Заточка токарных резцов. Заточка и доводка резцов Технология заточки токарных резцов по металлу

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

Работа токарных станков невозможна без применения режущей оснастки. Чаще всего оборудование снабжается резцами, которые позволяют выполнять большинство обрабатывающих операций. Среди них можно выделить растачивание, нарезку канавок и резьбы, подрезание и т. д. Отдельная группа режущего инструмента используется для предварительной подготовки древесины. Оператор ликвидирует лишнюю массу заготовки, позволяя интегрировать ее в рабочую зону для выполнения более точных целевых операций. Но в любом случае резец для токарного станка по дереву должен иметь оптимальную заточку. Привести характеристики оснастки в надлежащий вид помогает специальное оборудование, но для начала стоит разобраться с конструкцией самого резца.

Как устроен резец?

Основу представляет металлический стержень, который условно можно подразделить на две части: рабочую головку и хвостовик. Режущая часть имеет форму треугольника с задними и передними вспомогательными поверхностями, по которым в процессе резки сходит стружка. Обработка выполняется главной режущей кромкой, которую мастера называют вершиной. Это место пересечения вспомогательной и главной кромок.

Что касается заточки, имеет значение состояние именно этой части. Вершина может быть закругленной или острой. Также инструмент имеет разные форматы. Обычно учитывается размер державки - в среднем от 8 до 25 мм. Для универсальных работ лучше приобретать набор резцов по дереву для токарного станка, в который входит более 10 экземпляров. В стандартном комплекте предусматриваются резцы с разной формой, что позволяет делать пазы, канавки, снимать фаску и выполнять фигурную обработку.

Разновидности токарных резцов

Также разные виды резцов для токарного станка по дереву отличаются конструкцией. Рабочая часть может быть прямой, отогнутой, оттянутой или изогнутой. Выбор того или иного вида резца определяется методом обработки древесины, характеристиками резки и оборудованием. К слову, параметры интеграции оснастки в зону крепления тоже обуславливают различия в конструкции хвостовика. Современные станки ориентируются на универсальность, то есть возможность работы с державками прямоугольного, круглого или квадратного типа. Причем в данном аспекте различия между резцами по металлу и дереву чаще всего не проводятся.

Как делают резцы своими руками?

Как видно, резец достаточно просто устроен, и рядовой токарный станок вполне может быть обеспечен самодельным аналогом. Обычно такие изделия создаются на основе напильников и рашпилей. Домашние мастера лишь переделывают их под формат конкретного токарного оборудования. За основу можно брать также автомобильные рессоры или отрезки арматурного стержня. Но в таких случаях потребуется больше усилий при доработке формы элемента.

Далее самодельные резцы для токарного станка по дереву тщательно подвергаются механической подгонке под нужный типоразмер. Это первая заточка, в рамках которой будет сформирована рабочая кромка. Недостатком самодельного резца является то, что заготовка может иметь внутренние дефекты, полученные в результате предыдущей эксплуатации. Тот же напильник после длительного применения по первому назначению из-за напряжения в структуре часто наделяется пустотами, что сокращает его рабочий ресурс.

Почему важна заточка резца?

Потребность в выполнении этой операции, на первый взгляд, аналогична заточке кухонных ножей. Острое лезвие эффективнее справляется с задачами резки, требуя меньше усилий и времени. Но в случае с коррекцией станочной оснастки имеют место и другие технологические нюансы. Качественно выполненная заточка является профилактической мерой, позволяющей исключить риск срыва рабочей головки в процессе эксплуатации.

Кроме того, предупреждаются негативные деформационные явления в виде образования сколов и задиров. Очевидно, что в своем качестве повышается и непосредственно работа на токарном станке по дереву. Резцы, получившие правильную заточку, формируют ровные пазы и канавки, не говоря о фигурных операциях. Влияют на качество работы и другие факторы, но острота вершины инструмента является ключевым условием для достижения оптимального результата.

Оборудование для заточки

Поскольку резец изготавливается на основе инструментальной стали, заточка его должна выполняться на оборудовании с высокой мощностью. Для таких нужд используют расточные машины в разных конфигурациях. Базовый состав конструкции включает два фиксатора-основания и выдвижной подручник с упором V-образной формы. В качестве дополнения могут применяться регулируемые подручники, расширяющие возможности крепления заготовки.

