите условии применении различных схем установки самовращающихсн резцов.

6. Расскажите сб условинх применении резцов с пластинками из оксидно-карбидной минералокерамики, со вставками иэ эльбора и поли- кристаллических алмазов.

обрабатывать различные торцы и другие поверхности с продольной и поперечной подачами. Подрезные резцы изготовляют с пластинками из быстрорежуших сталей и твердых сплавов. Главный задний угол о= 1О — ; 16′, передний угол Т выбирают в зависимости от обрабатываемого материала.

Проходным отогнутым резцом (рис 6.2) можно выполнять подрезку торца при поперечной подаче 5« и обтачивание при продольной подаче 51 резца. Проходным упорным резцом (рис. 6.3) можно подрезать торцы и обтачивать уступы при продольной подаче 5ь Резцы для подрезания торцов должны устанавливаться точно по оси детали, иначе на торце ее остается выступ. При большом диаметре торцовой поверхности припуск снимают с поперечной подачей 5« за несколько рабочих ходов. Уступы более 2 — 3 мм подрезают проходными резцами в несколько приемов. Сначала образуется уступ при продольной подаче 5ь а затем он подрезается при поперечной подаче 5« (рис. 6.4).

При подрезании торцов и уступов поперечную и продольную подачи определяют так же, как и при обтачивании ци-

лнндрических поверхностей. Поперечная подача обычно меньше продольной. Для черновой обработки торцов поперечная подача равна 0,3 — 0,7 мм/об при 1=2 — : грб мм, для чистовой обработки — 0,1— О 3 ми/об при 1=0 7 —;1 мм.

Скорость резания для этого вида обработки обычно на 20 К выше, чем для обработки цилиндрических поверхностей, так как время участия резца в процессе резания незначительно и он не успевает нагреться до критической температуры.

6.2. Прорезание канавок

и отрезание заготовок

головки отрезного резца делается несколько больше половины диаметра Д прутка, от которого отрезают заготовку (ь) 0,50).

Отрезные резцы изготовляют цельными, а также с пластинками из быстрорежуШей стали или твердого сплава. Для уменьшения трения между резцом и разрезаемым материалом головка резца сужается к стержню под углом 1 — 2′ (с каждой стороны резца), угол л=О, задний угол о= 12′. В отрезных резцах вспомогательный угол в плане должен

Рис. 6.5. Прорезные резвы: а — лрвмой левмй, б — лрвмой правмй, л-

огоглугмй левмй, л — огоглугмй прлвмй быть меньше вспомогательного заднего угла. Неправильное соотношение этих углов может привести к повышенному трению задней вспомогатеньной поверхности резца об обработанную поверхность дета-

Обычно торцы и уступы подрезают на токарных станках подрезными резцами.

На рис. 137, а показан подрезной резец. Он имеет длинную режущую кромку 1, устанавливаемую обычно под углом около 5° к подрезаемой поверхности детали, и короткую режущую кромку 2. Эта кромка сильно скошена, чтобы можно было ближе подвести вершину резца к центру детали при ее подрезании в центрах (рис. 137, б, в).

При подрезании торцов, буртиков и уступов, не стесненных центром станка, применяют подрезные упорные резцы, показанные на рис. 138. Эти резцы могут работать как с продольной, так и с поперечной подачами. Для подрезания торцов или уступов в труднодоступных местах, например, когда приходится вплотную подводить резец к патрону, применяют отогнутые подрезные резцы (рис. 139). Для этих же целей часто применяют проходные отогнутые резцы (рис. 140), которым сообщают поперечную подачу.

При подрезании торцов и уступов вершина резца должна быть установлена точно по высоте центров. Если резец установлен ниже центра, то посередине сплошного торца останется неподрезанный выступ. Резец, установленный выше центра, может сломаться.

Уступы небольшой высоты можно подрезать также подрезным упорным резцом при продольной подаче одновременно с обтачиванием цилиндрической поверхности (рис. 138). Правильное расположение уступа при этом способе подре-зания целиком зависит от установки резца, его режущая кромка должна быть строго перпендикулярна к оси детали.

