Виды резцов по металлу для токарного станка: типы и назначение

Shutterstock

Анатомия столярной стамески. Все сложнее, чем кажется

На первый взгляд в устройстве этого инструмента нет ничего сложного — он состоит из ручки и плоского стального клинка. Но если начать вдаваться в детали, всплывет множество нюансов. Их важно учитывать, чтобы с самого начала не ошибиться с выбором.

Устройство столярной стамески и градация размеров

Первым делом обратите внимание на особенности соединения клинка с ручкой — этот конструктивный нюанс дает много важной информации о назначении инструмента. По типу крепления стамески делят на варианты с конусной юбкой и хвостовиком.

Стучать киянкой или работать только усилием руки? Это во многом зависит от способа крепления ручки.

В первом варианте ручка фиксируется в коническом углублении стальной юбки. Во втором — насаживается на хвостовик. Прочность соединения резца с ручкой у обеих моделей разная.

Стамески с юбкой лучше приспособлены к ударным нагрузкам. Они реже раскалываются и прочнее на излом. Благодаря конусному стакану сила ударов равномернее распределяется от ручки к стальному резцу, что сказывается на управляемости инструментом и качестве реза. Их используют при работе с твердыми породами древесины (с которыми приходится активнее стучать киянкой), при долблении глубоких гнезд и выполнении операций, создающих боковые нагрузки на инструмент. Конструкция этого типа лучше противодействует скручиванию и изгибам.

Стамески с хвостовиком также рассчитаны на удары киянкой, но обращаться с ними нужно более деликатно. Для предотвращения раскола место соединения ручки и клинка усиливают металлическим кольцом-обоймой. Оно делает стамеску прочнее на излом, когда ее используют как рычаг, но не спасает от другой проблемы: со временем хвостовик перестает плотно сидеть в деревянной ручке, из-за чего клинок начинает шататься и прокручиваться. Решить эту проблему обычно помогает только замена ручки. При всех относительных недостатках, у стамесок этого типа есть неоспоримое преимущество — они просты в производстве, из-за чего стоят дешевле, чем модели с насадным конусом.

Торцы ручек обычно дополняют специальным кольцом-обоймой, металлическим затыльником или накладкой из толстой кожи. Основная функция этих усиливающих элементов — защита оконечности ручки от растрескивания и распределение силы удара при работе киянкой.

В некоторых современных моделях стамесок, которые уже далеки от классического столярного канона, хвостовик тянется через всю ручку и заканчивается стальным затыльником. Саму ручку изготавливают из пластика или плотной резины. Такой инструмент без последствий переносит не только постукивания киянкой, но и удары молотком.

Токарный станок

Специальное оборудование для обработки дерева на токарном станке стоит недешево. Для обучения точению сгодится и обычная насадка к дрели. На чем экономить не стоит, так это на стамесках: дешевые и некачественные обычно после первых же опытов с твердым деревом тупятся и уже не режут, а рвут древесину.

Резчицкий инструмент должен как можно дольше оставаться острым!

Чтобы изделие было точно обработано, его нужно правильно закрепить на станке. Для этого на токарных станках предусмотрены специальные приспособления различной формы и размеров.

Чем больше у токарного станка различных приспособлений, тем проще и точнее будет работать на нем.

Черновую обработку дерева проводят на низких оборотах, на более высоких выполняют чистовую и шлифовку.

Тем, кто разбирается в электричестве, форумчане советуют использовать бесступенчатое изменение скорости вариатором. Это удобно тем, что скорость можно менять от максимальной до минимальной прямо на ходу и не перекидывая ремни.

Устройство и работа токарных станков

Токарный станок по дереву имеет одну ограниченную функцию: он только вращает деревянную заготовку. Столяр же из простого куска дерева постепенно вытачивает законченный предмет: ножки для мебели, корпус лампы, стойки перил, игрушки, коробочки, кубки, салатницы, вазы и т.д.

В отличие от прочих машин для обработки дерева, использующихся лишь на тех или иных промежуточных стадиях, токарный станок годится для всех операций: от черновой обработки до полирования. Требуемый инструмент — это желобчатые (цилиндрические или в форме буквы V) и плоские стамески, резцы, скребки различных размеров и форм. Станок вращает заготовку, а рука контролирует движение резца. 

