Токарные резцы по металлу: конструктивные особенности и классификация

Конструктивные особенности токарных резцов

Каждый токарный резец состоит из двух частей.

1. Державка. Может быть квадратной или прямоугольной. С ее помощью резец закрепляют в посадочных гнездах станков. ГОСТом установлены следующие стандартные размеры державок.

   Квадратные — 4*4, 6*6, 8*8, 10*10, 12*12, 16*16, 20*20, 25*25, 32*32, 40*40 мм.

2. Прямоугольные — 16*10, 20*12, 25*16, 25*20, 50*25, 40*32, 50*32, 50*40, 63*50 мм.

Изображение №1: конструкция токарного резца

Как выбрать токарный резец

Выбирая модель, нужно руководствоваться такими основными правилами:

• Узнать, с каким материалом будет работать резец, каким нагрузкам он будет подвержен, и какие операции по обработке вы станете производить;
• Нужно определиться, что будет приоритетным показателем – качество обработки поверхности материала или точность выполнения геометрических размеров готовой детали. С учетом этого выбирается тип по геометрическим показателям и классифицирующим признакам.
• Определить, как важно выполнение условия износоустойчивости резца и на протяжении какого времени она обязана сохраняться.

Геометрия токарных резцов

Изображение №2: геометрия токарного резца

Расскажем об углах резцов и их назначениях.

1. Задний вспомогательный угол (α1). При его уменьшении снижается сила трения между задней плоскостью инструмента и обрабатываемой заготовкой.
2. Угол вершины (ε). Формируется между режущей кромкой и задней вспомогательной плоскостью. Чем больше этот угол, тем лучше условия теплоотвода и выше прочность резца.
3. Вспомогательный угол в плане (ϕ1). Его размер варьируется в пределах от 10 до 30°. С уменьшением угла улучшается чистота обработки, но возрастает сила трения.
4. Главный угол в плане (ϕ). Его размер варьируется в пределах от 20 до 90°. От размеров угла зависят длина и ширина среза. Чем меньше ϕ, тем ниже температура и сила резания. Чистота обработки также улучшается. Но с уменьшением угла возрастают вибрации и радиальная сила резания.
5. Угол резания (δ). Формируется между передней поверхностью и плоскостью резания.
6. Основной передний угол (γ). Его размер варьируется в пределах от -5 до +15°. При увеличении угла облегчается врезание инструмента в металл, улучшается отвод стружки, уменьшаются сила резания, деформация обрабатываемой поверхности и потребляемая мощность. Однако при этом ухудшаются теплоотвод и сокращается срок службы режущей кромки.
7. Угол заострения (β). Формируется между передней и главной задней поверхностями. Оказывает влияние на остроту и прочность инструмента.
8. Главный задний угол (α). Его размер варьируется в пределах от 6 до 12°. С уменьшением угла снижается сила трения между деталью и задней поверхностью резца. При этом улучшается теплоотвод и продлевается срок службы инструмента, но ухудшается чистота обрабатываемой поверхности.
9. Угол наклона главной режущей кромки (λ). Влияет на направление отвода стружки. При положительных λ и λ = 0° стружка сходит к обрабатываемой поверхности. Резцы с положительными λ (12–15°) применяют при обработке заготовок из жаропрочных и закаленных сталей. У универсальных токарных резцов λ = 0°. Резцы с отрицательными λ применяют для чистовой обработки.

Виды и анатомия

У человека имеются по два центральных и два боковых резца на верхней и нижней челюсти.

По размеру центральные резцы верхней челюсти крупнее, чем боковые. А на нижней — наоборот, центральные меньше боковых. Различают несколько поверхностей резца:

• вестибулярную или губную;
• оральную или небную, язычную;
• контактную или срединную, боковую;
• окклюзионную или режущий край.

Рассмотрим каждый резец по отдельности:

• верхний медиальный;
• верхний латеральный;
• нижний медиальный;
• нижний латеральный.

Верхний медиальный

Верхние медиальные резцы находятся посередине челюсти, расположены рядом друг с другом. Они состоят из одного корня и коронки, по форме напоминающей долото. Выглядят как четырехугольник, вытянутый и суженый к верху.

