Производство токарных резцов по ГОСТ

Современное производство резцов по ГОСТ и по чертежам заказчика выполняется из разных видов сплавов и с приданием режущим инструментам необходимых эксплуатационных параметров. С постоянным развитием промышленности увеличивается количество операций механической обработки  и расширяется сортамент резцов. Кроме стандартных, часто заказывают производство инструментов по особым критериям для решения поставленных задач. 

Особенности изготовления резцов

Производство резцов состоит из нескольких этапов:

1. Выбор сплава. Для изготовления прочного режущего инструмента используют, так называемую, быстрорежущую сталь. Их существует несколько в зависимости от химического состава. Они бывают вольфрамовые (ВК), титановольфрамовые (ТК) и титанотанталовольфрамовые (ТТК). Чаще применяют вольфрамовые сплавы повышенной твердости. К этим маркам относятся: ВК2, ВК8, ВК4, ВК6М, ВК8В. В маркировке буква и цифра указывает на тип содержащихся металлов. В этих марках присутствует «В» - карбид вольфрама и «К» - кобальт. Соответственно, 2, 8 и 4% кобальта, все остальное из 100% составляет карбид вольфрама. Буква «М» в маркировке указывает на степень зернистости. До 1,5 мкм – М, до 5 мкм – В. Еще более быстрорежущей сталью является титановая (Т5К10, Т14К8, Т30К4 и др.). В маркировке Т5К10 содержится 5% карбида титана, 10% кобальта и 85% карбида вольфрама. Сплавы ТТК содержат еще больше кобальта.
2. Производство заготовки. Она может быть в виде прутка круглой или квадратной формы заданных типоразмеров. Квадратный хвостовик выполняется по ГОСТ в большинстве случаев имеет параметры 25х20 мм, что сделано для удобного закрепления в резцедержателе. Длина отрезных резцов составляет 272 мм по ГОСТ 18884-73 в исп. 2.
3. Выбор типа и формы металлокерамической пластины для быстрорежущих инструментов. Пластина имеет повышенную твердость и применима для выполнения обработки большинства видов сплавов. Часто применяют марку ЦМ-332 – минералокерамический сплав. К особенностям этого материала относится высокая теплостойкость до 1200 градусов. 
4. Придание необходимой формы. На этом этапе выполняется предварительная термическая обработка заготовки для резца, чтобы ее можно было обточить и придать нужную форму. Это выполняется на токарных и шлифовальных полуавтоматах. На нашем предприятии имеется любое необходимое оборудование для производства резцов всех профилей. Делаем проходные (прямые и отогнутые), упорные отогнутые, подрезные, отрезные, резьбонарезные, канавочные, расточные и другие типы.
5. Термическая обработка для упрочнения сплава и придания ему проектной твердости, так как в процессе работы на него действуют большие нагрузки.
6. Подготовка крепления для установки металлокерамической пластины или ее напайка в зависимости от исполнения резца. В сборных типах инструментов пластина из быстрорежущей стали прижимается сверху дополнительной пластинкой и зажимается винтом. 

Особенности конструкции резцов

Токарный резец представляет собой режущий инструмент, состоящий из рабочей и крепежной частей. Хвостовик бывает прямоугольной или квадратной формы. Рабочая часть состоит из:

• передней кромки для отвода стружки;
• задней основной и задней вспомогательной кромок;
• основной и вспомогательной режущей грани;
• вершина режущего инструмента.

Изготавливаются разные профили резцов под заказ и по ГОСТ 9795, 25987, 18063 в зависимости технического задания на конкретный инструмент. Изготавливаются резцы из легированных в цельном виде сталей, с напаянными и прикрученными пластинами. Для черновых используются более термостойкие виды сплавов с крупной зернистостью. Ими можно снимать толстую стружку на высокой скорости резания.  

Этапы производства

В зависимости от целевого назначения резцы производят с применением разных технологий. Процесс при этом состоит из следующих стадий:

1. Отрезке по форме заготовки от прутка заданных размеров.
2. Горячей ковке державки для придания ей проектных параметров и плотности.
3. Формование при помощи фрезерной обработки всех поверхностей.
4. Снятие заусенцев и клеймение.
5. Подготовка места для установки пластин.
6. Напайка или нарезание резьбы для прикручивания пластин.
7. Заточка граней для резки металла.
8. Доводке граней при помощи специального станка с микронной точностью.     

