Резцы токарные по дереву

2 Классификация инструмента

Существует множество параметров классификации резцов в соответствии с действующими ГОСТ. Согласно конструктивным особенностям выделяют следующие типы токарных резцов:

• монолитные, в которых режущая головка и державка являются цельной конструкцией;
• сборные, в которых на головке выполнена напайка пластины из быстрорежущего сплава, обеспечивающая повышенную эффективность обработки — это один из наиболее распространенных разновидностей инструмента;
• сборные, с механически закрепленной пластиной — пластину на головке фиксирует болт, в такой конфигурации выполняются резцы с металлокерамическими пластинами;
• регулируемые.

Функциональность резцов

В зависимости от качества обработки токарные резцы делятся на черновые и чистовые. Геометрия чернового инструмента обеспечивает возможность снятия материала большой толщины и сохранение твердости при сильном нагреве, возникающем при высокой скорости обработки. Чистовые аналоги имеют другое назначение, они нужны для работы на низких оборотах для снятия небольшой толщины материала.

Также выполняется классификация инструмента по направлению подачи, согласно которой выделяют правые и левые резцы. Под направлением подачи подразумевается сторона, с которой находится основная режущая кромка инструмента в момент, когда его головка обращена к лицевой части обрабатываемой детали.

Разновидности резцов

Функциональное назначение — один основных параметров классификации данного инструмента. В соответствии с назначением токарные резцы делятся на:

1. Отрезные (ГОСТ №18874-73) — используются на станках с поперечной подачей рабочего инстурмента, предназначены для обочки и обработки торцевый частей заготовок.
2. Проходные (ГОСТ №18871-73) — могут устанавливать на станка как с поперечной, так и с продольной подачой. Применяются для подрезки торцов, обточки, формирования деталей конической и цилиндрической формы.
3. Отрезные, они же канавочные (ГОСТ №18874-73) — монтируются на станки с поперечной подачей. Используются для резки монолитных кусков металла и протачивания канавок кольцевой формы.
4. Расточные (ГОСТ №18872-73) — предназначены для растачивания отверстий (сквозных и глухих), формирования углублений и выемок.
5. Фасонные (ГОСТ 18875-73) — используются с целью снятия наружных и внутренних фасок.
6. Резьбовые (ГОСТ №18885-73) — позволяют нарезать резьбу метрического, дюймового и трапецеидального сечения (как внутреннюю, так и наружную).

Также токарные резцы делятся прямые, отогнутые и оттянутые в зависимости от положения режущей кромки по отношению к державке. В отогнутых кромка выполнена в виде прямой линии, в отогнутых — изогнутую, в оттянутых — кромка уже, чем ширина стержня.

2.1 Какие резцы выбрать, где купить?

Чтобы определить, какие резцы нужны именно в вашем случае, необходимо определиться со следующими моментами:

• какой металл вы будете обрабатывать и какие операции будут выполняться;
• расставить приоритеты между качеством, эффективностью обработки и износоустойчивостью инструмента.

В целом, начинающему токарю необходимо иметь в распоряжении три вида резцов: проходные (маркировка SDACR) — для обработки торцов, наружные нейтрального типа (SDNCN) и расточные (SDQCR). Это базовый комплект, позволяющие выполнять большую часть технологических операций.

Если вы заинтересованы в покупке инструмента на долгосрочную эксплуатацию, имеет смысл взять набор токарных резцов со сменными пластинами. В последствии вы сможете менять расходники, а не покупать новые державки после износа режущей головки.

Резцы со сменными головками

Пару слов о производителях. Среди компаний, реализующих действительно качественную продукцию, которую стоит купить, выделим фирмы Hoffman Garant (Германия) и Proma (Чехия). В сегменте отечественных производителей внимания заслуживают фирмы СиТО (Гомельский инструментальный завод) и Калибр. Заказать с доставкой резцы можно по указанным ссылкам.