Например, если необходимо доработать косой резец для токарного станка по дереву, то может потребоваться и насадка соответствующей формы. В этом случае и поможет регулируемый подручник. Но чаще всего используются универсальные модели держателей, предназначенные для широкого спектра типовых резцов. Фиксирующая основа обычно крепится под элементами, которые выполняют заточку. Взаимное расположение функциональных сторон в этой части определяется параметрами заточки. Современные модели точильных станков также позволяют обслуживать лезвия скребков, оснастку рубанков и стамесок.

Заточка абразивными кругами

Точильный станок представляет собой лишь техническую базу для организации механического взаимодействия между обрабатываемым инструментом и абразивом. Заточка производится изготовленными из электрокорунда дисками при их вращении с частотой порядка 3000 об/мин. Абразив может выполняться из других материалов разной степени твердости, но в любом случае он должен исключать перегревы режущей кромки.

Например, в некоторых случаях рекомендуется низкочастотная заточка на уровне 2000 об/мин с применением 20-сантиметрового круга из окиси алюминия. Получается в некотором роде эффект «мягкой» заточки, который выгоден, если используется среднеформатный или маломощный токарный станок по дереву. Как заточить резец абразивным диском? Опытные мастера рекомендуют производить заточку с небольшим прижимом инструмента к вращающемуся диску. При этом должна обеспечиваться и равномерность, что достигается перемещениями лезвия из стороны в сторону. Если используется станок с выдвижным подручником, то важно следить, чтобы пятно контакта абразива и резца располагалось выше, чем ось вращения круга.

Доводка характеристик резца

Это более точная операция, выполняемая на станках с алмазными кругами. Данный способ заточки чаще используют, когда нужно убрать явные дефекты. К примеру, если резец для токарного станка по дереву имеет заусенцы, трещины или зазубрины. При этом рабочий процесс осуществляется под механическим управлением. То есть обрабатываемый инструмент фиксируется в тисках и контролируется гидравлическим или электроприводом. Оператор регулирует параметры смещений резца в соответствии с требованиями к параметрам его коррекции.

Еще перед началом заточки должно быть тщательно проверено состояние станка и шлифовального круга. При ручной работе резец необходимо опирать на подручную опорную часть, а не удерживать его на весу. Как правило, сам подручник устанавливается в 3-5 мм от абразивного диска. Для исключения риска критических перегревов заточка резцов для токарного станка по дереву выполняется с периодическим охлаждением водой. Это позволяет также избежать образования мелких трещин, возникающих при экстремально высокой термической нагрузке.

Заключение

График проведения заточки определяется условиями эксплуатации инструмента. В обязательном порядке данная операция выполняется после изготовления или радикальной коррекции формы рабочей головки. Каждый резец для токарного станка по дереву имеет свой эталонный шаблон. Это образец, по которому оценивается качество заточки. Мастер проверяет корректность сформированных углов и поверхностей. Также на современных линиях производства существуют пункты с электронным контролем инструмента, которые анализируют характеристики применяемых режущих деталей в автоматическом режиме.

Заточка токарных резцов – это обработка рабочей поверхности, которая заключается в придании необходимой формы и угла новому или затупившемуся инструменту.

По окончании заточки проводят процедуру доводки, во время которой инструмент заостряется и окончательно зачищается рабочая поверхность.

1 Заточка токарных резцов и ее виды

Геометрические особенности отрезного резца по дереву или металлу предопределили его наиболее уязвимый режущий инструмент. Но несмотря на это, их широко применяют на практике. Процесс изготовления деталей на станках, прежде всего, предполагает нарезку заготовок до нужного размера.

Затачивание отрезного резца должно проходить аккуратно, чтобы не повредить режущую часть инструмента.

На больших металлообрабатывающих заводах всегда есть заточники. Кроме того масштабное производство включает наличие расточных станков для придания резцам рабочего состояния. В маленьких мастерских делают это самостоятельно.

Заточка может быть:

абразивная (шлифовальные круги);
химико-механическая (обработка металла особыми составами);
с применением специальных устройств.

Для абразивной заточки используют координатно-расточной токарный станок или самостоятельно с помощью шлифовального бруска. Ручная заточка не позволяет качественно обработать инструмент с учетом нужных углов. Сложность процесса в том, что нагретый металл теряет свои свойства. Окончательный результат зависит от мастерства токаря.

