Как заточить резец на токарный станок по металлу. Токарные работы по металлу: особенности процесса и видео

Резцы затачиваются на специальных станках рабочими-заточниками. Но строгальщику часто приходится затачивать резцы самому на заточном станке. При этом поверхности резца необходимо затачивать в такой последовательности:

главную заднюю; вспомогательную заднюю; переднюю; переходную (закругленную или в виде фаски). Эта последовательность позволяет легко замерять получаемые при заточке углы.

Заточка резцов из быстрорежущей стали производится в два приема: предварительная, при которой придается форма с требуемыми углами заточки, и окончательная, при которой получают заданную геометрию резца с высокой чистотой поверхности. Предварительную заточку всегда выполняют перед закалкой на электрокорундовом крупнозернистом шлифовальном круге зернистостью 80—50 и твердостью С1—СТ1. Окончательную заточку резцов осуществляют после закалки на мелкозернистом шлифовальном круге зернистостью 25 и твердостью С1—С2 или на круге зернистостью 16 и твердостью СМ1—СМ2.

Заточка металлокерамических резцов , т. е. резцов с пластинками из твердых сплавов, производится после припаивания пластинки к державке. На электрокорундовом круге зернистостью 50—40 и твердостью СМ1—СМ2 снимают выступающие под пластинкой части державки. Заточка металлокерамических резцов так же, как и заточка резцов из быстрорежущей стали, состоит из предварительной и окончательной.

Предварительную заточку осуществляют на шлифовальном круге твердостью М3—СМ1 из зеленого или черного карбида кремния на керамической связке зернистостью 25. Шлифовальные круги твердостью М3 применяют для заточки резцов из сплавов Т15К6, ВК3М и Т30К4, а круги твердостью СМ1—для заточки резцов из сплавов ВК8, ВК6 и Т5К10.

Для окончательной заточки применяют круги из того же материала на той же связке, но зернистостью 16—10 и твердостью СМ1. Окружная скорость круга при ручной заточке должна быть 15 м/сек, а при автоматической 10—12 м/сек. Заточку ведут, слабо нажимая резцом на шлифовальный круг и одновременно перемещая его относительно круга со скоростью 1 м/мин.

Чтобы режущее лезвие при заточке не перегревалось, необходимы или очень легкий нажим резца на шлифовальный круг, или обильное охлаждение затачиваемого резца. Охлаждающие жидкости должны обладать достаточной теплоемкостью, не вызывать коррозии деталей станка и быть прозрачными.

Неравномерное, прерывистое охлаждение особенно вредно для резцов с пластинками из твердых сплавов, так как вызывает невидимые трещины на поверхности пластинок и приводит к выкрашиванию режущей кромки при работе. Биение шлифовального круга также ведет к появлению трещин на металлокерамических пластинках при заточке, поэтому пользоваться такими шлифовальными кругами нельзя. Биение круга, его засаливание, плохая подача охлаждающей жидкости — основные причины порчи резцов при заточке.

Углы резца при затачивании проверяют шаблонами, универсальными угломерами и настольным угломером. Настольный угломер для проверки углов резца (рис. 119) состоит из плиты 7, стойки 1, ползуна 2, пластинки 3 со шкалой до 90° и угольника, состоящего из рычага 4, и расположенных под углом 90° друг к другу граней 5 и 6. При совпадении риски рычага 4 с нулевым делением на пластинке грани угольника расположены: одна перпендикулярно плоскости плиты, вторая параллельно к ней.

Чтобы замерить угломером передний угол, резец прикладывают к грани 5 передней поверхностью и на градусной шкале читают величину угла. Для определения заднего угла резец прикладывают к грани 6 задней поверхностью и по шкале определяют величину заднего угла.

Доводка резцов. Если чистота обработки передней и задней поверхностей резца высокого класса, то продолжительность работы, а следовательно, и производительность резца значительно увеличиваются, при этом обработанная поверхность получается также высокой чистоты. Поэтому переднюю и главную заднюю поверхности обрабатывают до чистоты 9—10-го классов. Так как такие классы чистоты заточкой не достигаются, то производят специальную заточку, называемую доводкой.