Также имеет смысл приобрести заточную машинку, которая позволит вам самостоятельно возвращать резцам работоспособность при износе, а не пользоваться услугами сторонних мастеров. Тут необходимо заточно-шлифовальный агрегат оснащенный системой постоянного охлаждения с двумя абразивными кругами — из карбида кремния (для резцов из быстрорежущих сплавов) и электрокорунда (для твердосплавного инструмента). При заточке первоначально необходимо обработать переднюю плоскость режущей головки, затем — дополнительную и заднюю, пока не сформируется ровная режущая кромка.

Установка резца

Качественный процесс обтачивания детали в токарном станке в большой степени определяется верной установкой резца на станке. При установке резца необходимо учитывать следующее:

• при установке резца его вылет не должен превышать полторы величины толщины стержня. В противном случае при работе может возникнуть вибрация резца;
• установка резца должна быть точно под прямым углом к оси заготовки;
• резец должен быть установлен точно по высоте центров. Правильность установки резца по высоте проверяется с помощью центра, установленного в пиноль задней бабки станка. При несовпадении установки используются специальные прокладки.

Резцы являются довольно дорогостоящим инструментом. Поэтому их не рекомендуется бросать или складывать в навал. В процессе хранения нельзя допускать, чтобы сильно затупилась режущая кромка. На производстве у каждого токаря для хранения резцов имеются специальные места в инструментальном шкафчике. При этом, в соответствии с рекомендациями по научной организации труда резцы могут располагаться как по их назначению, так и комплектами, предназначенными для обработки определенных изделий. Такое расположение резцов позволяет повысить производительность труда токаря.

Назначение токарных резцов и их виды

Токарные резцы по дереву – предназначенные для ручной обработки вращающейся в станке детали.

Они состоят из двух основных частей: рабочей (металлической) и ручки (обычно деревянной).

В свою очередь, рабочую часть можно условно разделить на:

• режущую (лезвие) – это та часть, которая затачивается и вступает во взаимодействие с заготовкой;
• тело – основная часть, за которую токарь удерживает резец «нерабочей» рукой на подлокотнике станка;
• хвостовик – зауженная часть, в которую плавно переходит тело. Хвостовик предназначен для крепления на нём ручки.

Ручку можно условно разделить на две части:

• основа – это большая часть, которую токарь держит в «рабочей» руке;
• шейка – маленькая цилиндрическая часть с металлическим крепёжным кольцом, которое предотвращает растрескивание ручки при набивании её на хвостовик рабочей части.

Виды токарных резцов

В зависимости от вида выполняемой работы, токарные резцы по дереву имеют различную конфигурацию, чем сложнее изделие, тем изощрённей будет и их конструкция, которая будет определять специфическую заточку лезвия. У каждого мастера могут быть свои особенные, эксклюзивные, узкоспециальные токарные инструменты, предназначенные для выполнения какой-то особенной работы. Поэтому изучать конструкцию каждого отдельного резца нет никакой необходимости.

Для успешной работы начинающего токаря достаточно будет двух видов: рейера и мейселя.

Рейер – предназначен для грубой, черновой, первоначальной обработки заготовки. Конструктивной особенностью такого вида является лезвие по форме напоминающее полукруг. Изготавливается он из толстой пластины или из желобка полукруглого сечения. С помощью рейера деревянной заготовке придают приблизительные очертания будущего изделия.

Рейер

Мейсель – для чистовой обработки заготовки, придания ей окончательной формы. Также, с его помощью можно производить отрезание изделия от остатков заготовки. По форме мейсель напоминает нож-косяк (пластина с косым лезвием, заточенная с двух сторон под одинаковым углом).

Мейсель

С помощью рейера и мейселя можно легко выполнять токарные работы средней сложности. Обрабатывая заготовку по внешней поверхности. В некоторых случаях возможна работа с внутренними поверхностями детали.

Все остальные токарные резцы по дереву можно отнести к группе фасонных. Среди них наиболее популярными являются такие виды:

• стамеска-скребок – для выравнивания цилиндрической поверхности заготовки. Напоминает по форме прямую стамеску с односторонней заточкой;
• гребёнка – предназначена для выполнения резьбы и нанесения декоративных канавок и рисок;
• крючок – для вытачивания в заготовке полостей;
• кольцо – имеет то же предназначение, что и крючок;
• для грубой обработки – имеет форму лезвия в виде треугольника. Предназначен для придания заготовке цилиндрической формы. Такой вид наиболее безопасный из всех остальных благодаря малой площади соприкасания инструмента с заготовкой.