Заточку твердосплавных инструментов производят на зеленом карборунде. Для обработки резцов из стали используют шлифовальный круг средней твердости. Для первичной обработки применяют абразивные оселки (маркировка 36-46; для финальной процедуры маркировка 60-80). Прежде чем установить круг на рабочий станок убедитесь в его целостности.

Проводить заточку химико-механическим методом очень эффективно и быстро. Инструмент приобретает чистую, гладкую поверхность без наличия сколов и трещин. Применяют для заточки больших твердосплавных резцов.

Перед началом затачивания резцы обрабатываются раствором медного купороса. Благодаря реактиву, формируется защитный слой, смывающийся абразивными зернами из раствора. В процессе задействуют станок, который имеет емкость и подвижный шлифовальник. Движения закрепленного резца возвратно-поступательны, а давление прижима к абразивной поверхности составляет 0,15 кг/см² .

На специализированном станке заточку проводят белым кругом из электрокорунда (для быстрорежущих инструментов), зеленым из карбида кремния (для твердосплавных инструментов) и алмазный круг для финальной доводки.

1.1 Характеристика заточных кругов

Алмазный круг можно использовать для заточки пилы из твердого сплава, напайки и отрезного резца.

Очень маленькая структура зерна позволяет использовать алмазные круги в качестве доводки.

Зернистость:

100/80;
125/100;
160/125;
200/160.

Чем больше цифра, тем крупнее будет зерно круга. Зернистость 125/100 – одна из самых распространенных. Отлично подходит для и резцов.

Алмазный круг может иметь форму чаши, тарелки или прямого профиля. При выборе необходимо учитывать форму заготовки, площадь и удобство применения той или иной формы. Для обработки дисковых пил лучше взять круг в форме тарелки. Этот тип может легко проникать между зубьями, и обладает заостренным краем. Для работы с лезвием ножа подойдет обычный круг либо в форме чашки.

Круги могут быть диаметром от 125мм-300мм. Подбирать нужно под свой наждак, учитывая посадку и внешний диаметр.

Широкий алмазный слой подходит для заточки сверла с большим диаметром и широкой детали. Чем толще слой, тем дольше будет снашиваться алмазный круг.

ширина слоя – 3-20мм;
толщина слоя – 2-5мм.

Маркировка шлифовального круга включает:

тип устройства;
размер;
абразивный материал;
зернистость;
твердость;
структуру;
связку;
скорость;
точность;
неуравновешенность.

Стандартный алмазный круг для наждака (маркировка 125*40*10*3*32):

Размер внутреннего отверстия – 32мм.
Диаметр внешнего круга – 125мм.
Глубина (круг в форме чашки) – 40мм.
Алмазный слой – 10мм.
Толщина – 3мм.
Посадка – 32мм.

В отдельной строке указывают зернистость.

2 Приспособление для заточки токарных резцов

Заточка инструментов предполагает не только круги, но и применение дополнительных приспособлений – расточных станков.

Координатно-расточные станки растачивают, сверлят, зенкеруют, нарезают внутреннюю и наружную резьбу, обтачивают цилиндрические поверхности и подрезают торцы.

Отличительная особенность станков – горизонтальный (или вертикальный) шпиндель, который совершает движения осевой подачи. В отверстие шпинделя фиксируют необходимый инструмент – борштанг с резцом, развертку, сверло, фрезу и т.д.

Типы станков:

горизонтально-расточные;
координатно-расточные;
алмазно-расточные;
вертикально-расточные.

Специализированные модели координатно-расточных станков:

Координатно-расточный 2Д450.
Координатно-расточный 2В440А.
Координатно-расточный 2431.
Координатно-расточный 2421.

2.1 Технология заточки

Последовательность затачивания:

Основная задняя поверхность.
Вспомогательная задняя поверхность.
Передняя поверхность.
Радиус закругления кольца.

В конце проводят проверку углов заточки по шаблону.

Для получения ровной и гладкой кромки инструмент должен постоянно находиться в движении вдоль шлифовальной поверхности. Круги, при такой работе, смогут дольше прослужить.

Обработку инструмента можно производить всухую или с водой. Струя воды должна быть достаточной и непрерывной. Сухой инструмент не стоит опускать в воду, это может вызвать разрушение рабочей кромки.

Доводку проводят:

оселком с мелкой зернистостью (дополнительно используют техническое масло);
медным кругом (также применяют пасту из карбида бора и техническое масло).