Популярные типы резцов

Выпускаются резцы любой конфигурации. Чаще заказывают производство режущего инструмента из легированной стали с твердосплавными напаянными пластинами. Этот тип оснастки экономически обоснован, так как державку можно изготовить из более дешевого сплава, а пластину всегда можно заменить. Установку новых металлокерамических пластин выполняют на многих заводах. Для этой операции есть специальное оборудование и обученные работники.

Чаще на заводах и частных мастерских пользуются популярностью резцы следующих типов:

1. Проходные. Заказывают режущий инструмент разных типоразмеров с державками от 16х10 до 40-25 мм. Поменьше применяют для более мягких металлов и тонкой обработки. Толстые резцы используют для снятия больших слоев стружки на мощных станках чаще с горизонтальным вращением шпинделя. Самым ходовым из всего ряда является резец с державкой 25х16 мм. Эти резцы производят по единым стандартам из ГОСТа 18877-73.
2. Проходные упорные. Инструменты этого типа выпускают 5 основных размеров от 16х10 до 40х25 мм. Как и в прошлом типе, чаще пользуется спросом в частных мастерских и на заводах резцы среднего размера. Формат 16х10 мм применяют в основном для учебных заведений. Его конструкция отличается более прямой формой, что указывает на возможность выдержать большие нагрузки в процессе токарной обработки.
3. Подрезные отогнутые. Характерной чертой таких инструментов является отогнутый профиль несущей режущей части. Производим их трех типоразмеров от 16х10 до 32х25 мм. Данный резец используется реже, но участвует во многих технологиях обработки деталей.
4. Отрезные. Распространенный вид режущей оснастки для токарных станков. Передняя рабочая часть в разы тоньше державки, на которой закреплена пластина. Величина тонкой части определяет количество потерь металла при выполнении отрезания фрагментов стальных деталей. Ими также изготавливают канавки разной глубины. Самый популярный тип отрезного резца с державкой 20х16 мм.
5. Резьбонарезные. Инструмент предназначен для изготовления наружной резьбы на цилиндрических поверхностях изделий. Режущие кромки бывают конусными или коническими в зависимости от тип профиля резьбы. Обычно заказывают производство инструментов этого типа в типоразмерах 16х10 и 25х16 мм.
6. Для внутренней резьбы. Рабочая часть на них изогнута под углом 90 градусов и имеется твердосплавная пластина конусной или конической формы. Ими нарезают внутренние резьбы в деталях больших диаметров. Изготавливают оснастку длиной 150-200 мм с державками 16х16 и 20х20 мм.
7. Расточные для сквозных и глухих отверстий. Первый тип оснащен квадратной усиленной пластинкой, второй – треугольной.

Стандарты

Производство резцов выполняется по действующим стандартам. Для каждого типа инструментов существуют свои регулирующие нормативы:

• ГОСТ 9795 – резцы с державками и съемными твердосплавными пластинами;
• ГОСТ 25987 – с напаянными пластинами из твердосплавной марки стали с хвостовиками цилиндрической формы, используемые на координатно-расточных станках;
• ГОСТ 18063 и 18062 – цельные расточные с усиленной треугольной режущей кромкой для отверстий глухого типа и с квадратной режущей кромкой для сквозных;
• ГОСТ 18888, 18892, 18890 – строгальные, изогнутые, прямые и чистовые с пластинами из твердосплавной стали;
• ГОСТ 18884 – отрезные резцы с пластинами из твердосплавной марки стали;
• ГОСТ 18874 – прорезные и отрезные из стали быстрорежущего типа;
• ГОСТ 18877 – инструменты проходного типа с напаянными пластинами из твердосплавной марки.

Действующие стандарты являются рекомендательными для выполнения, но постепенно с появлением новых технологий возникают и новые нормативы. В европейской системе ISO есть стандарты, которых нет в отечественной системе. Производство качественных резцов – сложный технологический процесс, требующий использования специализированного оборудования и квалифицированных специалистов. На территории РФ есть немало таких заводов, где можно заказать единичные и оптовые партии режущих инструментов для обработки разных видов сталей.