Инструменты и приспособления

В зависимости от сплава, твердости, угла затачивания и других технологических деталей, необходимо подобрать инструмент для заточки резцов. У каждого приспособления есть свои преимущества и недостатки.

Мусаты

Действенный инструмент, который представляет собой металлический стержень с рубчиком. Обработка ведется при помощи рукоятки.

Точильные бруски

Еще один вариант ручной обработки. Для заточки резцов при помощи точильных брусков потребуется сноровка, которая приобретается лишь с опытом. Резец необходимо приложить к детали и провести по ней от 10 раз.

Механические точилки

Автоматизированный способ заточки. Для начала нужно выставить входные параметры и в зависимости от них активно действовать инструментом.

Электрические точилки или заточный станок

Это наиболее универсальный и простой метод заточный станок удобно использовать, внешне он напоминает металлический брус с отверстиями разных размеров.

Наждачный, алмазный круг

Широко применяется алмазный круг, поскольку он обеспечивает высокую чистоту режущих поверхностей. Также с применением алмазных кругов увеличивается ресурс работы заточных резцов – количество возможных переточек возрастает на 20-30%.

Советы по выбору

Проходные токарные отогнутые устройства могут создаваться в нескольких вариациях, в которых будут различны размеры, материал, а также некоторые другие параметры

Во время выбора резца стоит особое внимание уделить тому, с какими заготовками вам придётся иметь дело. Если в процессе производства применяется более широкий круг деталей, то нужно иметь не один изогнутый проходной резец , а настоящий набор для использования в различных случаях

Общий размер изделия должен быть подобран в соответствии с размером самой заготовки. Самым широко используемым вариантом станет средний, который не будет требовать постоянной замены для большого количества работ с различными типами изделий. Рекомендация от специалистов: регулярная замена резцов может привести к большим потерям времени в процессе создания работы и к развитию простоя оборудования, так что нужно заранее определиться с наиболее оптимальным вариантом.

Различные варианты и их назначение

Многообразие режущих инструментов по дереву при вращении на токарном станке очень велико. Мастера с опытом создают резцы той формы, которую считают удобной, для реализации индивидуальных задач. Поэтому один персональный резец не похож на другой. Впрочем, есть стандарты фабричных инструментов, из которых одни являются базовыми, другие – узкоспециализированными.

Рейер

Это один из базовых резцов. Его можно узнать по характерной форме – рабочая часть рейера не плоская, а изогнутая, образует желобок. Заточка делается с внутренней стороны закругления. Работают рейером, поднося его к заготовке желобком вверх.

Благодаря форме лезвия, этот резец выбирает древесину полукругом. Изогнутая в продольном направлении форма делает его очень прочным, поэтому он хорошо подходит для чернового обтачивания заготовки. С помощью рейера также можно делать плавные переходы и проточки с полукруглым профилем.

Мнение эксперта
Левин Дмитрий Константинович

Ширина рейера составляет от 4 до 30 мм, а угол заточки – около 30 градусов.

Мейсель

Если рейер – относительно простой инструмент, который предназначается преимущественно для грубой, черновой работы, то мейсель уже значительно более сложен в обращении. За пару дней практики владеть им получится вряд ли. Применяют этот резец уже тогда, когда очертания деревянного изделия сформированы. Впрочем, опытному токарю применение мейселя даёт ровную, гладкую поверхность дерева заданной геометрии.

Мейсель немного похож на обычную плоскую ударную стамеску, однако его лезвие скошено под углом. Соответственно, мастер должен иметь в своём распоряжении как минимум два мейселя – лево- и правосторонний, чтобы обрабатывать зеркально отображаемые участки.

Заточка мейселя может выполняться как скашиванием одной стороны вплоть до выхода на плоскость, так и одинаковым удалением слоя металла с двух сторон. При этом ширина полотна может доходить до 40 мм, а угол скоса составляет от 60 до 75 градусов. При двусторонней заточке режущей кромки угол должен составлять 20 – 25° с каждой стороны.