Обработку уступов большой высоты производят обычно за несколько проходов, комбинируя продольную подачу с поперечной. Сначала подрезным резцом, установленным под углом 5° к поверхности уступа, производят обработку цилиндрического участка, при этом за каждый продольный проход снимают слой глубиной в 2—3 мм. Затем тем же резцом производят чистовое подрезание уступа с подачей, направленной от центра к наружной поверхности уступа.

2. Приемы подрезания торцов и уступов

При подрезании торцов и уступов детали устанавливают теми же способами, что и при продольном обтачивании.

При подрезании торцов и высоких уступов направление подачи может идти от наружной поверхности к центру (рис. 141, а) или же от центра к наружной поверхности (рис. 141, б). В последнем случае сила, действующая на резец, стремится отжать его режущую кромку от торца детали. Благодаря этому поверхность торца получается более чистой, чем при работе с подачей, направленной от наружной поверхности детали к ее центру. Однако такой способ подрезания торцов и уступов не позволяет проверить точного положения торца или уступа после пробной стружки относительно других поверхностей детали. Поэтому от указанного выше правила о выборе направления поперечной подачи приходится иногда отказываться.

Когда требуется выдержать длины отдельных ступеней независимо от глубины центровых отверстий, успешно применяют плавающие центры (рис. 142).

Такой центр 1, смонтированный внутри корпуса 4, вставляют в коническое отверстие шпинделя передней бабки. Пружина 5 стремится отжать центр вправо и создать контакт центра с деталью.

Установленная в центры деталь при нажиме пиноли задней бабки доводится до закаленного упора 2, прикрепленного к торцу корпуса 4. После этого плавающий центр стопорится болтом 3 на время обработки данной детали. При установке следующей детали болт 3 должен быть освобожден.

Токарь-скоростник т. Кулагин при подрезании торца детали с отверстием (см. рис. 143) использует одновременно два резца 1 и 2. Эти резцы закрепляются с одинаковым вылетом в специальной державке 3, которая в свою очередь закрепляется в резцедержателе 4. Резец 2 подрезает торец с наружного диаметра, а резец 2, установленный в резцедержателе режущей кромкой вниз, — с внутреннего. Благодаря одновременной обработке двумя резцами длина обработки, а следовательно, и время обработки сокращаются в 2 раза. Такой способ подрезания торца может быть рекомендован при черновой обработке, так как при одновременной работе двух резцов трудно получить гладкий торец без уступа.

Правильность расположения уступов по длине вала проверяют линейкой (рис. 145, а), нутромером (рис. 145, б) или более точно— штангенглубиномером (рис. 145, в). Для точной проверки большого количества одинаковых деталей рекомендуется применять шаблоны (рис. 146).

3. Режимы резания при подрезании

При подрезании торцов и уступов с поперечной подачей глубиной резания является толщина снимаемого слоя, а подачей — величина перемещения резца в поперечном направлении за один оборот детали.

При подрезании можно рекомендовать следующие поперечные подачи:
для черновой обработки — от 0,3 до 0,7 мм/об при глубине резания от 2 до 5 мм;
для чистовой обработки — от 0,1 до 3 мм/об при глубине резания 0,7—1 мм.

При подрезании торцов можно применять такую же скорость резания, как при обработке наружной цилиндрической поверхности, но подсчитывать ее следует по большему диаметру.

4. Брак при подрезании торцов и уступов и меры его предупреждения

При подрезании торцов и уступов возможны следующие виды брака:
1) часть поверхности торца или уступа осталась необработанной;
2) неправильное расположение подрезанного торца или уступа по длине детали;
3) неперпендикулярное расположение уступа к оси детали;
4) недостаточная чистота поверхности торца или уступа.

1. Брак первого вида получается из-за неверных размеров заготовки, малого припуска на обработку, неправильной установки и неточной выверки детали в патроне, неправильной установки резца по длине детали или по высоте центров.

Такой брак обычно неисправим, но предупредить его можно проверкой размеров заготовки, увеличением припуска на обработку, проверкой правильности установки детали и резца.