Осуществлять доводку можно только режущих инструментов (ширина кромки до 3мм).

2.2 Техника безопасности

Не пользоваться шлифовальными кругами, работа которых сопровождается биением.
Подручник должен быть надежно зафиксирован ближе к кругу.
Использовать подручник в качестве опоры для резца.
Не стоит слишком сильно прижимать резец (неравномерное нагревание может образовать трещины; под высоким давлением круг может быстро испортиться).
Не производить заточку без защитного кожуха.
Надевать защитные очки.
Рабочее место должно иметь местную вентиляцию.

2.3 Алмазный круг для заточки инструментов (видео)

Эффективность и безопасность токарных работ напрямую зависят от вида и качества заточки используемого инструмента, во избежание ошибок важно уметь правильно его выбирать и подготавливать. В промышленных масштабах эти действия проводятся с помощью специальных станков, в остальных случаях резцы приходится заострять своими руками. Несмотря на простую последовательность, работы по заточке требуют опыта и учета многих нюансов: от материала инструмента до его типа и назначения.

Этот инструмент имеет простое исполнение и состоит из двух элементов: стержня, удерживающего его в станке, и рабочей головки с режущей частью, непосредственно обрабатывающей металлы и твердые материалы и нуждающейся в периодическом затачивании. Фиксирующая часть как правило имеет геометрическое (квадратное или прямоугольное) сечение, снижающее риски проворачивания, смещения или выбивания резца из токарного станка, и вытянутую форму. Режущая часть (рабочая) отличается более сложным исполнением, она формируется из нескольких смежных кромок и плоскостей с разными углами затачивания.

Головка резца имеет 2 поверхности: переднюю, отводящую стружку, и задние стороны, обращенные к детали и разделяемые на основные и вспомогательные. Это же относится к режущим кромкам, главная из которых образуется при пересечении передней поверхности и задней основной. Углы их заточки определяют назначение резца и считаются важной характеристикой: в зависимости от месторасположения они разделяются на заострения, задние главные и такие же передние, их сумма с отклонениями от соответствующей оси резания всегда равняется 90°. Конструкцию рабочей головки резца также определяют углы между плоскостью обработки и передней поверхностью, проекциями кромок, направлением подачи и отображением главной линии реза.

Виды инструментов для токарного оборудования

Классификация резцов условная, ассортимент включает изделия с разным направлением подачи (левые и правые), конструктивным исполнением (прямые, отогнутые с отклонением оси головки влево или вправо, изогнутые, оттянутые и имеющие уникальную форму), сечением (круглые, квадратные или прямоугольные), способом изготовления (цельные и составные, с режущей частью в виде пластины) и установкой (радиальные и тангенциальные). Соответственно токарные резцы используются при разных работах: от черновых до шлифовальных, в зависимости от целевого назначения и способа обработки заготовки выделяют следующие разновидности:

Проходные, предназначенные для снятия основной массы припуска с поверхности заготовки вдоль ее оси вращения. Как правило, их режущая часть имеет форму пластины и изготавливается из быстрорежущего металла, а стержень – из стали 45 или 50.
Подрезные, используемые при черновой обработке деталей, точении наружных поверхностей и торцевании. Особенностью этих резцов является наличие криволинейного профиля передней части, способствующего завиванию стружки, и фаски, упрочняющей режущую кромку. Эту разновидность изготавливают как из легированных сталей, так и из особо твердых сплавов металлов.
Расточные, для обработки готовых глухих или сквозных отверстий, полученных путем сверления, отливки или штамповки. Эти операции считаются более сложными в сравнении с наружным обтачиванием, при выборе и заточке этой разновидности учитывается, что размер поперечного сечения токарного резца всегда должен быть меньше диаметра прохода.
Канавочные или прорезные, относящиеся к многофункциональным, и используемые при формировании канавок на деталях со сложной конфигурацией (включая цилиндрические и конические), выполнения осевой проточки, порезки торцов и других токарных операций. Размеры и форма режущей кромки у этой разновидности подбираются исходя из ширины формируемой борозды, в зависимости от требуемой радиальности канавки их заточка бывает прямо- и криволинейной.
Фасонные, относящиеся к нестандартным, и устанавливаемые при необходимости высокоточной обработки сложных деталей, в большинстве случаев их изготавливают под конкретные типоразмеры и формы.
Резьбонарезные, используемые для создания с помощью токарных станков внутренних и внешних резьб с разным шагом и профилем. Они воздействуют на заготовку всеми точками кромки и совершают относительно нее винтовое движение.
Фасочные, предназначенные для снятия фасок, чаще всего под углом в 30 и 45°.