Фасонные

После того, как выполнена основная обработка детали в бабках, наступает черёд фигурного реза. Для этого используются фасонные резцы. Они могут иметь различную форму для вытачивания канавок, бороздок, выбирать пазы сложной формы.

Клюкарза.

Самыми распространёнными «фасонками» являются:

• Клюкарза. По форме резца схожа с рейером, однако имеет изгиб рабочей части возле лезвия. Благодаря такой форме клюкарзой выполняются мелкие и сложные работы, она может достать там, куда не доберутся инструменты с прямой рабочей частью.
• Гребёнка. Ею выполняется проточка параллельных бороздок и канавок. При должном уровне мастерства с помощью гребёнки нарезается резьба.
• Крючок. Позволяет делать внутреннюю выемку с выступающим краем, а также различные криволинейные проточки.
• Полумесяц или «ласточкин хвост». Применяется для вытачивания круглых и гранёных валиков.

Процесс обточки заготовки на токарном станке ощутимо зависит от угла заточки инструмента. Малые углы (20 – 30°) предназначены для тонки работ

Они хорошо снимают древесину, но при неосторожном движении могут испортить заготовку или сломаться сами. Большие углы (60 – 75°) предназначены для грубой работы с твёрдыми породами

За один проход они могут снять меньше, зато им не страшны сучки и давление, создаваемое токарем.

2 Виды токарных резцов – классификация режущего инструмента

Резцы принято подразделять по:

• типу материала, из которого они сделаны: из твердых сплавов, из быстрорежущих сталей;
• направлению подачи: движущиеся к передней бабке токарной установки – правые, движущиеся в обратном направлении (слева направо) – левые;
• методу производства: составные (например, из углеродистой конструкционной стали изготавливают стержень приспособления, и из инструментальной стали – головку) и цельные (один материал);
• виду сечения стержня: круглые, прямоугольные, квадратные;
• конструкции головки: отогнутые, прямые, оттянутые;
• виду обработки: отрезные резцы, резьбонарезные, расточные, подрезные, фасонные, прорезные.

Для разных вариантов обработки металла следует выбирать конкретные резцы, предназначенные именно для таких работ, а также учитывать их оптимальные геометрические размеры. Основными критериями при таком подборе являются:

• снижение в процессе работы инструмента амплитуды автоколебаний;
• допустимые колебания настроечных параметров резцов (их размерная стойкость);
• обеспечение требуемой шероховатости материала, прошедшего обработку;
• величина стойкости резца (под таковой понимают время, в течение которого на передней либо задней поверхности инструмента формируется участок износа с допустимым показателем).

Точность же обработки и необходимая производительность резцов обусловлена следующими их характеристиками:

• геометрия режущего участка;
• конструкцией и геометрией крепежного гнезда для инструмента, шероховатостью;
• материалом, из которого выполнен резец;
• методом ломания стружки;
• виброустойчивостью и прочностными параметрами режущих кромок и стержня.

Классификация резцов для токарной обработки

Существуют государственные стандарты, в которых описывается классификация токарных резцов. Одной из классификаций является разделение по типу обработки металлических поверхностей:

1. Грубая обработка — черновая.
2. Чистовое обрабатывание.
3. Проведение высокоточных операций.
4. Получистовая очистка.

Существует разделение по виду материала, из которого делают рабочую часть оснастки. Отдельная классификация касается целостности конструкции оснастки:

1. Цельные приспособления. Представляют собой оснастку для токарных станков, изготавливаемую из легированной стали. Редко встречаются модели, изготовленные из инструментальной стали.
2. Приспособления с дополнительными пластинами. Они делаются на заводе из разных видов твердых сплавов, металлов.
3. Модели со съёмными пластинками. Закрепляются на державке с помощью винтов. Редко используются во время серийной обработки металлических деталей.

Главной классификацией считается разделение приспособлений на отдельные виды по форме, конструкции. О них нужно поговорить отдельно.

