Канавочные токарные резцы – ГОСТы, разновидности, производители

Для обработки металлических или деревянных изделий, металлокерамики применяются резцы. Они крепятся на технических станках, которые могут выполнять множество работ (токарные, строгальные, долбежные). Делают резцы обычно из высокопрочных разновидностей стали, которые могут содержать легирующие добавки, повышающие прочность, минимизирующие риск ржавчины. Популярной разновидностью такого инструмента является канавочный резец. Он имеет ряд конструктивных отличий, а применяется в основном для обработки конических или цилиндрических изделий, выполненных из металла.

Инструмент позволяет создать небольшие, но точные канавки, что требуется при некоторых сценариях обработки деталей. Но как выглядит канавочный резец? Как рабочему подобрать инструмент для своего станка правильно? О чем говорит ГОСТ на канавочные резцы? В статье эти вопросы будут в деталях рассмотрены.

Краткие сведения

Канавочный резец (КР) — это инструмент для создания канавок на внутренних и наружных цилиндрических поверхностях. Для использования его необходимо закрепить в рабочей зоне станков. Он имеет простую конструкцию, а ширина режущей части обычно составляет 5-6 миллиметров (хотя есть и более широкие инструменты). Для изготовления применяются высокопрочные разновидности стали (с легирующими добавками или без). Помимо этого существуют металлокерамические, минералокерамические резаки, детали с алмазным напылением.

КР универсальный инструмент — его можно применять для обработки металлов, дерева, металлокерамики, некоторых видов пластика или камня. Изготовление резцов регулируется правилами ГОСТ, а на рынке можно встретить запчасти европейских, китайских, российских производителей. Предпочтение стоит отдать европейских изделиям, однако можно купить китайский или российский КР. Плюсы применения канавочных резцов:

• Простота создания канавок. Создать канавки можно различными инструментами, однако с помощью РК сделать их просто. Подбирая различные инструменты, можно регулировать технические параметры канавок (глубина, ширина, качество зачистки и другие).
• Минимум дефектов и повреждений. В случае правильного использования инструмента обработка является качественной, точной. Риск образования задиров, трещин, царапин минимален. Во время работы рекомендуется удалять из активной зоны мусор, металлическую пыль, чтобы улучшить качество обработки.
• Небольшая цена, простота применения. Канавочные резцы могут позволить не только заводы, но и простые люди. Чтобы установить, настроить резак, понадобятся базовые токарные навыки, поэтому с этой задачей сможет справиться любой человек при наличии базовых знаний.

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом «ВНИИИНСТРУМЕНТ» (ОАО «ВНИИИНСТРУМЕНТ»)

2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 95 «Инструмент»

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 22 ноября 2016 г. № 93-П)

Конструкция и геометрия инструмента

Классический резец канавочный состоит из двух инструментальных частей — это рабочая головка-резак и фиксирующий стержень, с помощью которого запчасть закрепляется в держателе станка. Стержень-держатель делают из высоколегированной стали, которая обеспечивает высокую прочность и защиту инструмента, а также минимизирует риск коррозии, деформации. Режущая часть КР делают в виде прямоугольной или овальной пластины, которая также делают из высоколегированной стали.

Пластина обычно делается из металла, который содержит добавки на основе кобальта, марганца или вольфрама — это обеспечивают инструменту высокую прочность, поэтому затупляется он медленно. На некоторых КР головка делается в виде сменной головки, которая также выполнена из стали с большим содержанием кобальта, марганца, вольфрама и подобных легирующих добавок. Заточка инструмента должна выполняться на точильном станке, а доверить эту работу рекомендуется рабочему с опытом.