В зависимости от материала основы и режущей части все токарные резцы разделяются на:

Изготовленные из разных марок инструментальной стали: углеродистой (оптимальные при ведении обработки на малых скоростях), легированной (имеющие средние показатели теплостойкости и прочности) и быстрорежущей (характеризующиеся повышенной производительностью).
Твердосплавные, используемые при высоких скоростях реза, и устанавливаемыми на токарных станках по металлу, работающими с особо твердыми и прочными заготовками или выполняющими высокоточные операции.
Металлокерамические, представляющие собой композиты на основе вольфрама, титана, тантала или их смесей, цементируемые кобальтом.
Минералокерамические (технический глинозем), отличающиеся повышенной теплостойкостью, но из-за хрупкости не используемые при необходимости ударных работ и массового выпуска изделий на токарном оборудовании.
Керметовые, представляющие собой сплавы минералов, металлов и карбидов и обладающие более высокой стойкостью к механическим воздействиям в сравнении с предыдущей разновидностью.
Алмазные токарные резцы, используемые в автоматических линиях с крупносерийным и массовым производством однородных изделий с первым и вторым классом точности, и высокой чистотой поверхностей. Эти изделия оказывают минимальное влияние на структуру материала заготовки вне зависимости от его степени твердости и не нуждаются в заточке.
Эльборовые, представляющие собой резцы с пластинами из сверхтвердого синтетического материала.

Правила заточки токарного инструмента, нюансы и схемы

В данной процедуре нуждаются все резцы за исключением имеющих сменные твердосплавные пластины, при отсутствии специальных станков токарь проводит ее своими силами. Среди практикуемых и проверенных временем способов выделяют:

Абразивную заточку режущего инструмента, выполняемую на станке с шлифовальным кругом или с помощью бруса. Материал оселок подбирают исходя из твердости обрабатываемого металла или композита. Разновидности из твердых сплавов советуют заточить на зеленом корунде, из обычных сталей – на белом.
Химико-механическую обработку, заключающуюся в нанесении на режущую кромку раствора медного купороса с последующим смывом его абразивными составами с шлифованием подвижным элементом. Такие действия позволяют качественно и быстро заточить крупный инструмент из закаленной стали и твердых сплавов с одновременным увеличением его трещиноустойчивости, способ ценится за эффективность и обеспечение гладкой поверхности.
Заточку резцов на специализированном оборудовании со сменными или разными кругами, включая алмазные доводочные.

При выполнении работ своими руками чаще всего выбирается абразивный способ, как более доступный и простой. При его реализации придерживаются четкой последовательности действий: первой следует заточить основную заднюю грань, следующей идет задняя вспомогательная и только потом передняя. Работы завершаются затачиванием радиуса закругления, на всех этапах режущий инструмент прижимают к абразивному камню с постоянным смещением вдоль поверхности, как с целью сокращения износа круга, так и во избежание перегрева резца. Вне зависимости от вида обрабатываемой плоскости, в ходе абразивной заточки избегают как отрыва, так и чрезмерного придавливания.

Проверить насколько хорошо заточен ваш резец помогают специальные трафареты. Их можно купить или сделать самому из листа металла, вырезая в нужных местах шаблон, соответствующий ходовым линиям и углам заточки. Впоследствии такую заготовку рекомендуют закалить и использовать как при проверке правильности подготовки резца, так и с целью оценки его состояния. Сверке подлежат все углы, чем выше требования к качеству изделий, получаемых на токарных станках, тем точнее должен быть сделанный своими руками шаблон.

Заточить инструмент на крупном абразиве недостаточно, завершающим этапом является доводка небольших участков поверхностей резца, примыкающих к его режущим граням. Для этих целей на край круглого диска наносится абразивная паста на основе борных карбидов или полировальные составы ГОИ, после чего к нему прижимается нужной стороной токарный резец и запускается процесс вращения с направленностью к пластине.

Этот этап несложно выполнить самостоятельно, при такой обработке мелкие зерна устраняют малейшие неровности, что в конечном итоге увеличивает ресурс инструмента. При доводке составами с низкой абразивностью или заточке твердосплавных резцов поверхность круга рекомендуется дополнительно намазать керосином или аналогичным веществом, при использовании современных паст или круга из меди в этом нет необходимости.