2. Неправильное расположение подрезанного торца или уступа по длине получается при неточной установке резца или несвоевременном выключении самохода (при продольной подаче), а также при осевом смещении детали в патроне в результате недостаточно прочного ее закрепления. Если при этом граница уступа перейдена, то брак такого вида неисправим. Предупредить такой брак можно проверкой установки резцов и прочности закрепления детали в патроне, а также своевременным выключением самохода при работе с продольной подачей.

3. Неперпендикулярное расположение торца или уступа к оси детали при работе с поперечной подачей может получиться при неточности направляющих суппорта, а также вследствие отжима резца из-за его непрочного крепления в резцедержателе, слишком малого сечения резца, отхода каретки, если она не застопорена. При работе с продольной подачей обычная причина — неправильная установка резца. Брак этого вида может быть предупрежден устранением перечисленных причин.

4. Недостаточная чистота поверхности торца или уступа получается в результате завышенной подачи, большого вылета резца, недостаточно прочного крепления резца или детали, неправильной заточки резца, значительного затупления резца, большой вязкости обрабатываемого металла, дрожания каретки или частей суппорта, дрожания или биения шпинделя или патрона.

Предупредить такой брак можно своевременным устранением причин, вызывающих его.

Точение различных изделий на токарном оборудовании выполняют посредством инструмента, который носит обобщающее название резец токарный. Резцовый инструмент классифицируется главным образом по функциональному назначению, от которого напрямую зависят конструктивные особенности отдельных видов, конструкция и конфигурация их лезвий. Другие классифицирующие признаки относятся к его ориентации во время рабочего процесса, виду режущей части, а также материала, из которого он изготовлен. Кроме токарных станков для металлообработки, существует аналогичное оборудование для точения изделий из дерева, резцы которого имеют отличную конструкцию и пригодны только для работы с древесиной и пластиками. Чтобы различать их с резцовым инструментом для токарной обработки металлов, в названии последнего часто употребляют словосочетание «резец по металлу». Типоразмеры и конструктивные характеристики токарных резцов регламентируются государственными и международными стандартами и в виде специального кода указываются на их маркировке.

Конструктивные элементы токарного резца

Основная часть токарного резцового инструмента имеет примерно одинаковую компоновку и конфигурацию основных частей. В основном они отличаются геометрией режущей части, что связано с функциональным назначением конкретного типа резцового инструмента. Кроме того, существует несколько технологий сочленения державки и режущей части, от которых зависит базовая конструкция токарных резцов. Тем не менее все модели имеют примерно одинаковый набор рабочих плоскостей и граней головки резца, участвующих в процессе резания. Кроме основных, непосредственно реализующих процесс снятия припуска, к ним также относятся элементы, ответственные за направленный отвод слоя удаленного металла, формирование и ломку стружки и пр. На рисунке ниже представлены классические элементы резца и их расположение на режущей части.

Одной из особенностей токарной обработки является то, что горизонтальное продольное движение резцового инструмента может осуществляться в двух направлениях: от шпинделя (вправо) и по направлению к нему (влево). Смена направления движения требует изменения ориентации режущих поверхностей, поэтому инструментальная промышленность производит токарный инструмент в обоих вариантах. Чтобы определить, правый это или левый резец, нужно поместить на него правую ладонь пальцами в сторону лезвия. Если большой палец будет справа от вершины, то это правый, а если нет — левый.

Плоскости резания

Угловые параметры резцового токарного инструмента рассчитываются с помощью системы координатных плоскостей, среди которых базовыми являются основная, резания и главная секущая. Их взаимный наклон формирует углы заточки режущей части, обеспечивающие токарную обработку на расчетных режимах. Таким образом определяются следующие углы: главный передний (γ), главный задний (α), угол заострения (β), а также ряд других углов (см. правый рис. ниже).

Углы резца

Работа токарного инструмента в процессе резания определяется угловыми параметрами передней и задней поверхностей. Поэтому основные углы резца — это главный передний (γ) и главный задний (α). При увеличении первого снижаются затраты мощности на выполнение резания, улучшается стружкоотвод и снижается шероховатость. С другой стороны, при увеличении переднего угла снижается толщина лезвия, что приводит к ухудшению его прочностных характеристик, усилению выкрашивания и уменьшению скорости отвода тепла. Основное назначение заднего угла — это снижение трения между поверхностью резания и главной задней. Кроме главных по функциональности углов α и γ при расчете определяется еще несколько углов, чьи величины влияют на класс чистоты токарной обработки, процесс формирования стружки и другие технические характеристики.

