ГОСТ 18874-73 Резцы токарные прорезные и отрезные из быстрорежущей стали. Конструкция и размеры

Всем привет! Мы продолжаем обзор типов токарных резцов, используемых на универсальных токарных станках и их современных аналогах, которые чаще всего применяются на станках с ЧПУ. В этой статье мы рассмотрим отрезные и канавочные резцы для токарных станков.

А также в конце статьи самым простым способом получим 3д модели современных отрезных и канавочных резцов в SolidWorks.

Начнем с универсальных отрезных и канавочных резцов

Универсальные отрезные и канавочные резцы

Определяется данный вид резца очень просто, его характеризует тонкая ножка на конце которой напаивается пластина из твердого сплава. Применяется данный тип резцов, как понятно из названия, для отрезки деталей и обработки канавок.

По расположению ножки с напаянной пластиной различаются правосторонние и левосторонние отрезные и канавочные резцы.

Все, что описано выше относится к наружной обработки деталей. Но также существуют канавочные резцы для универсальных станков и для внутренней обработки.

Как ясно из названия он служит для обработки внутренних канавок. Пример данной обработки мы посмотрим в конце урока на примере современного токарного резца для обработки внутренних канавок со сменной пластиной.

Черт.1

Тип 1

_______________

* На длине не менее шага резьбы.

Черт.1

Таблица 1

Размеры в мм

Таблица 2

мм

Модели отрезных и канавочных резцов в SolidWorks

Как уже говорилось в статьях ранее 3д модели режущего инструмента можно, конечно, построить с нуля в SolidWorks. Но я думаю в этом нет никакого смысла так это сделали уже за нас производители инструмента.

Переходим на сайт , и для примера скачиваем две модели резцов под обозначениями: «RAG123H10-32B», «RF123H13-2525BM».

И в строке поиск вводим поочередно данные обозначения и скачиваем резцы, нажав на «Загрузить» в строке «скачать подробную 3D модель».

Далее открываем скаченные файлы и получаем 3д модели данных резцов в SolidWorks.

Как видим это намного проще и быстрее чем создавать резец в SolidWorks c нуля.

Если кому нужно данный модели можно скачать в конце статьи!

Черт.2

Тип 2

_______________

* На длине не менее шага резьбы.

Черт.2

Таблица 3

Размеры в мм

Таблица 4

мм

Правила выбора

При правильном подборе и отработанном технологическом цикле резец для обработки канавок может работать длительное время без заточки. Основные факторы, влияющие на выбор:

• режущая кромка должна подходить для обработки материала (нержавейку не стоит обрабатывать углеродистой инструментальной сталью);
• следует учитывать особенности станка (износ, обороты, специфические возможности);
• температурный режим проводимых операций (при повышении температуры снижаются режущие качества, алмазные накладки просто выгорают на больших температурах);
• расчет оптимальной скорости подачи инструмента и соответственно реза (при расчете цикла может потребоваться проведение пробных проточек для правильной оценки);
• возможность заточки (составные резцы с набором режущих пластин вне конкуренции, их можно точить до упора);
• специфика изделия (фасонная поверхность, форма канавок, требования по допускам и чистоте обработки).

Например, необходимо выточить ступенчатый вал, в торцах которого прорезать полости заданного диаметра. Заготовка из легированной стали, износ станка большой и нет возможности работать на высоких оборотах.

Оптимально для этой ситуации подобрать три инструмента:

• для черновой обработки внешней поверхности можно использовать инструмент из высоколегированной стали, операцию производить на низких оборотах при подаче порядка 0.1 мм/об;
• для чистовой обработки хорошо подойдет токарный резец из стали Р6М5, соответствующий ГОСТ 18874-73, материал инструмента относится к быстрорежущей стали, держит температуру до 600 градусов;
• внутреннюю полость следует выбрать расточным инструментом для чистовой обработки с рабочей поверхностью из твердых сплавов.

Черт.3

Тип 3

______________

* На длине не менее шага резьбы.

Черт.3

Таблица 5

Размеры в мм

Конструкция

Абсолютно все варианты, от наиболее распространенных до весьма специфических, состоят из двух следующих ключевых частей:

• державка, со строго определенным сечением, форма которого или прямоугольная, или квадратная, – для надежной фиксации в оборудовании;
• головка, с несколькими используемыми плоскостями и кромками (каждую из которых рассмотрим ниже) – для непосредственной обработки материала (будь то легированная сталь, чугун или какой-то другой).

По геометрии выделяют следующие способы исполнения:

• прямые – обе его вышеназванные составляющие располагаются либо параллельно, либо на одной оси;
• изогнутые – со слегка заметным искривлением профиля внутрь;
• отогнутые – с очевидным загибом, доходящим до почти зигзагообразной формы;
• оттянутые – головка по своей ширине уже державки и размещена либо симметрично по оси, либо со смещением, направо или налево.

Также абсолютно все актуальные сегодня типы резцов для токарных станков могут похвастаться определенной геометрией поверхностей, к взаимному расположению которых мы и переходим.