Заточка резцов для токарного станка требует постоянного внимания, для достижения оптимального результата рекомендуется:

Охлаждать инструмент водой или делать перерывы в работе.
Использовать для заточки станки с возможностью регулировки высоты и угла поворота шлифовального круга или размещать под них специальные подкладки. В идеальном варианте уровень режущей кромки и центральной оси точила совпадают или смещается не более чем на 3-5 мм вниз.
Отслеживать углы заточки, абразивность шлифовального круга и скорость его вращения в зависимости от материала инструмента и вида обработки (чистовой или черновой) с помощью соответствующих таблиц режимов затачивания.
Контролировать направление движения круга. При заточке токарных резцов своими руками основную опасность представляют отлетающие пластины, при придавливании их точилом этот риск минимальный, и наоборот.

Статьи

Заточка рабочих поверхностей резцов. Во второй главе указывалось, что в одних случаях основной износ резца наблюдается только по задней поверхности, в других - только по передней, а в третьих - одновременно по обеим поверхностям (табл. 4.21). Кроме того, помимо образования площадок износа наблюдаются разрушения инструмента в виде местного выкрашивания режущей кромки или сколов на контактных площадках.

Главные и вспомогательные задние поверхности всех резцов, за исключением фасонных, выполняют плоскими. Передняя поверхность резцов может быть плоской без и со стружколомающими элементами, с мелко- и крупноразмерными лунками и порожками (уступами).

Характерные виды износа и схемы переточки резцов

Таблица 4.21

Характер износа	Схема переточки	Припуск h„ на переточку, мм
Износ по задней поверхности		Л п = Л 1 + (0,1...0,2), где =h 3 tga
Износ по передней поверхности		К = К + ( 01...0,2)

Характер износа	Схема переточки	Припуск h n на переточку, мм
Износ по передней и задней поверхностям		К. 3 =К tga+(0,1...0,2) К.п -й л + (01...0,2)
Износ по фаске и задней поверхности		К. 3 =К tga+(0,1...0,2) К.п -й л + (01...0,2)
Износ по криволинейной передней и задней поверхностям		К. 3 =К tga+(0,1...0,2) Лп.. = Л л + Л в + (01...0,2)

Примечание. На схемах удаляемый припуск заштрихован.

Поверхности рабочей части резца разделяют на открытые и полуоткрытые (рис. 4.4). К открытым относят поверхности, которые не пересекаются с державкой, т.е. могут затачиваться на проход. Допускаемые отклонения углов резца при переточках приведены в табл. 4.22.

Рис. 4.4. а, в - задних открытых и полуоткрытых; б, г - передних открытых

и полуоткрытых

Назначение условий переточки резцов зависит от типа производства, объема затачиваемой партии резцов, конструктивных особенностей резца, степени и характера износа контактных поверхностей, наличия заточного оборудования и др. Технологический процесс заточки и доводки резцов должен обеспечить получение требуемой шероховатости обрабатываемых поверхностей (табл. 4.23).

Таблица 4.22

Допускаемые отклонения углов резца

Таблица 4.23

Параметр Ra шероховатости поверхности резцов, мкм

Затачиваемая	Материал режущей части
поверхность	Быстрорежущая сталь	Твердый сплав


по пластине
по державке
Передняя


криволинейная

Стружколом

В основном применяют две схемы заточки твердосплавных резцов , обеспечивающие при правильном выборе режимов заточки и характеристик кругов стабильную стойкость заточенных резцов.

Первая схема предусматривает предварительную заточку кругом из карбида кремния (КЗ) и окончательную заточку алмазным (А) кругом, вторая - полную обработку алмазным кругом за одну операцию. Обычно при правильном подборе алмазного круга после нескольких проходов выхаживания достигается шероховатость поверхности Ra 0,32 мкм. При необходимости получения меньшей шероховатости применяется операция доводки мелкозернистым алмазным кругом на органической связке. Задние поверхности доводятся по ленточке шириной 1...2 мм, передние - по фаске.

При переточке резцов полную алмазную заточку производят при припуске до 0,2...0,3 мм. При более значительных припусках экономически целесообразнее затачивать по схеме «КЗ + А».

При больших припусках и необходимости снимать одновременно с твердым сплавом большой объем материала державки вместо заточки по схеме «КЗ + А» применяют электрохимическую заточку.