Доводку осуществляют на доводочных дисках, изготовленных из чугуна средней твердости. Диаметр доводочного диска 200— 250 мм, вращается он от резца по часовой стрелке, скорость вращения рабочей поверхности 0,8—2 м/сек. Диск покрывают пастой, в состав которой входит порошок карбида бора зернистостью 4—3 или зеленого карбида кремния той же зернистости. Для удержания пасты на доводочном диске в пасту добавляют окись железа в количестве 5—10% от общего веса пасты.

Рис. 119. Настольный угломер для замера углов заточки резца

Переднюю и главную заднюю поверхности доводят не по всей их ширине, а только на полоске шириной 2—3 мм, для чего указанные углы затачивают на 3—4° больше требуемых величин. Качество доводимых поверхностей должно быть в пределах указанных выше классов чистоты.

Заточка резцов алмазными кругами. Черновое затачивание пластинок из твердого сплава выполняют торцом чашечного алмазного круга зернистостью АС 12 на керамической связке, чистовое затачивание — алмазными кругами зернистостью АС8 — АС5, что позволяет получать поверхности 9 и 10-го классов чистоты. Для получения 10 и 11-го классов чистоты применяются алмазные круги зернистостью АС4, АС3 и АСМ40. Скорость вращения алмазного круга 25—30 м/сек. При черновом затачивании резца подача составляет 0,01—0,015 мм за один проход, при чистовом — 0,005—0,008 мм. Заточка резцов алмазными кругами исключает необходимость в доводке.

При заточке резцов необходимо соблюдать следующие правила:

не пользоваться шлифовальным кругом, при работе которого наблюдается биение;

подручник (опора) должен быть надежно закреплен возможно ближе к шлифовальному кругу под требуемым углом;

резец держать на весу нельзя, опорой ему должен служить подручник;

во избежание неравномерного износа шлифовального круга затачиваемый резец следует перемещать по всей рабочей поверхности круга;

не следует затачиваемый резец сильно прижимать к кругу, так как резец неравномерно нагревается и на нем образуются трещины, а шлифовальный круг быстро портится — становится неровным;

обязательно надевать защитные очки;

при централизованной заточке и доводке резцов рабочее место заточника должно быть оборудовано местной вентиляцией.

Заточка резца необходима для придания требуемой формы и угла рабочей поверхности. Производится она при превышении допустимых параметров износа резца, или перед началом работы новым инструментом. Данная операция позволяет значительно продлить срок эксплуатации оснастки, но требует строго соблюдения технологии работ.

Когда необходима заточка резца

В процессе точения происходит трение стружки о переднюю поверхность инструмента и обрабатываемой детали о заднюю в зоне реза. При одновременном значительном повышении температуры происходит постепенный износ детали.

При превышении максимально допустимой величины износа резец не может быть использован для дальнейшего проведения работ и требует заточки и доводки по передней и задней поверхности.

Допустимая величина износа указана в таблице ниже

Инструмент для заточки

Для абразивной заточки резца может быть использован заточной или токарный станок. Для твердосплавного инструмента используется зеленый карборунд средней твердости. Для первичной обработки абразив круга должен составлять 36-46, при завершении процесса – 60-80. Для высокого качества заточки необходим целый круг, без дефектов и нарушения геометрии.

Для заточки токарных резцов широко применяются и алмазные круги, что обеспечивает высокую чистоту режущих поверхностей. В сравнении с карборундовыми кругами чистота поверхности резца повышается на два класса, увеличивается производительность работ. Применение алмазных кругов увеличивает и ресурс работы инструмента – возможное количество переточек резца увеличивается на 20-30%. Но следует учесть, что экономически целесообразно применение заточки алмазным инструментом при припуске не более 0,2 мм. При большем значении рекомендует предварительная заточка карборундовым кругом.

Порядок и особенности

В зависимости от характера износа и конструкции оснастки производится заточка по передней, задней или обеим поверхностям. На рисунке ниже указаны все поверхности токарного резца

Для стандартных резцов, как правило, применяется заточка по всем режущим поверхностям. При незначительном износе восстанавливается геометрия только задней поверхности. Оснастка для многорезцовых станков восстанавливается только по задней поверхности, фасонная – только по передней.

Стандартный порядок заточки:

• Основная задняя поверхность.
• Вспомогательная задняя поверхность.
• Передняя поверхность.
• Радиус закругления конца.