Классификация резцов

Прямые проходные

Используются для наружной обработки заготовок из стали. Размеры:

• прямоугольные державки — 25х16 мм;
• квадратные державки — 25х25.

Резец токарный проходной с частью, закрепляемой в суппорте квадратного сечения. Используется при проведении особых штучных операций.

Отогнутые проходные

Специальная оснастка, у которой рабочая часть согнута в левую или правую сторону. Применяются для торцевания деталей. С их помощью удобно снимать фаски. Существует три разновидности отогнутых резцов:

1. Тренировочная оснастка — 16×10 мм.
2. Наиболее популярный размер — 25х16 мм.
3. Заказные модели — 40х25 мм.

Редко встречаются размеры удерживающей части 32х20, 20х12 мм.

Упорные проходные

Приспособления бывают с прямым и отогнутым рабочим элементом. Предназначены для работы с деталями цилиндрической формы. Форма плюс правильная заточка позволяют быстро снимать большинство излишков с рабочей поверхности заготовки. Размеры державок у упорных проходных приспособлений — 16х10–40х25 мм.

Отогнутые подрезные

Представляют собой оснастку похожую на проходную. Однако, есть различие по форме режущей кромки. Она треугольная, что позволяет делать более качественную обработку. Размеры удерживающей части — 16х10–32х20 мм.

Отрезные

Популярные приспособления, которые применяются при разрезании металлических заготовок. На месте реза образуется угол 90 градусов. С его помощью создают пазы, выемки на деталях. Отрезная оснастка представляет собой державку с закреплённой пластиной из твердого сплава металлов. Размеры удерживающей части — 16х10–40х25 мм.

Работа с отрезным резцом

Резьбонарезные для внешней резьбы

Данные приспособления применяются, когда нужно сделать резьбу снаружи металлических заготовок. Инструмент состоит из удерживающей части с закреплённым на ней копьевидными пластинками.

Резьбонарезные для внутренней резьбы

Приспособления применяются для нарезания резьбы в просверленных отверстиях. Приспособление состоит из удерживающего элемента квадратного сечения. От её размера зависит то, на какую глубину можно будет нарезать резьбу. Чтобы использовать резьбонарезные приспособления, на промышленном оборудовании должна быть установлена гитара.

Расточные для глухих отверстий

Расточные инструменты оборудуются согнутой на бок рабочей частью. Сверху напаивается режущая треугольная пластинка. От того насколько изменяется длина части, закрепляемой в суппорте, зависит размер отверстия, которое подлежит расточке.

Расточные для сквозных отверстий

Это оснастка для промышленного оборудования. Она применяется для расточки отверстий, созданных сверлением. От того, какая длина у части, закрепляемой в суппорте, зависит глубина обработки отверстий. Элемент с режущей кромкой имеет отогнутую головку. Толщина материала, которую снимает режущая кромка, практически равна изгибу. Максимальная длинна удерживающей части — 300 мм.

Расточные токарные резцы

Сборные

Выполняют разные технологические операции. Конструкция позволяет закреплять на державке разные твердосплавные пластинки. Наличие нескольких рабочих элементов позволяет увеличить универсальность приспособления. Резцы, которые собираются из разных пластин, закрепляются в шпинделях оборудования, управляемого системой ЧПУ. Сборными приспособлениями обрабатывают отверстия, делают контура, выбирают канавки.

1 Особенности конструкции

Токарные резцы состоят из двух конструктивных частей: режущей головки и державки, посредством которой инструмент крепится в посадочном гнезде (резцедержателе) станка. Держатель является основной частью резца, она может выполняться к квадратной либо прямоугольной форме.

Положениями действующих ГОСТ установлены основные размеры резцов:

• прямоугольной формы: 63*50, 50*40, 50*32, 40*32, 50*25, 25*20, 25*16, 20*12, 16*10 см;
• квадратной формы: 40*40, 32*32, 25*25, 20*20, 16*16, 12*12, 10*10, 8*8, 6*6, 4*4 см.

Головка выступает в качество основной рабочей части резца. Она состоит из заточенных под заданным углом кромок, именно от угла заточки зависит то, как именно резец будет срезать металл с обрабатываемой заготовки.