Оборудование для заточки резцов. Резцы из быстрорежущей стали затачивают кругами из электрокорунда на керамической связке с обильным охлаждением и доводят эльборовыми или алмазными кругами.

Первая схема заточки предусматривает снятие значительного (0,4 мм и более) припуска шлифовальными кругами из карбида кремния (твердый сплав) или электрокорунда и монокорунда (быстрорежущие стали) на предварительных операциях и последующую окончательную заточку и доводку рабочих поверхностей с применением алмазных, эльборовых или мелкозернистых абразивных кругов на бакелитовой связке. Эта схема заточки во многих случаях оказывается наиболее целесообразной по экономическим показателям, так как съем основной массы припуска осуществляется с помощью относительно дешевых шлифовальных кругов, а требуемое качество поверхности обеспечивается алмазной и эльборовой обработкой при съеме небольшого припуска (менее 0,4 мм).

При съеме незначительных припусков лучших показателей по экономичности можно достигнуть при использовании второй схемы заточки, предусматривающей полную обработку всех рабочих поверхностей резца с использованием только алмазных (для твердого сплава) или эльборовых (для быстрорежущей стали) кругов одной или двух зернистостей. Возможно также осуществление полной заточки одним кругом оптимальной зернистости при правильном выборе его характеристики.

При заточке и доводке резцов наиболее приемлем следующий порядок операций:

1) заточка передней поверхности;
2) заточка задней главной поверхности по державке;
3) заточка задней вспомогательной поверхности по державке;
4) заточка фаски по передней поверхности;
5) заточка задней главной поверхности по пластине;
6) заточка задней вспомогательной поверхности по пластине;
7) заточка задней поверхности по радиусу вершины;
8) заточка лунок, канавок или стружколомающих порожков;
9) доводка фаски по передней поверхности;
10) доводка фаски по задней главной поверхности;
11) доводка вершины по радиусу.

В зависимости от конкретных требований и условий некоторые операции могут быть опущены или совмещены.

На машиностроительных предприятиях инструмент, как правило, затачивают централизованно. Вместе с тем иногда необходимо затачивать инструмент вручную.

Для ручной заточки инструмента применяют точильно-шлифовальные станки, состоящие из шлифовальной головки и станины (рис. 4.5). В шлифовальную головку встроен электродвигатель. На выходящих концах вала ротора крепятся шлифовальные круги, которые закрываются кожухами с защитными экранами. Станок оснащается поворотным столиком или подручником для установки резца.

При заточке на точильно-шлифовальных станках резец устанавливают на поворотный столик или подручник и вручную прижимают обрабатываемой поверхностью к шлифовальному кругу. Для равномерного изнашивания круга резец необходимо перемещать по столику или подручнику относительно рабочей поверхности круга.

Рис. 4.5.

При заточке резца по задним поверхностям столик или подручник поворачивают на заданный задний угол и закрепляют в непосредственной близости к кругу. Резец устанавливают так, чтобы режущая кромка располагалась параллельно рабочей поверхности круга. Переднюю поверхность резца чаще всего затачивают боковой поверхностью круга, при этом резец устанавливают на подручнике боковой поверхности. Переднюю поверхность можно затачивать также периферией круга, однако это менее удобно. Резцы из быстрорежущей стали затачивают сначала по передней, а затем по главной и вспомогательной задней поверхностям. При заточке твердосплавных резцов применяют такой же порядок операций, но предварительно обрабатывают задние поверхности державки под углом, на 2...3 0 большим, чем угол заточки на пластине твердого сплава.

Обычно на точильно-шлифовальном станке устанавливают шлифовальные круги разных характеристик, что позволяет производить предварительную и окончательную заточку инструмента. При предварительной заточке твердосплавного инструмента используют круги из карбида кремния (63С) зернистостью 40, 25, 16 и твердостью СМ2 или С1 на керамической связке (КЗ);

окончательную заточку (при припуске 0,1...0,3 мм) выполняют на алмазных, эльборовых и мелкозернистых абразивных кругах с бакелитовой связкой.

При предварительной заточке быстрорежущих инструментов применяют шлифовальные круги из электрокорунда (23А, 24А) зернистостью 40, 25,16 и твердостью СМ1, СМ2 на керамической связке (К5). Окончательную заточку (при припуске 0,1...0,3 мм) выполняют кругами из электрокорунда (23А, 24А) или монокорунда (43А, 45А) зернистостью 25, 16 и 12 и твердостью М3, СМ1, СМ2 на керамической связке (К5).