Устройство станка с электронным регулированием

  1. Выключатель «Пуск-Стоп»
  2. Станина
  3. Передняя бабка
  4. Переключатель скорости (с вариатором)
  5. Шпиндель
  6. Поводковый центр
  7. Подручник (резцедержатель)
  8. Центр задней бабки
  9. Задняя бабка

Выбор токарных резцов

Токарный резец, являясь на первый взгляд сравнительно простым инструментом, требует к себе серьезного подхода. Для качественной обработки металла к нему предъявляется ряд требований:

  • Правильный подбор материала и геометрических размеров режущей части инструмента.
  • Достаточная виброустойчивость державки.
  • Соответствие пластины инструментального материала для конкретного вида обработки: форма и размер, способ крепления. Выбор геометрии и конструкции места для крепления пластины.
  • Способ стружколомания.
Читайте также:  Изготовить стол для фрезера своими руками — это реально

Все эти факторы определяют качество будущей детали, скорость выполнения операций.

Геометрические размеры резцов должны обеспечивать:

  • Максимальное время работы режущей части до величины максимального износа — стойкость инструмента.
  • Сохранение всех первоначальных настроек. Это особенно актуально при работе станков-автоматов.
  • Качество обрабатываемой поверхности.
  • Недопущение чрезмерного уровня вибраций.

Точного соблюдения всех условий и параметров достичь невозможно. Поэтому для обработки конкретных изделий проводится оптимизация всех критериев, в результате чего готовая деталь должна соответствовать заданным размерам и шероховатостям.

Заточка резцов

Важным условием качественного изготовления деталей является их своевременная заточка. Этот процесс выполняется на точильно-шлифовальных станках при постоянном охлаждении.

Заточка резца осуществляется в строгой последовательности. Сначала доводится главная поверхность с переходом на заднюю и вспомогательную плоскость. Затем получают ровную режущую кромку передней поверхности.

Резцы из быстрорежущей стали затачиваются электрокорундовым шлифовальным кругом. Точильный инструмент из карбида кремния используется для резцов из твердых сплавов. Применение шаблонов значительно облегчает доводку резцов.

Токарные резцы для работы по дереву своими руками

Резцы по дереву

Для работ на токарном станке по дереву нужен не один резец, а несколько. Причём все резцы имеют разную форму и предназначение. Существует два основных вида таких резцов:

  1. Для грубой, первоначальной обработки.
  2. Для придания формы и окончательной доработки.

Несмотря на нюансы применения, все резцы для работы на токарном станке по дереву имеют общие принципы изготовления и требования к форме. Любой резец состоит из лезвия (около 30 см в длину) и рукоятки (не менее 20 см). В свою очередь, рукоятка состоит из деревянного держака и металлического кольца для фиксации металлического резака.

Основная рабочая плоскость делится на три части: лезвие — самая острая часть, тело — плоскость резца, которая используется для держания и упора, хвостовик — узкая часть, применяемая для крепления в рукоятке.

В набор токарных резцов по дереву входит разный инструмент. Резцы по своей функциональности делятся на четыре основные группы:

  1. Чтобы отрезать заготовку применяют отрезные.
  2. Чтобы придать цилиндрическую форму — расточные.
  3. Для точения двухгранных выемок и выступов — подрезные.
  4. Для создания овальных выемок — фасонные.

Схема изготовления

Большое значение в качества резца играет выбор металла для рабочего полотна. Многие мастера используют для этого старые напильники, рашпили и другие инструменты, сделанные из высококачественной стали. Автомобильные рессоры могут стать замечательным материалом для будущего замечательного инструмента. Однако такой резец после заточки следует закалить.

Для изготовления рукоятки лучше использовать твёрдые породы древесины (груша, слива, яблоня, дуб, бук). Приготовив материалы для будущего орудия труда, можете приступить к следующим шагам:

  1. Выточите рукоятку.
  2. Насадите фиксирующее кольцо на рукоятку. Следите, чтобы кольцо плотно прилегало к поверхности.
  3. Просверлите отверстие малого диаметра в торце рукоятки для вставки основного полотна.
  4. Если сталь для полотна не закалённая, то самое время его закалить.
  5. Заточите на точильном станке хвостовик. Он должен быть острым на конце.
  6. Вбейте полотно в рукоятку. Проверьте надёжность крепления.
  7. Заточите лезвие полотна нужной конфигурации. Используйте для заточки шлифовальные круги разной зернистости. Угол заточки может быть от 20 до 60 градусов, в зависимости от предназначения инструмента и личных предпочтений мастера.
  8. Проверьте визуально готовый резец на наличие трещин, сколов и других изъянов, которые сразу устраните.

Работать резцами начинайте на мягких породах древесины (тополь, берёза, липа). Убедившись, что инструмент надёжный переходите на обработку более твёрдых пород.

Регулярно проверяйте стамески для токарного станка по дереву на надёжность и прочность. От этого зависит ваша безопасность.

Применение на практике

Изготовленные собственноручно инструменты радуют, и возникает вопрос, что можно сделать на токарном станке с их помощью. Токарные работы очень востребованы в строительстве и дизайне, а также декоративном искусстве.