Виды резцов для токарного станка и их назначение

Еще один вариант классификации — это деление токарного инструмента по принципу чистоты обработки. Здесь обычно выделяют два класса: черновой и чистовой. Первый предназначен для обдирочных работ или предварительной токарной обработки, а второй — для финишных операций. Если черновой инструмент, за редким исключением, довольно однотипен, то среди чистового существует ряд разновидностей с собственными названиями. В качестве примера можно привести лопаточный и радиусный резцы с дугообразным лезвием, назначением которых является точное чистовое точение. Еще один отдельный вид — это алмазный резец, применяемый для токарных работ по сверхтвердым материалам. Ни на что не похожую конструкцию имеет чашечный токарный резец с круговой режущей поверхностью, который может работать долгое время без переточки.

Кроме стандартной классификации, существует множество названий специфического токарного инструмента, как правило, отражающего особенности его конструкции или технологии применения. К таким относится пружинный резец с изогнутой в виде волны резцовой частью, которая пружинит во время токарной обработки жестких и неровных материалов.

Отдельной категорией резцовых изделий для токарных станков являются строгальные резцы. При токарных операциях с их использованием подача осуществляется на неподвижную деталь. При этом припуск не срезается, как при вращении, а удаляется строганием. В такой конфигурации токарный станок выполняет ту же функцию, что строгальный или долбежный.

Проходные прямые, отогнутые и упорные

Самая распространенная токарная операция — это обточка внешних частей цилиндрических заготовок. При этом используют три базовые разновидности резцового инструмента, представленные на рисунке ниже.

Упорный резцовый инструмент предназначен для обточки длинных и нежестких изделий, т. к. его конструкция способствует меньшему изгибанию детали. Отогнутый резец имеет лезвие, расположенное под углом к державке, поэтому им можно работать на продольной подаче. Все резцы этого типа фиксируются в резцедержателе так, чтобы их вершина находилась напротив главной оси вращения станка. Одна из разновидностей прямого типа — пружинный резец, который имеет удлиненную и изогнутую режущую часть, пружинящую в процессе обработки. Проходной резцовый инструмент является наиболее массовым и универсальным, поэтому часто изготавливается неразборным из быстрорежущей инструментальной стали.

Подрезные резцы

Основное предназначение данного инструмента — подрезка торцов и формирование уступов на вращающихся заготовках. Подрезные резцы работают на обоих направлениях подачи и поэтому могут формировать уступы под различными углами. Конструктивно это чаще всего быстрорежущие резцы сборного типа. На фото ниже — подрезка торца бронзовой заготовки.

Отрезные резцы

Этот вид токарного инструмента относится к группе канавочных и отрезных резцов. От проходных и подрезных его отличает специфическая форма режущей части. На ее лезвии по бокам от основной рабочей кромки располагаются две вспомогательные, обеспечивающие резание боковых плоскостей канавки. Помимо этого для снижения трения о боковые поверхности прорезаемого паза режущая часть имеет трапецеидальную форму с сужением в сторону державки. Головка такого инструмента, как правило, имеет усиленную форму, часто выгнутую вверх (т. н. петушковый резец). Отрезку рекомендуется производить как можно ближе к зажимному патрону, при этом режущая кромка должна устанавливаться точно против оси вращения, а корпус инструмента — строго перпендикулярно к плоскости резания. Отрезные работы выполняются на меньших скоростях, чем обточка, а при резании стали и твердых металлов в зону обработки обязательно должна подаваться СОЖ. На фото ниже — отрезка.