При заточке резца мелкозернистым кругом на его режущей кромке остаются неровности, которые непосредственно влияют на интенсивность изнашивания резца. Поэтому после заточки резец доводят на алмазном круге или на вращающихся чугунных дисках с применением абразивных паст. Скорость вращения алмазного круга - до 25 м/с, скорость вращения чугунного диска - 1 -1,5 м/с. Резец доводят по главной задней и передней поверхностям, формируя фаски шириной 1,5...4,0 мм. Вспомогательную заднюю поверхность резца не обрабатывают.

Для получения поверхностей высокого качества (Ra 0,32... 0,08 мкм) необходимо, чтобы биение доводочного диска или круга не превышало 0,05 мм, при этом вращение их должно быть направлено под режущую кромку.

При использовании универсально-заточных станков резцы затачивают торцом или периферией круга преимущественно в трех- поворотных тисках по лимбам А, Б, В. При этом возможны три исходных положения резца (рис. 4.6) - два основных (И 15 И 2)

Рис. 4.6.

Формулы настройки трехповоротных тисков при заточке резцов

Таблица 4.24

	Затачиваемая поверхность	положения	Углы разворота по шкалам
	Затачиваемая поверхность	положения
Периферией	Главная задняя		Произвольно (при малых а и у)
	Вспомогательная задняя
	Передняя			У sin Ф Р + cos ф р
Торцом круга	Главная задняя
	Вспомогательная задняя
	Передняя
	Главная задняя
	Вспомогательная задняя
	Передняя				Фр

Заточка и переточка режуших инструментов

и одно дополнительное (И 3). В последнем случае несколько упрощается настройка тисков, но усложняется процесс заточки.

Чтобы заточить резец по трем поверхностям (передней, главной и вспомогательной задней), необходимо задать его углы у, А, а, а 1? ф, Для обеспечения требуемых углов заточки рассчитывают углы разворота тисков по соответствующим осям (табл. 4.24). Для этого находят расчетные углы: А. р, ф р, ф 1р (табл. 4.25). Направления поворота частей тисков зависят от типа резца.

Стружколомающие уступы обрабатывают шлифовальными кругами прямого профиля и чашечными кругами, осуществляя врезание в направлении, перпендикулярном передней поверхности (рис. 4.7, а) или параллельном упорной поверхности порожка (рис. 4.7, б).

Таблица 4.25

Влияние типа резца на направление разворота головки

Рис. 4.7.

а - перпендикулярном передней поверхности; б - параллельном опорной поверхности порожка

Стружколомающие лунки обрабатывают либо кругом, заправленным по заданному радиусу, либо двухугловым кругом, развернутым под углом к направлению продольной подачи (рис. 4.8). Угол разворота |/ определяют из зависимости

где R - радиус канавки; р - радиус округления угловой кромки заточного круга; R K - радиус круга.

Рис. 4.8.

Круглые и призматические фасонные резцы затачивают по передней поверхности чашечными кругами на универсально-заточных станках. Особое внимание следует обращать на правильное положение резца относительно шлифовального круга, поскольку погрешности расположения изменяют передний угол и точность профиля обрабатываемой детали искажается.

На рис. 4.9 показаны схемы заточки призматического и круглого фасонных резцов. Призматический резец устанавливают в держателе либо непосредственно в трехповоротных тисках, обеспечивая разворот передней поверхности под углом а + у. Круглый резец устанавливают на оправке, аналогичной оси при-

Рис. 4.9. а - призматического; б - круглого

способления для крепления резца на токарном станке. Его передняя поверхность должна быть повернута относительно оси на угол а + у. Для этого ось круглого резца должна быть расположена на расстоянии г к = Н относительно плоскости вращения торца шлифовального круга. Величину Н рассчитывают по формуле

где R x - радиус наиболее выступающей точки профиля резца.

При настройке станка торец шлифовального круга вводят в соприкосновение с передней поверхностью резца. В другом варианте на торце резца должна быть нанесена риска радиусом г к, на уровне которой при настройке станка устанавливают торец шлифовального круга.

В ходе заточки резец принудительно поворачивается на угол, обеспечивающий полное удаление площадки износа на задней поверхности. Круг при этом не должен изменять настроенного положения.