Параметры заточки задней поверхности указаны на рисунке ниже

На рисунке (а) указана задняя поверхность с одной плоскостью заточки, на рисунке (б) – с несколькими. При напайке твердосплавных пластин задняя поверхность имеет три плоскости:

• по фаске высотой не меньше чем 1,5 мм под углом а;
• по оставшейся высоте под углом а+3°;
• по державке под углом а+5°.

Заточка передней поверхности твердосплавных резцов имеет гораздо большее количество разновидностей (см. рис. ниже).

Основные формы:

• Плоская с положительным передним углом (а).
• Плоская с отрицательным углом (б).
• Криволинейная с отрицательным углом (в).
• Плоская с отрицательным углом для черновой обработки (г).
• Криволинейные с отрицательным углом для нержавеющих сталей (д), и других материалов (е)

В процессе заточки необходимо чтобы режущая кромка обрабатываемого инструмента располагалась на линии центра заточного станка или ниже не более чем на 3-5 мм. Направление вращения круга должно обеспечить прижим пластинки к державке, т. е. идти на пластинку. В процессе работы желательна непрерывная подача охлаждающей жидкости. При периодическом охлаждении возможно перенапряжение структуры материала и появление микротрещин.

При заточке необходим легкий нажим и постоянное перемещение вдоль поверхности круга для формирования ровной поверхности. После завершения заточки геометрия инструмента проверяется с помощью шаблонов или специальных приборов.

Доводка инструмента

После заточки необходима последовательная притирка рабочих поверхностей в том же порядка, как производилась заточка. При доводке необходимо удалить все шероховатости и отполировать поверхность до зеркального блеска. Чем чище поверхность, тем ниже трение при точении и выше стойкость инструмента.

Доводка осуществляется с помощью абразивных паст карбида бора на вращающемся чугунном диске (не более 2 м/с). Может использоваться паста ГОИ или другие специальные материалы для полировки. Для полировки паста наносится на диск. Далее, при вращении диска, резец прижимается и зерна абразивной пасты сглаживают имеющиеся шероховатости. Таким образом, полностью восстанавливается геометрия и первоначальная чистота рабочей поверхности резца, обеспечивается его пригодность к дальнейшей эксплуатации.

Заточка резца заключается в придании формы и необходимого угла рабочей поверхности. Затачивают новые или затупившиеся инструменты. После заточки проводится доводка, во время которой инструменту придается острота, окончательно зачищаются рабочие поверхности.

Виды заточки

Большие металлообрабатывающие заводы специально содержат штат заточников и специальные станки для приведения резцов в рабочее состояние. Сотрудникам маленьких мастерских приходится делать это самостоятельно.

Провести заточку можно несколькими способами:

• абразивным (на шлифовальных кругах);
• химико-механическим (металл обрабатывают особыми составами);
• с помощью специальных устройств.

Абразивную заточку можно провести на заточном, токарном станке или вручную на шлифовальном бруске. Вручную очень сложно качественно заточить инструмент с соблюдением нужных углов. Осложняется процесс тем, что металл нагревается и теряет свои свойства. Поэтому результат напрямую зависит от умений токаря и его знания углов заточки.

Твердосплавные инструменты затачивают на зеленом карборунде. Резцы из различных типов стали обрабатывают шлифовальными кругами из корунда средней твердости. Первичную обработку проводят оселками с абразивом 36-46, финальную — 60-80. Перед установкой круга на токарный станок необходимо проверить целостность. Во время работы он может расколоться и поранить рабочего,а так же испортить угол заточки.

Химико-механический метод очень эффективен и быстр, обеспечивает чистую, гладкую поверхность, предупреждает формирование сколов и трещин. Применяется для затачивания крупных твердосплавных резцов. Их обрабатывают раствором медного купороса. Реактив формирует тонкий защитный слой, который смывается абразивными зернами, присутствующими в растворе. Процесс происходит в станке, оборудованном емкостью с подвижным шлифовальником. Закрепленный резец двигается возвратно-поступательно и с давлением около 0,15 кг на кв. сантиметр прижимается к абразивной поверхности.

На специализированных станках заточка резцов проводится белыми кругами из электрокорунда (быстрорежущие инструменты), зеленых из карбида кремния (твердосплавные), алмазных (для доводки).

Процесс заточки

Первой затачивают основную заднюю поверхность, потом вспомогательную заднюю поверхность, переднюю поверхность и затем радиус закругления конца. По окончании работы углы заточки сверяются с шаблоном.