Конструкция токарного резца

Выделяют следующие углы заточки:

1. Основной задний (α) — образуется между задней плоскостью и плоскостью резания. От его значения зависит сила трения, образующаяся между деталью и инструментом. Конфигурация основного заднего угла оказывает ключевое влияния на качество обработки и скорость износа самого инструмента (чем угол больше, тем выше износ). Выбирается исходя из плотности обрабатываемой стали.
2. Угол заострения (β) — формируется между задней и передней плоскостями, определяет остроту и механическую прочность инструмента.
3. Основной передний (γ) — влияет на степень деформации срезаемого материала, также от него зависит необходимое для резания усилие и эффективность теплоотвода. Чем выше твердость обрабатываемой стали, тем меньшим должен быть передний угол.
4. Угол резания (δ) — формируется между передними и задними плоскостями режущей головки.
5. Основной угол в плане (φ ) — от данного угла зависит количество срезаемого материала при стандартной скорости подачи. В обратной пропорции по отношению к значению угла находится прочность инструмента и уровень вырабатываемых им вибраций, в прямой пропорции — качество обработки. Значение угла варьируется в пределах 10-90.
6. Вторичный угол в плане (φ1 ) — чем он меньше, тем ниже шероховатость обрабатываемого металла.
7. Угол вершины (ε) — формируется между режущей кромкой и задней вспомогательной плоскостью, значение в прямом соотношении с прочностью инструмента.
8. Задний вспомогательный (а1) — при маленьких значениях угла достигается минимальная сила трения между обрабатываемой деталью и задней плоскостью резца;
9. Наклон режущей кромки (λ) — от данного угла зависит геометрия контактирующей с деталью части резца. Именно этот угол определяет назначение инструмента: в резцах для чистовой обработки он отрицательный, для черновой — 13-15, для работы с закаленной сталью — 30-35, универсальные — 0.

Все элементы токарного резца по дереву или металлу (головка и державка) выполняются из одной марки стали, чаще всего это твердосплавные сплавы Т5К10 либо 16К20, классифицирующиеся как металлокерамические материалы повышенной износоустойчивости .

Заточка

Первичная заточка выполняется на заводе при изготовлении. Новый резец имеет готовый профиль режущих кромок с соблюдением углов. Но во время работы инструмент изнашивается, и необходимо его затачивать.

Когда требуется заточить режущий инструмент

Износ резца сказывается на скорости, качестве и точности обработки. При ручной подаче отрезного или канавочного резца появляется ощущение, что инструмент идет туго.

При автоматической обработке признаками износа являются:

• Изменение цвета стружки.
• Ухудшение качества поверхности.
• Искры во время точения.
• Свист, вибрация.
• Появление сколов и зазубрин на режущей кромке.

Совет! Не рекомендуется эксплуатировать резец до полного затупления режущей кромки.

Общие правила выполнения

Заточка выполняется на заточном станке. Для твердосплавных материалов предусмотрен круг из электрокорунда. Инструмент из быстрорежущий стали затачивают на круге из зеленого карбида.

Резец кладут на подручник и прижимают к вращающемуся кругу. Для получения ровной поверхности его необходимо перемещать вдоль круга. Режущая кромка должна располагаться по центру круга, в крайнем случае на 10 мм выше. Когда все поверхности готовы, на пересечении главной и вспомогательной режущей кромки делается небольшое скругление.

Важно!
Зазор между подручником и абразивным кругом допускается не более 3 мм.

Чтобы исключить перегрев режущей кромки, необходимо периодически ее охлаждать. Для этой цели возле заточного станка должна быть емкость с водой. Если пренебречь охлаждением, на поверхности кромки образуются микротрещины. Их не видно невооруженным глазом, но стойкость инструмента и качества обработки снижается.

Для повышения стойкости резца и спрямления кромок выполняют доводку. В зависимости от материала инструмента для этого предусмотрены алмазный (для твердосплавных) и эльборовый (для быстрорежущих) доводочные круги. Для контроля углов резца используют специальные шаблоны.