ГОСТ 18874-73 Резцы токарные прорезные и отрезные из быстрорежущей стали. Конструкция и размеры

Для обработки металлических или деревянных изделий, металлокерамики применяются резцы. Они крепятся на технических станках, которые могут выполнять множество работ (токарные, строгальные, долбежные). Делают резцы обычно из высокопрочных разновидностей стали, которые могут содержать легирующие добавки, повышающие прочность, минимизирующие риск ржавчины. Популярной разновидностью такого инструмента является канавочный резец. Он имеет ряд конструктивных отличий, а применяется в основном для обработки конических или цилиндрических изделий, выполненных из металла.

Инструмент позволяет создать небольшие, но точные канавки, что требуется при некоторых сценариях обработки деталей. Но как выглядит канавочный резец? Как рабочему подобрать инструмент для своего станка правильно? О чем говорит ГОСТ на канавочные резцы? В статье эти вопросы будут в деталях рассмотрены.

Геометрические параметры и размеры инструмента

Конструкция любого канавочного резца характеризуется его геометрическими параметрами.

1. Геометрия корпуса или державки: L – длина тела, B и H – размеры сторон поперечного сечения.

Форма рабочей режущей пластины: l – длина рабочей части резца, b – высота тела пластины, S – толщина.

Читайте также:  Устройство и сборка своими руками инфракрасной паяльной станции
2. Расположение режущего элемента в корпусе. Гнездо под пластину может занимать всю ширину корпуса или один из углов. В последнем случае ширина гнезда обозначается литерой n. Пластина может быть посажена в гнездо под некоторым углом к корпусу.

Клинок для резания заготовки также имеет свои параметры, выраженные в углах.

1. «Гамма» отображает угол передней заточки – это главный элемент режущей кромки.
2. «Альфа» – задний главный угол заточки.
3. «Альфа» с индексом 1 – задний угол вспомогательного назначения.
4. «Лямбда» – угол, под которым режущая кромка имеет наклон.
5. «Фи» – угол главного назначения, расположенный в плане.
6. «Фи» с индексом 1 – угол вспомогательного назначения, расположенный в плане.

Выбор резцов для токарных станков.

К выбору токарных резцов для конкретной операции металлообработки следует подходить комплексно, оценивая форму детали, вязкость и твердость обрабатываемого металла или сплава, допустимую погрешность отклонений от установленных размеров и требуемую шероховатость поверхности. Следует учитывать, что помимо материала детали, режущей части и держателя резца на качество обработки будут влиять:

• скорость подачи резца и глубина резания;
• угол режущей кромки и главный задний угол (между задней плоскостью режущей части и плоскостью поверхности обработки);
• способ стружколомания и устойчивость к вибрациям, как держателя, так и режущей головки;
• форма гнезда, в котором установлены твердосплавные пластины и способ крепления самого держателя.

Используемые маркировки

Обозначение резцов канавочных имеет кодировку, которая дает полное определение геометрических параметров инструмента, занесенных в таблицы нормативных документов. Основная маркировка изделий упоминает такие параметры, как сплав с процентным соотношением компонентов металла в сплаве. Например, если взять резец Т5К10, то здесь будет сплав на основе группы титановольфрамовой, где карбида титана до 5 %, а кобальта до 10 %.

Для подбора режущих канавочных изделий недостаточно знать только состав сплава, нужно исходить из всех параметров, которые оговорены ГОСТом.

Категории резцов

Из всех имеющихся параметров, по которым классифицируют резаки, основным считается тип обработки заготовки. В зависимости от своего технологического назначения, сменные резцы для токарного станка по металлу бывают:

• Проходными. Используя данное изделие, токарь обрабатывает цилиндрические и конические наружные поверхности металлических заготовок. Обработка осуществляется вдоль оси вращения заготовки.
• Отрезными. Применяются для разрезания заготовок и их торцевания.
• Фасонными. Используя данный резец для токарного станка по металлу, можно обтачивать фасонные поверхности заготовок. Инструмент также используется для формировки фасонных выступов и канавок.
• Расточными. Изделие используется для растачивания как сквозного, так и глухого отверстия. Расточные резаки могут быть упорными и проходными.
• Прорезными или канавочными. Внутренние и наружные канавки в цилиндрических заготовках из металла протачиваются данными резаками. Также этот тип резцов используется в тех случаях, когда необходимо разрезать заготовку под прямым углом.
• Резьбовыми. Используются в тех случаях, когда нужно оснастить заготовку внутренней или наружной резьбой.
• Гальтельными. Применяя резаки данной категории, токарь может обрабатывать переходные поверхности заготовок.
• Фасочными. Используются данные резаки для снятия фасок.

