Классификация резцов

Резцы классифицируются:

по направлению подачи – на правые и левые (правые резцы на токарном станке работают при подаче справа налево, т. е. перемещаются к передней бабке станка);

по конструкции головки – на прямые, отогнутые и оттянутые (рисунок 4);

Рис. 5.4. Резцы: а – прямые, б – отогнутые, в – оттянутые

по роду инструментального материала – из быстрорежущей стали, твердого сплава и т. д.;

по способу изготовления – на цельные и составные (при использовании дорогостоящих режущих материалов резцы изготовляют составными: головка – из инструментального материала, а державка – из конструкционной углеродистой стали; наибольшее распространение получили составные резцы с пластинами из твердого сплава, которые припаиваются или крепятся механически);

по сечению державки – на прямоугольные, круглые и квадратные; по виду обработки - на проходные, подрезные, отрезные, прорезные, расточные, фасонные, резьбонарезные и др. (рисунок 5).

Рис. 5.5. Токарные резцы для различных видов обработки:

а – наружное обтачивание проходным отогнутым резцом,

б – наружное обтачивание прямым проходным резцом,

в – обтачивание с подрезанием уступа под прямым углом,

г – прорезание канавки,

д – обтачивание радиусной галтели,

е – растачивание отверстия,

ж, з, и – нарезание резьбы наружной, внутренней и специальной

Основные правила назначения углов резца

Главный задний угол , затачивается для уменьшения трения задней поверхности резца о поверхность резания детали. При его увеличении уменьшается площадь контакта между этими поверхностями и соответственно силы трения. Однако увеличение  сверх определенных значений приводит к уменьшению угла заострения , ослаблению режущего клина резца и, следовательно, к снижению его прочности. В свою очередь, уменьшение массивности режущего клина обусловливает возрастание температуры резания и соответственно снижение стойкости резца.

Таким образом, величина главного заднего угла должна одновременно удовлетворять двум противоречивым условиям. Рекомендуемые величины углов представлены в таблице 5.1.

Вспомогательный задней угол ₁ назначается из тех же соображений и обычно равен углу  или на 1…2° меньше.

Таблица 5.1

Значения главного заднего угла резца

при различных видах обработки

Вид обработки	Величина главных задних углов для резцов
	Из твердых сплавов	из быстрорежущих сталей
Предварительное точение Чистовое точение Предварительное и чистовое растачивание	6...8° 8...10° 10...12°	8...10° 10...12° 12... 15°

Главный передний угол  затачивается для облегчения срезания стружки. При его увеличении уменьшаются пластические деформации срезаемого слоя и силы резания, а также облегчается перемещение стружки по передней поверхности. С этой точки зрения передний угол желательно назначить близким к 45°. Однако, такое увеличение угла  вызывает уменьшение угла заострения  ослабление режущего клина резца и приводит к упомянутым выше последствиям.

В связи с этим передние углы, близкие к 45°, можно назначать лишь при обработке материалов с низкими прочностными свойствами. Для материалов с высокими прочностными свойствами назначаются набольшие величины передних углов. Рекомендуются следующие значения главных передних углов резцов, оснащенных пластинками твердого сплава (таблица 5.2):

Таблица 5.2

Значения главных передних углов резцов

с пластинками из твердого сплава

Обрабатываемый материал	Величина главных передних углов 
Высокопрочные стали, твердая бронза	0…5°
Конструкционные стали	10…15°
Ковкий и серый чугун	8…15°
Алюминиевые и магниевые сплавы, латунь, медные сплавы	20…30°

Примечание: для резцов из быстрорежущей стали углы увеличивают приблизительно на 5°.

Нетрудно видеть, что передний угол  > 0 приводит к ослаблению режущего клина резца. Поэтому в тех случаях, когда резец испытывает большие динамические нагрузки, необходимо повысить его прочность. Это достигается применением отрицательных передних углов ( < 0). В результате увеличивается массивность режущего клина и изменяется характер деформаций, которые он испытывает: изгиб заменяется сжатием. Поэтому в случае обдирочного точения с большими глубинами резания и динамическими нагрузками на резец передние углы назначают отрицательными в пределах -5…-15°.

Главный угол в плане  существенно влияет на стойкость резца и чистоту обработанной поверхности. При его увеличении снижается массивность режущего клина и ухудшаются условия теплопровода от главного лезвие. Поэтому с точки зрения стойкости угол  желательно назначать небольшим.

Однако этому обычно препятствует конфигурация деталей, которые чаще всего бывают ступенчатыми. Кроме того, при малых углах  повышаются силы Р_у и усиливаются вибрации в системе станок-приспособление-инструмент-деталь (СПИД). Поэтому применение малых углов возможно лишь при точении деталей с одинаковым диаметром при жесткой системе СПИД. В обычных условиях главный угол в плане определяется конфигурацией деталей и равен 45°, 60° или 90°.

Вспомогательный угол в плане ₁ оказывает такое же влияние на стойкость резца и чистоту поверхности, как и главный угол в плане . Поскольку угол  назначают, в основном, исходя из стойкости резца и конфигурации детали, то можно считать, что ₁ оказывает основное влияние на чистоту обработанной поверхности. Чем меньше угол ₁, тем меньше высота неровностей микропрофиля обработанной поверхности. Рекомендуемые значения этого угла для черновых и чистовых резцов 10…15°. В тех случаях, когда необходимо получить более высокую чистоту поверхности, этот угол уменьшают до 3…5°, а в некоторых случаях затачивают вспомогательное лезвие длинной 3…5 мм с углом ₁=0 (резец новатора производства В. Колесова).

Угол наклона главного лезвия  оказывает существенное влияние на направление схода стружки и на стойкость резца. Он может быть положительным, отрицательным или равным нулю (рисунок 5.6).

Рис. 5.6. Влияние угола наклона главного лезвия  на направление схода стружки

У резцов с положительным углом  стружка отклоняется в сторону обработанной поверхности. Эхо направление благоприятно в условиях предварительной обработки. У резцов с отрицательным углом стружка отклоняется в сторону обрабатываемой поверхности. Такое направление наиболее благоприятно при чистовой обработке, так как в этом случае обработанная поверхность предохраняется от царапанья.

При увеличении положительного значения  повышается прочность режущего клина и увеличиваются условия теплоотвода. Рекомендуемые значения углов приведены в таблице 5.3.

Значения углов наклона главного лезвия 

Таблица 5.3

Величина угла 	Область применения	Направление схода стружки при точении резцом
		Правым проходом	Левым проходом
+5°…+15^0	Предварительное точение	К задней бабке	К передней бабке
-2°…-10^0	Чистовое точение	К передней бабке	К задней бабке

При положительных углах  и отрицательных  происходит заострение режущего клина резца, позволяющее работать при весьма малых глубинах резания t =0,01…0,02 мм, что весьма важно при чистовой обработке.

Радиус при вершине резца r_в = 0,1…0,5 мм. Выбирается согласно условиям обработки и качеству обработанной поверхности.