Чтобы кромка получилась ровной и гладкой, инструмент нужно постоянно двигать вдоль шлифовальной поверхности. При такой работе круг дольше служит и изнашивается равномерно.

Обрабатывать инструмент можно всухую или с постоянным водяным охлаждением. Поток воды должен быть достаточным и непрерывным. Если инструмент затачивается всухую, не нужно периодически поливать его, окунать в емкость с водой. Это вызывает растрескивание поверхности и разрушение рабочей кромки.

Ручная доводка проводится:

• оселком мелкой зернистости с использованием технического масла керосина или — инструментов из различных видов стали;
• кругом из меди с использованием пасты из карбида бора и технического масла.

Доводят исключительно режущие поверхности инструмента с шириной кромки до 3 миллиметров. Эффективнее доводить резцы на станке с оселком из чугуна. Процедура проста и не требует больших временных затрат, но значительно продлевает срок эксплуатации и продуктивность инструмента. Важно соблюдать необходимые углы!

Видеоролики о затачивании резцов разных видов:

Подробные схемы и инструкции по заточке

Элементы и режимы резания

Прежде чем говорить о способах обработки, познакомимся вкратце с элементами и режимом резания.

Здесь нам встретятся новые понятия: глубина резания, подача, скорость резания.

Все они связаны между собой, и величина их зависит от различных причин.

Глубиной резания называется толщина слоя металла, снимаемого за один проход резца. Она обозначается буквой t и колеблется от 0,5 до 3 и больше миллиметров при черновой обработке до десятых долей миллиметра при чистовой обточке.

Подача -это движение резца вдоль обрабатываемой поверхности. Численно она выражается в миллиметрах, обозначается буквой S и указывает на величину смещения резца за один оборот детали. В зависимости от прочности обрабатываемого материала, жесткости узлов станка и резца, величина подачи может меняться от 0,1-0,15 мм/об до 2-3 мм/об при скоростных режимах резания. Чем тверже металл, тем меньше должна быть подача.

Скорость резания зависит от числа оборотов шпинделя и диаметра детали и подсчитывается по формуле.

Выбирая ту или иную скорость резания, нужно учитывать твердость обрабатываемого материала и стойкость резца, которая измеряется временем непрерывной работы его до затупления в минутах. Она зависит от формы резца, его размеров, материала, из которого изготовлен резец, от точения с охлаждающей эмульсией или без нее.

Наибольшую стойкость имеют резцы с пластинками из твердых сплавов, наименьшую - резцы из углеродистой стали.

Вот, например, какие скорости резания можно рекомендовать при точении различных материалов резцом из быстрорежущей стали. Стойкость его без охлаждения равна 60 минутам.

Примерные данные о скорости резания металлов:

Обтачивание гладких цилиндрических поверхностей

Гладкие цилиндрические поверхности деталей обтачивают проходными резцами в два приема. Сначала черновым резцом производят обдирку - грубое обтачивание, - быстро снимая основную массу лишнего металла. На рисунке изображен прямой резец для черновой обработки:

Черновые резцы: а - прямой; б - отогнутый; в - конструкции Чекалина.

Отогнутый резец удобен при протачивании поверхности детали около кулачков патрона и для подрезания торцов. Обычно резцы имеют рабочий ход только в одну сторону, чаще всего справа налево. Двухсторонний проходной резец конструкции токаря-новатора Н. Чекалина позволяет ликвидировать обратный холостой ход резца, сокращая время обработки.

После обточки черновым резцом на поверхности детали остаются крупные риски и качество обработанной поверхности поэтому невысоко. Для окончательной обработки служат чистовые резцы:

Чистовые резцы: а - нормальный; б - с широкой режущей кромкой; в - отогнутый, конструкции А. В. Колесова.

Нормальный тип чистового резца применяется при точении с небольшой глубиной резания и малой подачей. Чистовой резец с широкой режущей кромкой позволяет работать на больших подачах и дает чистую и гладкую поверхность.

Подрезание торцов и уступов

Для подрезания торцов и уступов на токарном станке пользуются обычно подрезными резцами. Такой резец изображен на следующем рисунке:

Подрезание в центрах: а - подрезной резец; б - подрезание торца с полуцентром.

Его лучше употреблять при точении детали в центрах. Для того, чтобы торец можно было обрабатывать целиком, в заднюю бабку вставляется так называемый полуцентр.

