§ 13. Виды и назначение токарных резцов. Управление токарно-винторезным станком

       Для токарной обработки металлов применяют специальные инструменты — токарные резцы. Их изготовляют из сталей и сплавов, имеющих твердость, значительно превышающую твердость обрабатываемого материала. Рабочая часть резцов, как и у многих других режущих инструментов, имеет форму клина (рис. 65).

Рис. 65. Схема процесса точения (а): 1 — обрабатываемая поверхность; 2 — обработанная поверхность; 3 — резец; основные углы режущей части резца (б): γ — передний угол; α — задний угол; β — угол заострения резца; δ — угол резания

        Токарные резцы отличаются один от другого по конструкции, но все они имеют державку и режущую часть (рис. 66). Державка служит для закрепления резца в резцедержателе, режущая часть непосредственно участвует в процессе резания. На режущей части имеются передняя и две задние поверхности, главная и вспомогательная режущие кромки и вершина резца.  Главная режущая кромка выполняет основную работу резания.

Рис. 66. Элементы резца: 1 — главная задняя поверхность; 2 — вспомогательная задняя поверхность; 3 — вершина резца; 4 — вспомогательная режущая кромка; 5 — передняя поверхность; 6 — главная режущая кромка

        Важными характеристиками токарного резца являются основные углы его режущей части.

       Главный задний угол α (альфа). Увеличение данного угла уменьшает трение задней поверхности резца о поверхность заготовки.

      Передний угол γ (гамма) влияет на процесс резания, легкость схода стружки, качество обработанной поверхности.

      Угол заострения β (бета). Чем меньше угол заострения, тем легче резец входит в металл и отделяет стружку с меньшим усилием. Однако при уменьшении угла заострения снижается прочность резца, и он быстрее затупляется и ломается.

      Угол резания δ (дельта). δ = α + β.

      Токарные резцы подразделяют:

1. по направлению подачи (правые и левые),

2. по конструкции головки (прямые и отогнутые),

3. по способу изготовления (цельные, сборные и составные),

4. по сечению державки (прямоугольные, круглые и квадратные),

5. по виду обработки (проходные, подрезные, отрезные, прорезные, расточные, фасонные, резьбонарезные).

       На рисунке 67 схематично показаны некоторые виды резцов.

Рис. 67. Токарные резцы: а — проходной прямой; б — проходной отогнутый; в — проходной упорный; г — подрезной; д — отрезной; е — фасонный; ж — резьбовой; з — проходной расточной

    Виды резцов

         Проходные резцы (рис. 67, а, б) предназначены в основном для обтачивания наружных цилиндрических и конических поверхностей заготовок, проходной упорный резец (рис. 67, в) — для обработки уступов. Торцы заготовок обрабатывают подрезными резцами (рис. 67, г), а отрезают заготовки — отрезными (рис. 67, д). Резьбовыми резцами (рис. 67, ж) нарезают наружную и внутреннюю резьбу, а расточными (рис. 67, з) — растачивают отверстия. Для обработки фасонных поверхностей применяют фасонные резцы (рис. 67, е).

       Следует помнить, что токарные резцы, как и любой другой инструмент, нельзя использовать не по назначению, бросать, хранить «навалом». Нельзя допускать значительного затупления инструмента.

Управление токарно-винторезным станком

      Управление станком — это выполнение действий, которые обеспечивают процесс резания, т. е. вращение заготовки и перемещение резца. Однако прежде чем приступить к управлению станком, его надо наладить и настроить.

       Наладка станка заключается в закреплении заготовки и инструмента. Для закрепления заготовок применяют трехкулачковый патрон (рис. 68) или поводковую планшайбу с центрами (рис. 69).

Рис. 68. Установка заготовок в трехкулачковый патрон: 1 — заготовка; 2 — корпус патрона; 3 — планшайба; 4 — ключ; 5 — отверстие под ключ; 6 — кулачки

       Заготовку 1 помещают в патрон на глубину не менее 20...25 мм и сжимают кулачками 6 при помощи ключа 4. Заготовка не должна выступать из патрона на величину свыше пяти ее диаметров. Более длинные заготовки поддерживают задним центром, который устанавливают в заранее выполненное в торце детали центровое отверстие. В противном случае под воздействием силы резания заготовка будет сильно изгибаться, что может привести к некачественной обработке и поломке инструмента.

Рис. 69. Установка заготовки при помощи поводковой планшайбы: 1 — корпус поводковой планшайбы; 2 — передний центр; 3 — стопорный винт; 4 — хомутик; 5 — заготовка; 6 — задний центр; 7 — стержень; 8 — поводок

        При изготовлении некоторых деталей используют установку деталей в двух центрах — переднем 2 и заднем 6 (рис. 69). Передний центр устанавливают в отверстие шпинделя, задний — в пиноль задней бабки. Для передачи на деталь крутящего момента используют специальные поводковые планшайбы 1.