Например, фигурные балясины для лестницы внутри дома или крыльца. Красивый подсвечник на камине или журнальном столике может украсить и разнообразить вид любого интерьера.

Точёные шахматные фигуры — мечта любителей этой древней игры.

Прежде чем приступить, нужно проверить надёжность станины, на которой установлен станок. Также осматриваются крепления и прочность передней и задней бабки, подручника и исправность всех фиксаторов. Сразу нужен правильный рабочий режим, чтобы неоцентрованную заготовку не вырвало большой скоростью вращения.

После того как мастер решил, что собирается сделать, нужно приготовить болванку для будущего изделия. По чертежу определите размеры и в соответствии с этими данными выбирается нужная заготовка.

Отцентрируйте торцы бруска. Для большей безопасности и удобства состругайте рубанком ребра бруска и придайте ему форму восьмигранника.

При переходе на более тонкую обработку на первое место выходит техника безопасности. Следите, чтобы правильно установить рекомендованными станковые скорости вращения.

Читайте также:  Как собрать и установить дверную коробку своими руками

Нарушение установленных норм обработки может привести к несчастному случаю, если это работа на станке с большим диапазоном скоростей вращения.

Помните, что правила безопасности написаны для блага людей, чтобы без проблем для жизни и здоровья выполнять токарные работы по дереву. Своими руками можно всё испортить, если не последуете проверенным временем рекомендациям.

Изготовив свой первый резец, мастер обычно хочет продолжить совершенствоваться в этом нелёгком деле. Помните, что правильно сделанный и заточенный инструмент залог эффективной работы на токарном станке. Следуйте полезным советам и постоянно осваивайте новые приёмы и приспособления.

Типы по функционалу

При работе на токарном станке необходимо иметь несколько типов резцов, поскольку эти инструменты в зависимости от заточки и формы выполняют различные функции, начиная от грубой обдирки и заканчивая чистовой отделкой готового изделия.

Грубая обдирка

Инструмент, предназначенный для такой работы, содержит пару рабочих граней, которые сопрягаются между собой под острым углом. Такой инструмент более безопасен, чем радиальные аналоги.

Чистовое точение

Резцы этого функциональность нужны, чтобы снять небольшой слой стружки. При помощи этого инструмента нельзя придать форму готовому изделию, можно сделать гладкой только наружную поверхность. Инструменты для чистового точения имеют угол наконечник с правым или левым углом заточки.

Фасонный

Фасонный тип резца имеет полукруглый наконечник. Он предназначается для работы с нестандартными поверхностями. Конфигурация фасонных резцов может быть самой разной, в зависимости от обрабатываемой поверхности и ее формы.

Отрезной

Используется только для единственного процесса – отрезать готовое изделие от остатков заготовки.

Расточный

Эти резцы предназначены для того, чтобы убрать излишки материала в процессе обработки изделия. В области резания для проведения таких операций есть специальный уступ.

С круглым сечением

Необходимы для обработки радиусных заготовок. Рабочая часть такого инструмента может содержать небольшие технологические резцы или быть радиусной.

Если резец предназначен для внутреннего точения, то на нем обязательно установлен ограничитель, регулирующий глубину точения.

Классификация токарных резцов

Выделяют несколько особенностей, по которым существующие сегодня модели разделяют на группы. Предлагаем подробнее взглянуть, по каким именно признакам.

По способу изготовления:

  • Монолитные (цельные) – головка с державкой сделаны неразрывно, из одной и той же заготовки, из стали (как правило, легированной).
  • Сборные – на их рабочую часть путем пайки нанесена твердосплавная пластина.
  • Съемные (регулируемые) – похожи на предыдущие, с той лишь разницей, что элемент усиления у них обычно сделан из металлокерамики и закреплен болтами (винтами, прижимами), а значит его можно демонтировать и заменить.

По направлению движения:

  • правые – на практике применяются значительно чаще; для проверки положите соответствующую руку на поверхность, – режущая кромка инструмента должна располагаться с той стороны, где окажется большой палец, смотрящий на деталь;
  • левые – используются реже; если сравнивать их с более популярными собратьями, они подаются наоборот, а значит и лезвие их, если поднести ладонь, окажется с другой стороны.

Теперь вернемся к вопросу габаритов и посмотрим, учитывая специфические особенности, какие бывают резцы для токарного станка с точки зрения их геометрии.

По форме державки:

  • квадратные – размерами от 4 на 4 до 40 на 40 мм;
  • прямоугольные – с соотношением сторон от 16 на 10 до 63 на 50 мм.