Несколько слов о правильной заточке канавочный резцов:

• Во время заточки и сборки запчасти необходимо получить передний угол в пределах от 15 до 25 градусов. Расположение резака влияет на то, как будет обрабатываться рабочая заготовка в будущем во время работы режущего станка.
• Рабочую кромку следует затачивать равномерно по всей ее длине. Если проигнорировать это правило, то при работе станка будет возникать сильная вибрация, что сделает резку неточной. Из-за вибрации также дополнительно нагревается инструмент, что снизит прочность РК, сделает заточку более сложной.
• Оптимальную геометрию подбирайте опытным путем. Нормы ГОСТ не дают точных инструкций относительно заточки этого инструмента из-за того, что обработка поверхностей имеет особенности. Поэтому подобрать универсальный угол наклона и качество заточки не представляется возможным.

Чтобы оптимизировать заточку, рекомендуется выполнять ее в несколько этапов. Для начала нужно сделать несколько пробных проточек, чтобы определить оптимальные параметры заточки. Когда рабочий набьет руку, можно приступать к основной заточке. Пропускать тестовую проточку можно только опытным токарям с опытом, которые в совершенстве владеют своим ремеслом, знают все тонкости работы с канавочными резцами.

Правила выбора

Первое, на что следует ориентироваться при выборе канавочного токарного инструмента, – это чертеж готового изделия, на котором указаны как размеры и форма канавок, так и допуски на точность их геометрических параметров. Естественно, оказывает влияние на выбор резца и его геометрических параметров материал, из которого выполнена заготовка.

Резец для наружных канавок

При формировании канавок на деталях небольшого размера особенно важно выдерживать небольшую силу резания, что позволяет минимизировать деформации, возникающие в процессе обработки. Обеспечивает соблюдение этого требования острая заточка канавочного инструмента, которая, тем не менее, может привести к его поломке, если неправильно подобран материал твердосплавной пластины и режимы резания – скорость вращения заготовки и величина подачи.

При выборе канавочного резца также следует учитывать форму его режущей кромки, которая может быть прямолинейной и заточенной с небольшим радиусом. Естественно, не следует выбирать изделие с криволинейной заточкой режущей кромки, если дно канавки, согласно предоставленному чертежу, должно быть прямым.

Резец для внутренних канавок

Технические особенности

Большинство канавочных резцов обладают длиной 20-30 сантиметров. Небольшим, но стабильным спросом пользуются маленькие детали, длина которых не превышает 5 сантиметров (они применяются в станках, которые используются для изготовления высокоточной электроники). Головка имеет форму прямоугольного параллелограмма, у которого высота и толщина составляют 3-4 сантиметров, а ширина — 0,5-1 сантиметр. Пластинки-резаки делают из разных материалов — перечислим самые популярные:

• Твердосплавная сталь, нанесенная методом напайки. Популярный вид резака, отличается неплохими техническими характеристиками, дешево стоит. Главный недостаток — быстро затупляется, поэтому придется часто выполнять заточку.
• Металлокерамика с добавление кобальта, титана, вольфрама. Отличаются повышенной прочностью, затупляются очень медленно. Такие резаки подходят для обработки прочных изделий (скажем, для создания углублений в сталях с добавлением легирующих компонентов, повышающих прочность).
• Минералокерамические пластинки-резаки. Применяются для высокотемпературной обработки очень прочных запчастей. Сложны в производстве, поэтому дорогие. Быстро приходят в негодность и плохо поддаются заточке. Не рекомендуется применять для обработки обычных материалов (слишком большие затраты).
• Пластинки-резаки с алмазным напылением или алмазными вставками. Легко режут материалы любой прочности, но могут сгорать или выгорать при повышении температуры. Помимо этого сложны в производстве, поэтому обладают высокой стоимостью.
• Композитные пластинки на базе нитрида бора. Компромиссный вариант между алмазными, минералокерамическими резаками. Хорошо держат температуру, отлично обрабатывают высокопрочные материалы. Не слишком сложны в производстве, поэтому обладают низкой ценой.

При выборе токарного инструмента смотрите на физические свойства запчасти. Цена — важный параметр, однако в случае работы со сложными материалами гораздо проще, надежнее потратить лишние деньги, чтобы получить рабочий станок. Скажем, твердосплавные напаянные пластинки будут бесполезны для обработки высокопрочных материалов, поэтому их покупать бесполезно.