Плоскости

Выделяют три:

• Основная – параллельна опорной и, соответственно, вектору подачи инструмента, который может располагаться как продольно, так и поперечно.
• Плоскость резания – перпендикулярна предыдущей, в себя включает главную кромку, идет по касательной по отношению к заготовке.
• Главная секущая – проходит через основную кромку, перпендикулярна по своей роли к проекции.

Добавьте сюда же вспомогательную, которая секущая и расположена под углом в 90 градусов к соответствующей ей грани.

Важно, чтобы размеры оставались в пределах стандартного ряда, то есть не превышали 160Х100 – 630х1000 для инструментов прямоугольного сечения и 40Х40 – 400Х40 – для квадратного.

Углы резца

Их параметры зависят от разновидности и условий использования рассматриваемого нами элемента, а также от твердости материала его исполнения и характеристик обрабатываемых заготовок. Последние, в свою очередь, определяют остроту головки, а значит могут быть:

• Главные (по размещению плоскостей):
• передний задает степень деформации при воздействии, эффективность теплоотвода, прилагаемое усилие; должен уменьшаться с увеличением твердости поверхности детали;
• задний – влияет на силу трения, скорость износа, качество выполнения конечной технологической операции.

• заострения – обуславливает прочность оснастки;
• резания – определяет глубину проникновения.

• основной – задает количество и объем снимаемой стружки;
• вторичный – непосредственно влияет на степень шероховатости, которая при его уменьшении пропорционально снижается.

Это интересно: Хромирование пластика в домашних условиях: технология и советы

Основные размеры и материалы

Резец токарный канавочный в общем случае не длиннее 270 мм, ширина рабочей головки варьируется от 2 до 10 мм, толщина и высота в случае с прямоугольным и квадратным сечением стержня достигает 50 мм. При работе на станках с низкими оборотами для изготовления резцов используется углеродистая инструментальная сталь, легированная позволяет ускорить выполнение операций. На больших скоростях может быть использована высоколегированная сталь, скорость возрастает до полутора раз, инструмент может выдерживать повышение температурного режима.

Пластины для точения канавок в составных резцах могут быть из различных материалов:

• твердосплавные напаянные;
• металлокерамические на базе соединений из кобальта с титаном и вольфрамом;
• минералокерамическими, применяются в основном для обработки деталей высокой прочности, устойчивы к высоким температурам, но хрупкие и дорогие;
• алмазные, очень прочные, но при высоких температурах выгорают;
• эльборовые, на базе нитрида бора, хорошо держат температуру, могут обрабатывать высокопрочные материалы.

Для каждого из вышеперечисленных материалов характерны особенности применения, при выборе цена не является главным аргументом – можно купить много дешевых, которые не смогут заменить несколько дорогих, но оптимальных по параметрам. Токарные канавочные резцы – дорогой инструмент, его правильный подбор сэкономит финансы и не нарушит технологический цикл производства.

Что такое резец для токарного станка по металлу?

Данный инструмент представляет собой изделие, элементы которого осуществляют токарную обработку металлических заготовок на металлообрабатывающем оборудовании. Конструкция резца содержит:

• Державку. Данный элемент необходим для фиксации изделия. Поперечное сечение может быть квадратным и прямоугольным.

• Рабочую головку. Она осуществляет обработку металлической заготовки на станке. Изготавливается форма данного элемента резака из нескольких плоскостей. Работу выполняют режущие кромки, заточенные под определенным углом. Заточка резцов для токарного станка по металлу зависит от того, какими характеристиками обладает материал заготовки и какой производится тип обработки.

Категории резцов

Из всех имеющихся параметров, по которым классифицируют резаки, основным считается тип обработки заготовки. В зависимости от своего технологического назначения, сменные резцы для токарного станка по металлу бывают:

• Проходными. Используя данное изделие, токарь обрабатывает цилиндрические и конические наружные поверхности металлических заготовок. Обработка осуществляется вдоль оси вращения заготовки.
• Отрезными. Применяются для разрезания заготовок и их торцевания.
• Фасонными. Используя данный резец для токарного станка по металлу, можно обтачивать фасонные поверхности заготовок. Инструмент также используется для формировки фасонных выступов и канавок.
• Расточными. Изделие используется для растачивания как сквозного, так и глухого отверстия. Расточные резаки могут быть упорными и проходными.
• Прорезными или канавочными. Внутренние и наружные канавки в цилиндрических заготовках из металла протачиваются данными резаками. Также этот тип резцов используется в тех случаях, когда необходимо разрезать заготовку под прямым углом.
• Резьбовыми. Используются в тех случаях, когда нужно оснастить заготовку внутренней или наружной резьбой.
• Гальтельными. Применяя резаки данной категории, токарь может обрабатывать переходные поверхности заготовок.
• Фасочными. Используются данные резаки для снятия фасок.