Резьбонарезные внутренние и внешние резцы

Если при токарной обработке необходима высокая точность соотношения оси резьбы с другими плоскостями изделия, то в этом случае рекомендовано использовать резьбонарезные резцы. Технология нанесения резьбы резцовым инструментом основана на точном соответствии геометрических параметров его режущей части и резьбового профиля изделия. Независимо от вида резьбы при таких операциях подача должна быть обязательно синхронизирована с оборотами шпинделя. Конструктивно резцовый инструмент, используемый для наружной резьбы, является прямым, а для внутренней — отогнутым. На фото ниже — внешнее резьбонарезание.

Расточные резцы

Этот вид инструмента предназначен для токарной обработки внутренних цилиндрических поверхностей с целью достижения точной соосности с осью вращения детали. При токарной расточке затруднены стружкоудаление, отвод тепла и применение СОЖ, поэтому инструмент находится в более сложных условиях, чем при выполнении наружной обточки. Вследствие этого такое точение производится на меньших скоростях и небольших глубинах. Существует две основных разновидности резцового расточного инструмента: упорные и проходные. Первые предназначены для тупиковых отверстий, а вторые — для сквозных. Для расточки больших диаметров обычно используют инструментальные державки различной конфигурации, в которые в том числе могут устанавливаться и расточные резцы. На фото ниже — расточка.

Сборный инструмент

Конструктивно токарные резцы выпускаются в двух основных разновидностях: цельнометаллическими и сборными. В первом случае все изделие выполнено из единого металлического бруска, на торце которого затачивается лезвие. Во втором цельнометаллическим является все, кроме лезвия, которое в таком изделии представляет собой режущую пластинку, зафиксированную на торце головки инструмента. Режущие пластинки в этом виде токарного инструмента могут крепиться напайным или механическим способом. В первом случае ее фиксируют с помощью пайки или сварки, а во втором — различными механическими приспособлениями, среди которых самые распространенные — это резьбовые элементы, прижимы и эксцентрики. Напайки и пластины для резцов изготавливают из специальных режущих материалов, среди которых основные — это инструментальная сталь, твердотельные сплавы и порошковые композитные материалы.

Главные правила при выборе токарного резца по металлу

При выборе токарного инструмента в первую очередь нужно четко представлять, для каких целей его предполагается использовать и на каких режимах он будет эксплуатироваться. Кроме того, важным критерием является и производственное назначение, от которого зависит и его стоимость. Инструмент, используемый при разовых токарных работах в ремонтном цехе, и тот, что применяется в серийном производстве, обладают разными эксплуатационными характеристиками и, соответственно, имеют разную цену.

Однако при прочих равных ключевым параметром все-таки является стойкость резца, которая зависит от материала его лезвия. Токарные резцы со сменными пластинами во многих случаях имеют самые лучшие характеристики, но при выходе из строя лезвия оно не точится, а подлежит замене. Цельнометаллический инструмент в этом отношении практичнее, т. к. износ резца ведет только к его переточке. Кроме того, форму режущей кромки у такого изделия можно задать по своему желанию.

Правила выполнения заточки

Применяемые инструменты

На станке для заточки токарных резцов должны быть установлены два шлифкруга с разными абразивами: из электрокорунда и зеленого карбида кремния. Первый предназначен для заточных работ по инструментальной стали, а второй круг применяют при заточке твердосплавных материалов. Притирка и доводка, которая является финишной операцией, производится на отдельном точильно-шлифовальном станке с минимальными биением и высокими оборотами. Здесь абразивным инструментом служат эльборовые или алмазные шлифкруги.

Как установить резец на станке

Токарный инструмент крепится на каретке подвижного суппорта с помощью одинарного или многопозиционного резцедержателя. Чтобы правильно установить резец, его необходимо точно выверить относительно главной оси станка в перпендикулярном и параллельном направлениях. Режущая кромка большинства токарных резцов должна находиться строго напротив оси вращения, что требует настройки инструмента по высоте. Для этого обычно используют пластины из мягкой стали разной толщины, которые подкладывают под его основание. Важным условием установки также является жесткая фиксация резца, поэтому он должен зажиматься без люфтов и зазоров.

Если кто-нибудь из читателей имеет опыт работы на токарном станке, подскажите, пожалуйста, сколько токарного инструмента и какого типа необходимо иметь в домашней мастерской. Ждем вашего ответа в комментариях к этой статье.

Источник