Это интересно: Технология лазерной резки металла – оборудование, особенности, видео

ГОСТы канавочных резцов

На канавочные резцы разных модификаций разработаны нормативные документы:

1. ГОСТ 18874-73 регламентирует стандарты на оснастку назначения отрезного и прорезного, где оговорены размеры и конструкция инструмента, который изготовлен из быстрорежущей стали.
2. ГОСТ 18885-73 описывает конструктивные особенности канавочных резцов для изготовления резьбы, которые снабжены твердосплавными пластинами.
3. ГОСТ 18884 – 73 – этот нормативный акт дает указания по размерам и конструкции отрезных резцов для токарных работ, пластины у которых имеют напайки из твердых сплавов.
4. ГОСТ 28978-91 – документ определяет стандарт по канавочным режущим инструментам сборной конструкции.

Канавочный резец

Виды канавочных резцов

Резцы токарные для канавок бывают двух видов, для наружной и для внутренней поверхности. Соответственно, для каждого типа работы требуется смена инструмента. Поэтому, при работе с несколькими деталями для начала обрабатывают одну поверхность на всех них, а потом идет работа с другой. Резец канавочный для внутренних канавок, как и резец канавочный внутренний имеют конструкцию, в которой могут меняться пластины.

При наружной обработке применение твердосплавных инструментов на пластинах оказывается практически бесполезным, так как они не дают необходимых результатов, а их стоимость оказывается слишком высокой. Если дело касается внутренней обработки, то здесь на первом плане становится вопрос жесткости и минимального диаметра обрабатываемой детали, так как в ином случае канавочный резец может попросту не влезть в отверстие. Таким образом, резец для внутренних канавок должен быть более жестким и тонким, чтобы он был универсальным в использовании.

фото:виды канавочных резцов

Основные размеры и материалы

Резцы токарные для внутренних канавок выпускаются с твердосплавными пластинами:

фото:размеры канавочного резца для наружных канавок

Резец канавочный для наружных канавок выпускается с напайными твердосплавными пластинами:

Геометрия канавочного резца

Когда подбирается резец под канавку, то очень важным параметром в нем является передний угол, который оказывает сильное влияние на виброустойчивость инструмента. Чем меньше величина угла, тем меньше устойчивость. Оптимальным вариантом здесь является величина в пределе от 15 до 25 градусов. Задний угол должен быть в пределах от 8 до 12 градусов.

Режущая кромка должна быть равномерной, так как в ином случае будут получаться неровные канавки. С учетом того, то резец канавочный чаще всего делается из твердосплавных материалов, то он достаточно сложный в заточке и тут стружка не разделяется на две части, а уходит только в одну сторону. Изделие, в отличие от некоторых других типов, имеет только один угол заточки.

фото:геометрия канавочного резца

Выбор канавочного резца

Чтобы канавочный резец прослужил долгий срок и был эффективным в использовании, к его выбору стоит отнестись достаточно ответственно. В первую очередь стоит обратить внимание на микрогеометрию пластины. Жесткие допуски при обработке деталей могут составлять около 0,025 мм. Существует несколько разновидностей формы режущей пластины, в результате чего зависит форма будущей канавки, так как она не всегда может быть плоской. Некоторые пластины универсального типа имеют криволинейную форму режущей кромки, так что дно получается выпуклым.

Геометрию кромки нужно подбирать очень точно, так как если будет неравномерно распределяться нагрузка, то износ пойдет во всех частях изделия по-разному и в итоге его уже нельзя будет использовать. Такая же ситуация происходит, когда лезвие начинает выкрашиваться, после чего его нужно немедленно заменить.

Режим резания

Ширина прорезания за один проход должна соответствовать требуемой глубине. Резец для канавок подается вручную. Это следует делать в минимальных пределах, примерно 0,1 мм за 1 оборот. Скорость резания ставится заметно меньшей, примерно на 20% меньше, чем при работе с другими резцами.