Вестибулярная поверхность выпуклой формы, в связи с чем коронка имеет характерный блеск. Вдоль зуба по вертикали расположены две бороздки, которые как бы делят его на три части. Каждая часть имеет форму валика. Если посмотреть на режущий край, то можно увидеть три бугорка. Это и есть вид валиков, но с другой стороны. Со временем поверхность зуба становится ровной за счет стирания валиков.

Язычная поверхность треугольная, имеет более узкие размеры, чем у лицевой. Форма вогнутая. По краям, вдоль по всей коронке, имеются два выступающих валика, они называются медиальный и латеральный гребешки. Валики могут очень выступать, а могут совсем отсутствовать. Иногда эта сторона представляет собой вид желоба. Возле шейки зуба расположен бугорок. Если степень его выраженности высока, то он может разделяться на несколько зубцов, от двух до пяти.

Таким образом, бывают однобугорковые, двухбугорковые, трехбугоровые формы и т.д. Обычно существует два зубца. Они называются медиальный и дистальный.

Если эти гребешки имеют сильный выступ, то они, как правило, у шейки зуба образуют валик и повторяют очертание самой шейки. Этот валик называется пришеечный поясок.

Если посмотреть на контактную поверхность, то можно видеть треугольную форму. Тут также наблюдается выпуклость.

Корень центрального резца имеет форму конуса, слегка приплюснут, вверху ― закруглен. Корень отклонен в сторону соседнего латерального резца.

Полость схожа с очертанием зуба. Возле режущего края она щелевидная, в вестилуболингвальном направлении – более плоская. Полость коронки сужается по форме корня.

Верхний латеральный

Боковые или латеральные резцы очень похожи на предыдущий вид и расположены по обе стороны от центральных. Они имеют форму долота и их размер меньше, чем у центральных.

Губная поверхность трапециевидной формы. Угол между режущим и дистальными более округлый, чем у медиального резца.

Бугорки режущего края практически не заметны. Бороздки, расположенные вдоль зуба также практически не видны и слабо развиты.

Боковые поверхности имеют немного выпуклую треугольную форму.

Небная поверхность имеет такие же гребешки по краям. Чаще всего верхний латеральный имеет выступающий бугорок, под которым хорошо образуется слепая ямка. Как правило, латеральный резец не имеет многозубцовых форм.

Корень в виде конуса приплюснут, и на его лицевой поверхности можно увидеть бороздку, расположенную вертикально. Иногда его верхушка имеет наклон в сторону неба.

Боковые резцы могут быть недоразвиты или вообще отсутствовать. Недоразвитый резец называется колышковидным.

Кроме того, довольно часто встречаются диастемы – большие расстояния между зубами.

Нижний медиальный

Медиальний (центральный) нижний резец является самым меньшим среди собратьев. Коронка узкая и расширяется в сторону режущего края.

Губная поверхность в виде четырехугольника вытянутой формы, имеет немного выпуклую форму. Вдоль всего зуба по вертикали хорошо видны бороздки и три валика, а также три бугорка на режущем крае. В средней трети валики уже незаметны. С возрастом они так же пропадают, как и на верхних резцах.

Если валики отсутствуют, то губная поверхность гладкая и слегка приплюснута.

Небная сторона может быть выпуклой, плоской или вогнутой. Коронка имеет форму лопаты. Иногда бывают заметны краевые гребешки, которые также могут и отсутствовать. Возле шейки коронки иногда может быть заметен бугорок. От бугорка к режущему краю может проходить валик. Многозубцовой формы бугорка не бывает.

Боковые поверхности в форме клина. Окклюзионная — в виде дуги. Корень короткий, немного сдавлен и иногда отклонен в губную сторону. Имеет вдоль по вертикали бороздки.

Нижний латеральный

Нижний боковой резец имеет долотообразную коронку, которая выпукла в направлении к лицевой стороне. Этот вид крупнее по величине, чем медиальный. Имеет более широкую режущую часть, чем у центрального нижнего зуба.

Корень больше чем у центрального, приплюснут, и имеет отклонение в дистальном направлении.

Вестибулярная поверхность содержит валики, которые заканчиваются гребешками на режущем крае.

Язычная поверхность напоминает предыдущее описание. Вогнутая форма в виде треугольника с зубным бугорком. Боковые поверхности в виде клина.

Очень редко наблюдается отсутствие боковых нижних резцов. Иногда бывают диастемы, а также краудинг (скучивание резцов).