      Резец 1 (рис. 70) закрепляют в резцедержателе ключом 4 с помощью винтов 5. Резец должен выступать из резцедержателя на одну-полторы высоты резца. С помощью подкладок 6 под резец 1 добиваются того, чтобы вершина резца была расположена на уровне оси шпинделя, т. е. на уровне заднего центра 2.

Рис. 70. Установка токарного резца в резцедержателе: 1 — резец; 2 — задний центр; 3 — пиноль задней бабки; 4 — ключ; 5 — винты крепления резца; 6 — подкладка под резец

     Настройка станка — это установка необходимой частоты вращения шпинделя и скорости перемещения суппорта (подачи). Для каждого конкретного способа обработки устанавливают наиболее выгодные параметры режима резания: скорость резания, глубину резания и подачу.

        Скорость резания (V м/мин) — это путь, который проходят наиболее удаленные от центра точки обрабатываемой заготовки за единицу времени при ее вращении. Глубина резания (t, мм) при наружном точении — это толщина слоя металла, которая срезается за один рабочий ход резца: t = (D - d) : 2, где D — диаметр обрабатываемой поверхности, d — диаметр обработанной поверхности. Подача (S, мм/об) — это величина перемещения режущей кромки резца в направлении движения подачи за один оборот заготовки (рис. 71).

Рис. 71. Глубина резания и подача при наружном точении

       Станок ТВ-6 настраивают при помощи рукояток 1 — 5 (см. рис. 64) по таблицам, которые прикреплены к станку.

Правила безопасной работы

1. Не включать станок без разрешения учителя.
2. Работать на станке можно только в спецодежде и в защитных очках.
3. Работать только при опущенных защитных кожухах, закрывающих патрон и суппорт.
4. Не передавать и не брать предметы через движущиеся части станка.
5. Во время работы не наклонять голову близко к вращающемуся патрону.
6. Не опираться на станок, не класть на него инструменты и заготовки.
7. Не отходить от включенного станка.

Практическая работа    "Ознакомление с токарными резцами"

1. Рассмотрите несколько различных токарных резцов.
2. Определите их виды и назначение.
3. Измерьте с помощью угломера основные углы режущей части одного из резцов и запишите результаты измерений в таблицу.

Практическая работа  "Управление токарно-винторезным станком ТВ-6"

1. Проверьте соответствие станка вашему росту. Подберите подставку под ноги, чтобы ладонь правой руки, согнутой под углом 90°, находилась не ниже оси центров станка.
2. Проверьте вместе с учителем исправность заземляющего провода и защитных кожухов, закрывающих суппорт и патрон.
3. Установите с помощью рукояток по таблице на передней панели станка наименьшую частоту вращения шпинделя. Рукояткой 17 задайте направление вращения шпинделя «Вперед». Включите электродвигатель кнопкой «Пуск» и выключите кнопкой «Стоп». Задайте вращение шпинделя рукояткой 17«Назад», включите и выключите станок.

   Повторите упражнение, устанавливая частоты вращения, указанные в таблице на передней панели станка.

4. Кнопкой 14 (см. рис. 64) включите реечную передачу. Вращая рукоятку 6, переместите поперечные салазки в крайнее заднее, а затем в крайнее переднее положение. Рукояткой 8 установите верхние салазки в крайнее левое, а затем в крайнее правое положение.
5. Установите минимальную частоту вращения шпинделя, включите ходовой вал рукояткой 2 и установите направление подачи «Влево» рукояткой 3. Рукояткой 1 установите минимальную величину подачи по таблице на передней панели станка. Включите электродвигатель кнопкой «Вперед» (шпиндель начнет вращаться). Рукояткой 13 включите и через одну-две секунды выключите механическую подачу.
6. Повторите упражнение при положении рукоятки 3 «Вправо».
7. Установите другие величины подачи и повторите упражнение.

Новые слова и понятия

Токарные резцы, державка и режущая часть резца, основные углы режущей части резца: главный задний, передний, заострения, резания. Управление станком, наладка и настройка станка, трехкулачковый патрон, поводковая планшайба, параметры режима резания: скорость и глубина резания, подача.

Проверяем свои знания

1. Каким инструментом обрабатывают детали на токарных станках?
2. Из каких основных частей состоит токарный резец?
3. Какие поверхности и кромки имеет режущая часть резца?
4. Назовите основные углы режущей части резца.
5. Что общего между токарным резцом, зубилом, сверлом, ножовкой?
6. Назовите основные виды токарных резцов.
7. Какие работы можно выполнять проходными резцами?
8. Что такое управление станком?
9. Как осуществляют наладку станка?
10. Как правильно установить заготовку в трехкулачковый патрон?
11. Почему нельзя оставлять ключ в патроне?
12. Как правильно установить резец?
13. Какие параметры режима резания вы знаете?
14. Как рассчитать глубину резания?