КОМПЛЕКТНОСТЬ

2.1. В комплект резца должны входить:

По согласованию с заказчиком допускаются другие варианты комплектации резцов деталями крепления, режущими пластинами (в том числе различных классов допусков) и стружколомами.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

Канавочный резец — требования по ГОСТ

Технические характеристики КР оговариваются нормами ГОСТ, которые были приняты еще в СССР. Основным стандартом является документ ГОСТ 2209-82, а также его пересмотр от 1990 года. Также действует и ряд других нормативных документов — ГОСТ 18874-73, ГОСТ 18885-73, нормы СНиП и другие. Они оговаривают основные параметры канавочных резцов — геометрию, износостойкость, прочность, маркировку, качество резки, методики проверки. О выборе КР нужно помнить следующее:

• Большинство резцов, представленных на рынке имеют российское, китайское или европейское происхождение. Российские изделия отличаются неплохими техническими характеристиками, большим сроком годности, не требуют дополнительных требований по транспортировке или хранению. Еще один плюс — умеренная цена. Однако их рекомендуется применять для обработки обычных деталях при невысоких температурах.
• Если хотите обработать прочную и/или нагретую поверхность, то предпочтение следует отдать запчастям европейских производителей. Стоят они дороже, но и технические параметры у них лучше. К тому же они медленнее тупятся, легко хранятся, дольше выдерживают воздействие воды, химических веществ.
• С китайскими деталями ситуация гораздо сложнее. Многие китайские производители делают вполне качественные запчасти не уступают российским и даже европейским аналогам. А стоят они очень дешево. Однако в продаже все же много китайских низкокачественных резцов, поэтому выбирать детали нужно аккуратно. Имеет смысл закупать китайские изделия небольшими партиями (в случае плохих резцов Вы не потеряете много денег).

Используемые маркировки

Обозначение резцов канавочных имеет кодировку, которая дает полное определение геометрических параметров инструмента, занесенных в таблицы нормативных документов. Основная маркировка изделий упоминает такие параметры, как сплав с процентным соотношением компонентов металла в сплаве. Например, если взять резец Т5К10, то здесь будет сплав на основе группы титановольфрамовой, где карбида титана до 5 %, а кобальта до 10 %.

Для подбора режущих канавочных изделий недостаточно знать только состав сплава, нужно исходить из всех параметров, которые оговорены ГОСТом.

Правила подбора, применения

В продаже есть много разновидностей канавочных резцов, которые могут отличаться по множеству параметров — конструкция, материал, технические свойства. При выборе купите запчасти на основе легированной стали, которая надежна, прочна, не требует частой заточки. Чтобы КР долго прослужил без заточки, придерживайтесь следующих советов:

• Учитывайте особенности материала перед обработкой (в этом поможет материаловедение). Скажем, для обработки нержавейки не стоит покупать КР на основе углеродистой инструментальной стали — инструмент будет быстро тупиться, поэтому Вам придется часто делать заточку.
• Изучите работу станка перед покупкой инструмента. Следует учитывать износ, количество оборотов, функционал станка и другие параметры. Если станок находится в аварийном состоянии, то сперва выполните его ремонт — и лишь потом приступайте к установке на него КР.
• Учитывайте температурный режим, при котором выполняется обработка заготовок. При повышении температуры материал расширяется, поэтому качество обработки и режущие свойства инструмента будут снижаться. На некоторые резаки наносится алмазное напыление — при нагреве оно выгорает быстро.
• В продаже есть монолитные и составные резцы. Первые стоят очень дешево, однако затачивать их тяжело и непрактично. Составные резцы дороже, однако и пользоваться ими гораздо легче, а затачивать их гораздо проще (справится начинающий токарь).
• При обработке также учитывайте характер, физические свойства заготовки. Ключевые параметры, на которые стоит обратить внимание — однородность поверхности, наличие углублений, мелких изъянов, глубина канавок, чистота и точность обработки.