Если деталь закреплена только одним своим концом - при обработке в патроне, - то для проточки торца может быть использован и проходной отогнутый резец. Для этой же цели и для проточки уступов используются и специальные подрезные упорные резцы, которые работают с поперечной и с продольной подачей.

Подрезание торцов: а - подрезание проходным отогнутым резцом, б - подрезной упорный резец и его работа.

При подрезании торцов и уступов юный мастер должен следить за тем, чтобы вершина резца была всегда установлена строго на уровне центров. Резец, установленный выше или ниже уровня центров, оставит на середине сплошного торца неподрезанный выступ.

Вытачивание канавок

Для вытачивания канавок служат прорезные резцы. Их режущая кромка точно воспроизводит форму канавки. Так как ширина канавок обычно невелика, режущую кромку прорезного резца приходится делать узкой, поэтому она получается довольно ломкой. Для повышения прочности такого резца высоту его головки делают в несколько раз больше ширины.

По этой же причине головка имеет небольшой передний угол.

Отрезные резцы очень похожи на прорезные, но имеют более длинную головку. Более узкая головка делается с целью сократить расход материала при отрезании.

Длина головки должна подбираться по размерам детали и быть несколько больше половины ее диаметра.

При установке прорезных и отрезных резцов нужно тоже быть очень внимательным и точным. Небрежная установка резца, например небольшой его перекос, вызовет трение резца о стенки канавки, брак в работе, поломку инструмента.

Вытачивание узких канавок производится за один проход резца, который подбирается по ширине будущей канавки. Широкие канавки вытачивают в несколько проходов.

Порядок работы таков: по линейке или другим мерительным инструментам намечают границу правой стенки канавки. Установив резец, протачивают узкую канавку, не доводя резец на 0,5 мм до нужной глубины - остаток для чистового прохода. Затем сдвигают резец вправо на ширину его режущей кромки и делают новую проточку. Выбрав таким образом канавку намеченной ширины, делают окончательный, чистовой проход резца, двигая его вдоль детали.

Установленную в центрах заготовку не следует разрезать до конца: обломившаяся часть может повредить инструмент. Короткую деталь, зажатую в патроне, можно отрезать начисто, пользуясь специальным отрезным резцом со скошенной кромкой.

Величина подачи и скорость резания при вытачивании канавок и отрезании должны быть меньше, чем при обработке цилиндров, потому что жесткость проходных и отрезных резцов не велика.

Вытачивание конусов

В практике юного токаря вытачивание конусов будет встречаться реже, чем другие работы. Наиболее простой способ- точение небольших конусов (не более 20 мм) специальным широким резцом.

При изготовлении наружного или внутреннего конуса на детали, закрепленной в патроне, пользуются другим приемом. Повернув верхнюю часть суппорта на угол, равный половине угла конуса при его вершине, протачивают деталь, двигая резец с помощью верхних салазок суппорта. Так точат относительно короткие конусы.

Для изготовления длинных и пологих конусов нужно сместить задний центр, передвинуть на определенное расстояние к себе или от себя заднюю бабку.

Если деталь закреплена в центрах таким образом, что широкая часть конуса будет у передней бабки, то заднюю бабку следует сместить к себе, и наоборот, при перемещении задней бабки от работающего широкая часть конуса будет находиться слева - у задней бабки.

Этот способ точения конусов имеет серьезный недостаток: вследствие смещения детали происходит быстрый и неравномерный износ центров и центровых отверстий.

Обработка внутренних поверхностей

Обработка отверстий может производиться различными инструментами, в зависимости от требуемой формы поверхности и точности обработки. На производстве встречаются заготовки с отверстиями, сделанными при отливке, ковке или штамповке. У юного металлиста готовые отверстия будут встречаться главным образом в отливках. Обработку отверстий в сплошных заготовках, не имеющих подготовленных отверстий, всегда придется начинать со сверления.

Сверление и рассверливание

Неглубокие отверстия на токарном станке сверлят перовыми и спиральными (цилиндрическими) сверлами.

Перовое сверло имеет плоскую лопатку с двумя режущими кромками, переходящую в стержень. Угол при вершине сверла обычно имеет 116-118°, однако он может быть, в зависимости от твердости материала, от 90 до 140°- чем тверже металл, тем больше угол. Точность отверстия при обработке перовым сверлом невелика, поэтому его употребляют тогда, когда большой точности не требуется.

