Резец представляет собой инструмент, служащий для обработки металла, дерева и других твёрдых материалов. Такая обработка проводится по субстрактивному принципу – то есть берётся заготовка, в объёме которой «помещается» планируемое изделие. Оно «высвобождается» путём удаления «лишнего» материала. Непосредственно эту задачу и выполняет резец: соприкасается заточенной частью с объектом и состругивает или отрезает от него кусочек. От фрезы – другого режущего приспособления, выполняющего аналогичную функцию – резец отличается в основном тем, что он в станке он размещается неподвижно (а заготовка вертится), в случае же с фразой роли распределяются наоборот, как правило. Другим важным отличием является количество режущих кромок: на крутящейся фрезе их целесообразно делать довольно много, у резца же гораздо меньше. Несмотря на простоту конструкции, эта группа инструментов достаточно обширна и делится на несколько видов – по типу станков и работ, для которых изделие предназначено. Но даже в пределах одной подгруппы – токарной – представлено много видов и конфигураций.
Конструкция
По форме токарный резец напоминает стержень или продолговатый брусок. Рабочий элемент называется головкой. Остальное – державка. В сечении она обычно квадратная или прямоугольная, либо круглая (главное, чтобы в этом плане она соответствовала оснастке станка, ведь иначе инструмент не получится закрепить в держателе). Размеры сечения стандартизированы. Это немаловажный параметр, влияющий на выносливость инструмента и его способность выдерживать усилие, возникающее при резке. Он тщательно рассчитывается по формам с учётом прочности материала на изгиб, сопротивления, усилия и изгибающих моментов при работе. Экономить на толщине не рекомендуется. Нужно отметить, что токарные резцы по этому параметру посередине: уступают строгальным (в силу специфики нагрузок последних), но превосходят автоматные, револьверные.
Головка может быть выполнена из того же материала, что и тело инструмента (в этом случае он является цельным). Либо рабочая часть может быть изготовлена из другого материала, обладающего лучшими показателями износостойкости и т.д. Эти элементы бывают прикреплены к корпусу (припаяны, приварены) или же имеют съёмный формат.
Подробнее о конфигурации головки
Важная характеристика – положение державки и головки относительно друг дружки. Если они находятся на одной оси (а то и представляют единый блок), то резец относится к прямым. У тела отогнутого резца визуально можно найти загнутую «шейку» (между частями инструмента получается угол). У изогнутого она тоже есть, но имеет другую форму – более зигзагообразную или s-образную, с двумя сменами направления. Оттянутый вид отличается тем, что рабочая часть заметно тоньше основного стержня (тогда как у предыдущих разновидностей такого перепада не наблюдается). Она может располагаться по центральной оси или же иметь смещение влево или вправо.
У токарного резца есть три важных поверхности, которые контактируют с заготовкой или «смотрят» на неё. Стружка, которую снимает инструмент, сползает по передней поверхности. Главная задняя поверхность обращена по направлению движения резца, то есть к ещё необработанной части заготовки. Вспомогательная задняя поверхность – к той части, с которой стружка уже снята. Там, где задние грани стыкуются с передней, образуются две кромки: главная и вспомогательная соответственно. Это и есть основные виды режущих кромок у резца. Они сходятся под углом. Точка, где это происходит, является вершиной. В зависимости от параметров этих элементов - габаритов поверхностей, формы, остроты или закруглённости кромок и вершины, меняется конфигурация инструмента, его возможности и нюансы взаимодействия с обрабатываемой деталью.
Также для понимания геометрии данного токарного инструмента и физики процесса резания имеют значение углы (которых в общей сложности порядка 7 и которые целесообразно смотреть на плане). На практике это в первую очередь связано с правильностью заточки и как результат выносливостью самого резца и качеством работы. Чтобы определить эти углы, необходимо выделить ряд перпендикулярно лежащих плоскостей. Плоскость резания проходит через главную кромку по касательной к той поверхности, которая в ходе работы образуется на болванке. Основная плоскость в данном случае размещается идентично нижней грани (опорной поверхности) – это та плоскость, в которой идёт движение инструмента. Если спроецировать на неё первую плоскость, к той под углом 90 градусов будет располагаться третья (главная секущая).
Основные варианты классификации
Можно подразделить по направлению хода. Держатель может передвигаться между двумя узлами токарного станка – бабками. Вектор движения у левого резца – от передней (шпиндельной) бабки к задней (упорной), то есть слева направо. У правого – наоборот, справа налево. Устанавливается токарное приспособление всегда лезвием к заготовке. Лайфхак, как проверить направление резца – положить сверху руку: большим пальцем на лезвие, а остальными в сторону вершины. Какая рука, такой и инструмент.
Также особенности установки позволяют различить тангенциальные и радиальные инструменты. Последние устанавливаются к обрабатываемой детали под углом 90 градусов, а первые проходят по касательной.
Что касается специализации, принято выделять 8 основных видов. Назначение и характер производимых операций в большинстве случаев очевидны из названий.
Проходной обрабатывает внешнюю сторону детали вдоль оси её вращения. Отдельно нужно сказать о его упорной разновидности, позволяющей делать небольшие перпендикулярные ступени. Подрезной подходит для обработки торцов детали или прорезывания уступов под углом 90 градусов. Инструмент отрезного вида тоже под прямым углом режет болванку насквозь или используется для создания узких кольцеобразных канавок. Специально для этой цели, причём как с наружной стороны детали, так и с внутренней, служат канавочные (также встречаются под названием «прорезные»). Фасочные и резьбонарезные инструменты специализируются на соответствующих элементах. Расточный нужен для создания отверстий. Для некоторых сложных очертаний, менее стандартных задач актуальны фасонные инструменты, которые позволяют резать болванки по специально разработанному шаблону.
Также токарные резцы можно характеризовать по точности операций, которые они способны выполнять. Выделяют три- четыре вида от черновых, предназначенных для первичной обработки, до особо точных специальных. Благодаря особенностям конструкции возрастает гладкость поверхности, которую они после себя оставляют – после черновых работ она далека от идеала, а после точных гораздо меньше нуждается в доработке.