Это интересно: Технология лазерной резки металла – оборудование, особенности, видео

Государственные стандарты

Актуальными на сегодня остаются принятые в СССР технические регламенты на металлорежущий инструмент. Для канавочных резцов с твердосплавными напаянными пластинами параметры и геометрию определяет ГОСТ 2209-82 или его более поздняя версия ГОСТ 2209-90. В них представлена исчерпывающая информация о геометрии, износостойкости и методиках проверки качества материала.

Скачать ГОСТ 2209-90

Резцы токарные отрезные должны соответствовать ГОСТ 18874-73.

Скачать ГОСТ 18874-73

В нем описаны конструкционные особенности, размеры и геометрия инструментов из быстрорежущей стали, их маркировка. Регламенту почти полвека, а его активно эксплуатируют, что говорит об активном использовании морально устаревшего и изношенного станочного парка на большинстве производств. Последние изменения вносились в ГОСТ 18874-73 в 1985 году, за это время кардинально изменились технологии и материалы для резцов. Инструменты для наружных канавок соответствуют ГОСТ 18885-73, ситуация аналогична вышеописанной, современные канавочные резцы могут кардинально отличаться от стандарта, обеспечивая лучшее качество и быстроту реза.

Скачать ГОСТ 18885-73

В целом, стандарты с полувековой историей не могут быть эффективными. За это время технологии серьезно изменились, но обновление парка станков крайне затратное дело, поэтому резцы по старым ГОСТам еще долго будут востребованы и нужны. Современное же производство с высокотехнологичным оборудованием опирается на другие критерии подбора инструментов для токарной обработки металла.

Основное назначение инструмента

Этот режущий инструмент применяется в машиностроении на самых разных станках: фрезерных; строгальных; долбёжных; токарных.

С помощью этого инструмента происходит обработка самых разных деталей, с определённой точностью. Чтобы получить изделие нужной формы, с детали снимается несколько слоёв металла. Для этого его прочно закрепляют в резцедержателе.

Рабочая поверхность инструмента имеет очень острую кромку, напоминающую клин. Он врезается в заготовку, деформирует её наружную поверхность. В результате она начинает скалываться. Передняя поверхность инструмента сдвигает её, превращая в стружку.

Поступательное движение продолжается, процесс скалывания не останавливается, продолжается образование стружки. Её внешний вид сильно зависит от нескольких факторов:

• Скорость вращения детали.
• Подача.
• СОЖ.

В зависимости от вида операции, оснастка подразделяется на несколько типов:

• Токарная.
• Долбёжная.
• Строгальная.

Для перемещения заготовки совместно с инструментом в горизонтальном направлении, устанавливается строгальный резец. Если резание происходит вертикально, пользуются долбёжным приспособлением. Оба приспособления работают по одному принципу. Они отличаются от аналогичной токарной оснастки, так как на этом станке процесс резания происходит непрерывно. Когда выполняется строгание или долбление, врезание происходит только во время рабочего хода.

Согласно технологическому процессу, обработка заготовки может иметь несколько операций:

• Черновую.
• Получистовую. Резец имеет режущую пластину с закруглённой режущей кромкой. В результате улучшается шероховатость поверхности.
• Чистовую.
• Тонкое точение.

Обработка глухих отверстий

Очень часто встречаются конструкции, где детали не имеют сквозных отверстий. Чтобы их расточить, применяется специальный, расточной резец для глухих отверстий. Все типы такого инструмента стандартизованы. В ГОСТе можно посмотреть размеры резца, а также его конструкцию.

Когда приходится обрабатывать глухие отверстия, устанавливается режущая пластина в виде треугольника. Для удобства работы, рабочая часть державки имеет небольшой изгиб. По диаметру отверстия, подбирается соответствующий габарит державки.

Растачивание сквозных отверстий

Чтобы использовать изогнутый резец, в детали предварительно сверлят отверстие. Его глубина находится в прямой зависимости от размера державки. Чем она длиннее, тем больше глубина отверстия. Толщина слоя снимаемого металла, при такой обработке примерно равна величине загиба режущей части.

Расточной инструмент для работы на токарном станке

Токарная обработка деталей считается одной из важнейших операции машиностроения. При помощи расточного инструмента выполняется обработка глухих или сквозных отверстий.

Использование расточного инструмента даёт возможность получить высокую точность обработки и отличную шероховатость поверхности. Расточные операции выполняются только в определённых ситуациях:

• Когда сверление не даёт точных размеров и нужной чистоты поверхности.
• Отсутствует нужный инструмент для получения требуемого диаметра.
• Необходимо получить прямолинейное отверстие с точным расположением оси. Диаметр обрабатываемого отверстия намного больше стандартного размера сверла.
• Очень маленькая длина отверстия.

Для обработки цветных металлов, пластмассы и других лёгких материалов, применяют резцы, для изготовления которых используется инструментальная сталь. Если в рабочую головку установлена твердосплавная пластина, используют прочную нержавеющую сталь.

Во время работы режущая часть начинает изнашиваться, происходит выкрашивание твердосплавной пластины. Резцы приходится перетачивать.