Спиральные сверла - основной инструмент для сверления. Точность обработки этими сверлами достаточно высока. Спиральное сверло состоит из рабочей и части конического или цилиндрического хвостовика, которым сверло крепится в пиноли задней бабки или в патроне.

Спиральные сверла: а - с коническим хвостовиком; б - с цилиндрическим хвостовиком

Рабочая часть сверла - цилиндр с двумя винтовыми канавками, образующими режущие кромки сверла. По этим же канавкам выводится наружу стружка.

Головка сверла имеет переднюю и заднюю поверхности и две режущие кромки, соединенные перемычкой. Идущие вдоль винтовых канавок фаски направляют и центрируют сверло. Величина угла при вершине спирального сверла одинакова с перовым и может изменяться в тех же пределах. Изготовляются сверла из легированной или быстрорежущей стали. Иногда сверла из легированной стали оснащаются пластинками твердого сплава.

Закрепление сверла производится двумя способами, в зависимости от формы хвостовика. Сверла с цилиндрическим хвостовиком закрепляются в пиноли задней бабки при помощи специального патрона, сверла с коническим хвостовиком вставляются прямо в отверстие пиноли.

Может случиться, что конический хвостовик мал по своим размерам, не подходит к отверстию. Тогда придется воспользоваться переходной втулкой, которая вместе со сверлом вставляется в пиноль.

Переходная втулка к сверлам с коническими хвостовиками: 1 - хвостовик сверла; 2 - втулка.

Чтобы вытолкнуть сверло из пиноли, нужно вращением маховичка затянуть ее в корпус задней бабки. Винт упрется в хвостовик сверла и вытолкнет его. С помощью специальной державки можно закрепить сверло и в резцодержателе.

При сверлении нужно внимательно следить за тем, чтобы сверло не уводило в сторону, иначе отверстие будет неправильным, а инструмент может сломаться. Подачу сверла производят медленным и равномерным вращением маховичка задней бабки или перемещением суппорта, если сверло с державкой закреплено в резцодержателе.

Высверливая глубокие отверстия, нужно время от времени выводить сверло из отверстия и убирать из канавки стружку.

Глубина отверстия не должна превышать длины рабочей части сверла, в противном случае стружка не будет выводиться из отверстия и сверло сломается. При сверлении глухих отверстий на заданную глубину можно проверять глубину сверления по делениям на пиноли. Если их нет, то отметку ставят мелом на самом сверле. Когда при сверлении слышится характерный визг, это значит, что либо сверло имеет перекос, либо оно затупилось. Сверление нужно немедленно прекратить, убрав сверло из отверстия. После этого можно остановить станок, выяснить и устранить причину визга.

Рассверливание - это то же сверление, но сверлом большего диаметра по уже имеющемуся отверстию. Поэтому все правила сверления относятся и к рассверливанию.

Другие методы обработки внутренних поверхностей

В практике юного токаря может встретиться и такой случай, когда диаметр нужного отверстия гораздо больше диаметра самого большого сверла в его наборе, когда в отверстии нужно выточить канавку или сделать его конусным. Для каждого из этих случаев существует свой метод обработки.

Растачивание отверстий ведется специальными расточными резцами - черновыми и чистовыми, в зависимости от нужной чистоты и точности обработки. Черновые резцы для проточки глухих отверстий отличаются от черновых резцов для точения сквозных отверстий. Чистовую обработку сквозных и глухих отверстий проводят одним и тем же чистовым резцом.

Расточные резцы: а - черновой для сквозных отверстий; б - черновой для глухих отверстий; в - чистовой

Растачивание имеет свои трудности по сравнению с наружным точением. Расточные резцы обладают малой жесткостью, их приходится значительно выдвигать из резцодержателя. Поэтому резец.может пружинить и гнуться, что, конечно, отрицательно влияет на качество обработки. Кроме того, затруднено наблюдение за работой резца. Скорость резания и величина подачи резца должны быть поэтому меньше, чем при наружной обработке, на 10-20%.

Особую трудность представляет обработка тонкостенных деталей. Зажимая такую деталь в патроне, ее легко деформировать, и резец выберет на вдавленных частях более толстую стружку. Отверстие не будет строго цилиндрическим.

Для правильной обработки при растачивании резец устанавливается на уровне центров. Затем нужно расточить отверстие на 2-3 мм в длину и замерить диаметр.