Маркировка токарных резцов, значения цифр и символов

По стандарту маркировка токарных резцов может включать в себя 9 или 10 символов.

1. Первый — способ крепления режущей пластины.
2. Второй — ее форма.
3. Третий — тип резца.
4. Четвертый — задний угол режущей пластины.
5. Пятый — направление резания.

Изображение №6: возможные значения параметров 1–5

1. Шестой — высота державки.
2. Седьмой — ширина ее хвостовой части.
3. Восьмой — общая длина резца.
4. Девятый — размер режущей пластины.

Изображение №7: возможные значения параметров 6–9

1. Десятый указывается при необходимости. Обозначает точность некоторых параметров резцов.

Изображение №8: возможные значения параметра 10

Вероятные болезни

Перечислим проблемы, которые свойственны именно этому виду зубов:

1. Самое распространенное заболевание – это кариес. Он возникает под воздействием вредных факторов: зубной налет, патогенные бактерии и плохой уход за полостью рта могут спровоцировать развитие болезни.
2. Сначала кариес поражает эмаль, затем развиваясь, он углубляется и поражает следующий слой – дентин. Затем развитие кариеса достигает нерва и возникает боль. Если на этой стадии не предпринять мер по лечению, то бактерии достигают пульпы. Развивается пульпит – это воспаление нерва. Опасен тем, что может спровоцировать в дальнейшем воспаление кости десны.
3. Периодонтит – это воспаление, которое поражает верхушку зубного корня. Проявляется как отек десны. Возникает из-за не долеченного пульпита или при неправильном пломбировании корневого канала.
4. Периостит или по-другому флюс – это воспаление надкостницы вследствие не вылеченного периодонтита. Выглядит как шишка на десне в области корня. Он также может быть вызван обычным кариесом и патогенными бактериями, стафилококками, стрептококками и т.д. Чаще поражает нижнюю челюсть.
5. Гранулема – это разрастание воспалительных тканей зубного корня. Возникает вследствие не вылеченного пульпита, периодонтита, из-за травмы, при наличии кариеса. Если во время не начать лечение, то заболевание перерастает в тяжелые формы, например флюс.
6. Киста зуба – капсула с гноем на верхушке корня, появляющаяся из-за инфекции в корневых каналах. Возникает из-за пульпита, периодонтита или кариеса.
7. Травма резцов может произойти вследствие механического повреждения коронки. Это может быть ушиб, трещина, перелом корня, вывих и т.д. С такими проблемами обращаются в травматологию. В зависимости от степени повреждения назначается лечение: терапия, направленная на максимальное сохранение зубного ряда, эндодотическое лечение, восстановление коронки специальными материалами, реставрация. Если лечение невозможно, то прибегают к удалению и последующей имплантации или протезированию.
8. Гиперчувствительность. Чувствительность проявляется от воздействия холодной, горячей, острой, кислой, сладкой пищи. Боль может также возникать при чистке зубов, при выходе на холодный воздух.

Несмотря на их размеры, резцы довольно хрупки. В длину они достигают до 9 мм, а в ширину до 6 мм. От их состояния зависит не только внешний вид человека, но и весь жевательный процесс.

Красивые передние зубы – это красивая улыбка. Берегите свои зубы, ведь это единственный орган в человеческом организме, который не самовосстанавливается.

Клыки

Клыки имеют конусообразную вытянутую форму и служат для разрывания, удержания пищи, для обороны (у животных), а также для выделения яда (у змей). У человека клыки меньше бывают поражены кариесом, потому что не имеют на своей поверхности неровностей, в которых накапливались бы болезнетворные бактерии. Также дентин в клыках толще, нежели в остальных зубах.

У некоторых животных бывают чрезмерно развитые клыки – бивни. Например, у слонов, моржей. Последним они помогают взбираться из воды на лед или для поиска пищи на дне. Слонам они помогают в защите или состязании с другими самцами за самку.

Жевательные зубы

Жевательные зубы делятся на моляры и премоляры. Последние находятся после клыков перед собственно коренными зубами (молярами). Малые коренные зубы способствуют отрыванию и измельчению пищи, а моляры исполняют непосредственно жевательную функцию. Они имеют по несколько корней и каналов, что позволяет им крепиться к челюсти сильнее, нежели остальным зубам, но из-за множества борозд, бугорков и углублений на поверхности риск развития в них кариеса выше.