Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Токарный резец — основной режущий инструмент токарной обработки, предназначенный для снятия припуска с вращающейся заготовки. От правильного выбора типа, геометрии и материала режущей части напрямую зависят точность детали, шероховатость поверхности и стойкость инструмента. В этой статье разобраны все ключевые виды токарных резцов, их геометрические параметры и принципы выбора для конкретных операций.
Токарный резец состоит из двух конструктивных частей: державки (тела инструмента, закрепляемого в резцедержателе) и режущей части (рабочей головки, непосредственно контактирующей с металлом). Державка изготавливается из конструкционной или инструментальной стали, режущая часть — из твёрдого сплава, быстрорежущей стали или режущей керамики.
В зависимости от конструкции режущей части различают напаянные резцы (твёрдосплавная пластина припаяна к державке) и резцы со сменными многогранными пластинами (СМП). Последние доминируют в современном производстве: пластина фиксируется механически и заменяется при износе без перезаточки.
Стандарты ГОСТ 18877-73 — ГОСТ 18881-73 регламентируют конструкцию и размеры токарных резцов с напаянными пластинами. Резцы со СМП описаны в ГОСТ 26611-85 и ГОСТ 29132-91. Маркировка самих пластин установлена ГОСТ 19042-80, гармонизированным с ISO 1832:2017.
Виды токарных резцов классифицируются прежде всего по характеру выполняемой операции. Каждый тип имеет специфическую форму режущей части, оптимизированную под конкретный вид обработки.
Проходной резец предназначен для продольного обтачивания цилиндрических поверхностей. Подача направлена вдоль оси заготовки. Выпускается в трёх исполнениях: прямой (ГОСТ 18878-73), отогнутый (ГОСТ 18877-73) и упорный с главным углом в плане φ = 90° (ГОСТ 18879-73). Упорный проходной — наиболее распространённый тип в серийном производстве: угол φ = 90° снижает радиальную составляющую силы резания и позволяет подрезать торцы без смены инструмента.
Подрезной резец работает при поперечной подаче и служит для обработки торцовых поверхностей и уступов. Главный угол в плане, как правило, составляет φ = 60–90°. В отличие от проходного, формирует плоский торец перпендикулярно оси вращения.
Расточной резец обрабатывает внутренние поверхности: сквозные и глухие отверстия. Конструктивно выполнен с удлинённой державкой, что обусловливает повышенную склонность к вибрациям. Для минимизации прогиба рекомендуется вылет не более 4–5 диаметров державки; при больших вылетах применяются антивибрационные борштанги.
Отрезной резец используется для разрезания заготовок и прорезания канавок. Имеет узкое лезвие с шириной режущей кромки 2–6 мм. Работает при поперечной подаче строго к оси заготовки. Критически важно обеспечить перпендикулярность режущей кромки оси вращения — иначе резец защемляется в пазе.
Канавочный резец формирует наружные и внутренние канавки заданного профиля. Форма режущей части соответствует форме канавки: прямоугольной, трапециевидной или фасонной. Типовая ширина пластины для наружных канавок — 2–8 мм.
Резьбовой резец нарезает наружную и внутреннюю резьбу. Угол профиля режущей части точно соответствует профилю резьбы: 60° для метрической (ISO), 55° для дюймовой (Whitworth). Для нарезания резьбы с шагом менее 1 мм применяются специальные мелкопрофильные пластины.
Фасонный резец имеет режущую кромку, форма которой в точности воспроизводит профиль обрабатываемой поверхности. Применяется в крупносерийном и массовом производстве для обработки фасонных поверхностей за один проход.
Геометрические параметры определяют условия стружкообразования, силу резания и стойкость инструмента. Основные углы регламентированы ГОСТ 25762-83, терминология которого соответствует международному стандарту ISO 3002/1.
Передний угол γ измеряется между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной вектору скорости резания. Положительный передний угол облегчает сход стружки и снижает силу резания. Типовые значения: γ = 10–15° для обработки конструкционных сталей, γ = 0–5° при работе по твёрдым материалам (HRC > 40), γ = 15–25° для цветных металлов и пластиков.
Задний угол α расположен между задней поверхностью резца и плоскостью резания. Его функция — исключить трение задней поверхности о заготовку. Рекомендуемый диапазон: α = 6–12°. Увеличение заднего угла снижает трение, но ослабляет режущий клин. При черновом точении стали обычно принимают α = 6–8°, при чистовом — α = 10–12°.
Главный угол в плане φ — угол между главной режущей кромкой и направлением подачи. При φ = 90° радиальная сила минимальна, что важно при обработке нежёстких деталей. Уменьшение φ увеличивает активную длину кромки, улучшает теплоотвод и повышает стойкость, однако растут вибрации. При φ = 45° достигается оптимальный баланс для большинства операций чернового точения.
Угол λ определяет направление схода стружки. При λ = 0° стружка сходит в плоскости резания. Отрицательное значение (λ = −5°) направляет стружку от обработанной поверхности — важно при чистовой обработке. Положительное λ применяют при прерывистом резании для защиты вершины от ударных нагрузок.
Для наружного продольного точения конструкционной стали резцом с твёрдосплавной пластиной рекомендуемая геометрия: γ = 10°, α = 8°, φ = 75–90°, λ = 0°. Это обеспечивает устойчивый процесс резания с умеренными силами и удовлетворительным стружкодроблением.
Выбор инструментального материала — ключевой фактор производительности. Для токарных резцов используют четыре основные группы.
Твёрдые сплавы занимают доминирующее положение в современной токарной обработке. Согласно ГОСТ 3882-74 и классификации ISO 513:2012, все сплавы делятся на три основные группы по цветовому коду:
Быстрорежущие стали (ГОСТ 19265-73) применяются при резьбонарезании, обработке фасонных поверхностей и материалов, склонных к налипанию. Марка Р6М5 (аналог M2 по ASTM) — наиболее распространённая. Твёрдость после термообработки — HRC 63–65. Рабочая температура ограничена 600–620 °C, что не позволяет вести обработку на скоростях, типичных для твёрдосплавных пластин.
Режущая керамика (Al₂O₃ и Si₃N₄) применяется при высокоскоростном точении чугунов и закалённых сталей со скоростью 300–1000 м/мин. Имеет высокую износостойкость, но низкую ударную вязкость — пригодна только для непрерывного резания без ударов. CBN (кубический нитрид бора) используется для финишного точения закалённых сталей (HRC > 45) и твёрдых чугунов в условиях, где шлифование экономически нецелесообразно.
Понимание маркировки позволяет безошибочно подобрать инструмент из каталога. Система обозначений СМП по ГОСТ 19042-80 (соответствует ISO 1832:2017) включает 9 позиций.
Пример: пластина CNMG120408 — форма C (ромб 80°), задний угол N (0°), класс допуска M, двусторонняя с отверстием, описывающая окружность 12 мм, толщина 04 мм, радиус вершины 0,8 мм. Это одна из наиболее универсальных пластин для наружного точения сталей.
Выбор типа резца и его параметров выполняется последовательно по нескольким критериям.
Токарный резец — инструмент, где каждый параметр взаимосвязан: тип определяет операцию, геометрия управляет силами резания и качеством поверхности, материал режущей части устанавливает допустимые скоростные режимы. Понимание классификации — проходной, подрезной, расточной, отрезной, резьбовой, фасонный — позволяет грамотно укомплектовать позицию инструментального магазина. Знание углов геометрии (γ, α, φ, λ) и системы обозначений по ISO/ГОСТ даёт возможность точно выбрать пластину из каталога под конкретный материал и режим обработки.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.