Есть несколько типов канавок, которые делаются различными приемами:

• Небольшие по размеру цилиндрической формы делаются за один проход станка. Резец ставят на заданное расстояние, затем доводят до соприкосновения с поверхность. Потом одним движением делается проход, в результате которого и происходит обработка изделия.
• Канавки на уступах и торцах выполняются подобным приемом. Только здесь глубину выдерживают согласно лимбу продольного перемещения, а диаметр – по лимбу поперечной подачи.
• Крупные канавки за один проход сложно обработать, так что они осуществляются за два приема. Первым делом проводится прямоугольная форма на всю требуемую глубину. После этого происходит смена резца и профильным резцом убирается металл, оставшийся с боков.
• Прямоугольные широкие канавки также делаются за несколько проходов. Здесь, как на первом проходе, так и на всех последующих, нужно медленно прорезать металл не на полную глубину. При достижении нужной глубины нужно очистить дно.

Маркировка резцов

На примере резца Т5К10 можно рассмотреть принцип маркировки этих изделий. Буква «Т» обозначает, что он относится к твердым сплавам титановольфрамовой группы и при этом карбида титана здесь 5% (число «5» в маркировке), а кобальта («К») – 10% (последнее число).

Производители

• Zenitech (Швейцария);
• Proma (Чехия);
• Itertool (Китай)

Рекомендации по выбору резцов канавок

При выборе канавочного резца следует руководствоваться следующими соображениями:

1. В первую очередь анализируют чертеж, по которому будет изготавливаться деталь. На чертеже указаны все параметры канавок: ширина, глубина, форма, а также нормативы по точности изготовления, возможные допуски.
2. Металл, из которого изготовлена деталь. Для твердосплавных металлов берут соответствующие резцы с твердосплавным лезвием, для мягких металлов – обычные канавочные.
3. При выборе инструмента для нарезания канавок внутри отверстия важен диаметр державки и величина выступающей кромки ножа. Здесь тоже целесообразней применять твердосплавную оснастку.
4. Оборудование для проведения операций. Выбор канавочного резца определяется в этом случае в зависимости от возможных режимов работы станка, конфигурации и типа резцедержателя.
5. Особенности технологического процесса. Техпроцесс может влиять на скорость обработки изделия. Чем скорость выше, тем более крепкую и выносливую канавочную оснастку нужно применять для достижения целей обработки.
6. Предусмотрена ли смазка зоны обработки во время проведения операции. Смазка положительным образом влияет на работу, снимая часть нагрузки с канавочного инструмента и давая возможность тем самым применять более простую оснастку.

Конструкция и геометрия инструмента

Классический резец канавочный состоит из двух инструментальных частей — это рабочая головка-резак и фиксирующий стержень, с помощью которого запчасть закрепляется в держателе станка. Стержень-держатель делают из высоколегированной стали, которая обеспечивает высокую прочность и защиту инструмента, а также минимизирует риск коррозии, деформации. Режущая часть КР делают в виде прямоугольной или овальной пластины, которая также делают из высоколегированной стали.

Пластина обычно делается из металла, который содержит добавки на основе кобальта, марганца или вольфрама — это обеспечивают инструменту высокую прочность, поэтому затупляется он медленно. На некоторых КР головка делается в виде сменной головки, которая также выполнена из стали с большим содержанием кобальта, марганца, вольфрама и подобных легирующих добавок. Заточка инструмента должна выполняться на точильном станке, а доверить эту работу рекомендуется рабочему с опытом.

Несколько слов о правильной заточке канавочный резцов:

• Во время заточки и сборки запчасти необходимо получить передний угол в пределах от 15 до 25 градусов. Расположение резака влияет на то, как будет обрабатываться рабочая заготовка в будущем во время работы режущего станка.
• Рабочую кромку следует затачивать равномерно по всей ее длине. Если проигнорировать это правило, то при работе станка будет возникать сильная вибрация, что сделает резку неточной. Из-за вибрации также дополнительно нагревается инструмент, что снизит прочность РК, сделает заточку более сложной.
• Оптимальную геометрию подбирайте опытным путем. Нормы ГОСТ не дают точных инструкций относительно заточки этого инструмента из-за того, что обработка поверхностей имеет особенности. Поэтому подобрать универсальный угол наклона и качество заточки не представляется возможным.

Чтобы оптимизировать заточку, рекомендуется выполнять ее в несколько этапов. Для начала нужно сделать несколько пробных проточек, чтобы определить оптимальные параметры заточки. Когда рабочий набьет руку, можно приступать к основной заточке. Пропускать тестовую проточку можно только опытным токарям с опытом, которые в совершенстве владеют своим ремеслом, знают все тонкости работы с канавочными резцами.