Если размер верен, можно растачивать отверстие на всю длину. При растачивании глухих отверстий или отверстий с уступами, так же как и при сверлении, на резце делают мелом отметку, указывающую глубину растачивания.

Подрезание внутренних торцов производится подрезными резцами, а вытачивание внутренних канавок - специальными прорезными канавочными резцами, у которых ширина режущей кромки в точности соответствует ширине канавки. Резец устанавливается на соответствующую глубину по меловой риске на теле резца.

Измерение внутренней канавки: линейкой, штангенциркулем и шаблоном

Кроме расточных резцов, для растачивания цилиндрических отверстий употребляются зенкеры. Они похожи на спиральные сверла, но имеют три или четыре режущие кромки и не годятся для получения отверстий в сплошном материале.

Спиральные хвостовые зенкеры: а - из быстрорежущей стали; б - с пластинками из твердого сплава

Очень чистые и точные цилиндрические отверстия делают развертками. Оба эти инструмента применяют не для расширения отверстия, а для подгонки под точный размер и форму.

Развертки: а - хвостовая; б - назадная

Изготовление конических отверстий

Вытачивание внутренних конусов, пожалуй, наиболее трудное дело. Обработка ведется несколькими способами. Часто конические отверстия делают растачиванием резцом с поворотом верхней части суппорта.

В сплошном материале предварительно нужно высверлить отверстие. Для облегчения растачивания можно высверлить ступенчатое отверстие. Следует помнить, что диаметр сверла нужно подбирать с таким расчетом, чтобы оставался припуск в 1,5-2 мм на сторону, который затем снимается резцом. После точения можно воспользоваться коническим зенкером и разверткой. Если уклон конуса невелик, сразу же после сверления применяют набор конических разверток.

Последняя из основных операций, производимых на токарном станке, - нарезание резьбы.

Механическое изготовление резьбы возможно только на специальных винторезных станках. На простых станках эта операция производится вручную. Приемы ручного изготовления наружной и внутренней резьбы изложены выше .

Измерительный инструмент

В токарных работах используется тот же инструмент, что и при слесарной обработке: стальная линейка, кронциркуль, штангенциркуль и другие. О них уже было сказано раньше. Новыми здесь могут быть различные шаблоны, которые юный мастер будет изготовлять сам. Они особенно удобны при изготовлении нескольких одинаковых деталей.

Помните, что все измерения можно производить только после полной остановки станка. Будьте осторожны! Не производите замеров вращающейся детали!

Меры предосторожности

При работе на токарном станке нужно руководствоваться следующими правилами:

1) начинать работать на станке можно только после детального ознакомления со станком и методами обработки;

2) не работать на неисправном станке или негодным (тупым) инструментом;

3) прочно закреплять деталь и следить за исправностью ограждающих устройств;

4) не работать в свободной одежде: рукава завязывать у кисти, длинные волосы прятать под головной убор;

5) своевременно убирать стружку и следить за порядком на рабочем месте;

6) не останавливать руками вращающийся патрон;

7) в случае неисправности немедленно выключить станок.

Уход за станком

Чем тщательнее уход за станком, тем лучше и дольше он будет работать. Это простое правило следует твердо запомнить и аккуратно его выполнять. Уход за токарным станком сводится к следующему.

Основное - это смазка всех трущихся частей. Перед началом работы необходимо осмотреть станок и проверить, достаточно ли смазки. Наиболее внимательно нужно следить за смазкой подшипников, заполняя масленки и смазочные отверстия машинным маслом. Станок в это время, во избежание несчастного случая, должен быть остановлен.

После работы нужно вычистить станок, убрать стружку, протереть направляющие станины и суппорта, и смазать их тонким слоем масла.

Абсолютно чистыми должны быть и конические отверстия шпинделя и пиноли задней бабки. Точность работы станка будет зависеть от их хорошего состояния.

До начала работы нужно также проверить состояние приводного ремня. Его нужно оберегать от масляных брызг и капель, так как замасленный ремень проскальзывает и быстро срабатывается. Натяжение ремня должно быть не слишком сильным, но и не слишком слабым: слабо натянутый ремень проскальзывает, а при сильном его натяжении сильно греются и быстро изнашиваются подшипники. Ограждение приводного ремня тоже должно быть в порядке.

Читайте еще:

• Основные работы, выполняемые на токарном станке

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.