Строение головки мы рассмотрели выше, и напоминаем, что по этому параметру инструменты могут быть прямыми, изогнутыми, отогнутыми или оттянутыми. Есть еще один важный момент – та функция, которую они будут выполнять.

По типу назначения:

  • отрезные – для формования заготовок с прямотой граней (углов);
  • проходные – для торцов, снятия фасок, внешних поверхностей;
  • канавочные – для создания канавок нужной глубины;
  • расточные – для обработки отверстий, сквозного и/или глухого вида;
  • резьбовые – для исполнения винтовых соединений.

По характеру выполняемых работ:

  • обдирочные (черновые) – слои материала снимаются быстро, но без особой аккуратности;
  • полу- и чистовые – для более обстоятельного и точного проведения технологических операций;
  • тонкие – для быстрого решения особенно ответственных и даже прецизионных задач.

По способу установки:

Если рассматривать, как зависит тип токарных резцов и их назначение от особенностей фиксации обрабатываемой заготовки, классификация будет осуществляться по варианту расположения:

  • Радиально – то есть под углом в 90 градусов к оси детали; это классический вариант для большинства промышленных предприятий, на которых важно, чтобы крепление и геометрические положения инструмента были унифицированными.
  • Тангенциально – кромка находится под непрямым углом; такой монтаж применяется сравнительно реже, потому что фиксация сложнее, но он актуален для нестандартных случаев, требующих максимальной точности.

По материалу режущей части:

  • Углеродистые металлы с твердостью закаливания на уровне 60-64 или на основе хромокремения, хромовольфрама; используются сравнительно редко, так как быстро перегреваются и при 240 или 300 градусов, поэтому уже показывают плохие результаты.
  • Стали закалки до 62-65, категории Р9К5Ф2, Р9, Р12; применяются часто, так как не подлежат протирке и даже при высоких скоростях вращения способны сохранять свои свойства и выдерживать температуру до 650 0С.
  • Металлокерамика – сплавы на базе вольфрамокобальта (ВК8, ВК6 – для чугуна) или титановольфрамокобальта (особенно популярен Т15К6); не деформируются даже при 900 градусах Цельсия.
Читайте также:  Изучаем уровень: при чем здесь спирт и пузырьки

Отдельного внимания заслуживает маркировка: обозначения токарных резцов по металлу состоят из 9 или 10 символов. Каждая цифра (или буква) регламентирует:

  • 1я – вариант монтажа;
  • 2я – форма пластины;
  • 3я – тип инструмента;
  • 4я – значение заднего угла;
  • 5я – направление движения;
  • 6я – высота державки;
  • 7я – ширина хвоста;
  • 8я – общая длина;
  • 9я – размер кромки;
  • 10я – проставляется опционально, когда это нужно, и определяет ключевые (для данного случая) параметры точности.

Теперь, чтобы не усложнять обзор, самое время перейти к максимально подробному рассмотрению наиболее часто эксплуатируемых вариантов – чтобы у вас сложилось полное представление о том, как, когда и для чего они используются.

Особенности конструкции резцовых устройств для токарного станка

Металл обрабатывают с помощью токарных резцовых приспособлений с двумя основными компонентами:

  1. Рабочие головки берут на себя основную часть работы по металлу.
  2. Державка надёжно фиксирует детали на станке.

Когда плоскости соединяются друг с другом, появляются рабочие головки. В комплекте с конструкцией – несколько головок, у которых режущие поверхности. Их выбирают с опорой на тип обработки, характеристики материалов у заготовок. Резец державки обладает поперечным сечением двух типов:

  • Квадрат.
  • Прямоугольник.

«Світ Покрівлі» () – одна из лучших компаний кровельных и фасадных материалов на рынке стройматериалов

Их коллектив состоит из молодых, активных, целеустремлённых специалистов, которые  особое внимание уделяют профессиональному росту, развитию, усовершенствованию

Следующие виды токарных резцов, каждый из которых выполняет своё назначение, выделяют по конструкции:

  1. Оттянутые. Державка с увеличенной шириной по сравнению с рабочими головками.
  2. Отогнутые. Название связано с положением, характерным для рабочей головки по отношению к оси державок. При виде сверху характеристика более заметна.
  3. Изогнутые. При боковом взгляде форма державки становится изогнутой.
  4. Прямые. Когда одна ось вмещает одновременно рабочие головки с державками. Допустимо расположение на двух осях, но параллельность друг к другу детали сохраняют.

ЗАТОЧКА РЕЗЦА СВОИМИ РУКАМИ

Рис. 18. Угол заточки обдирочного резца

Рис. 19. Приспособление для заточки резца «призма»

Чтобы заточить широкий рейер нужно выполнить два условия: сохранить перпендикуляр режущей кромки к оси резца и заточить основную фаску, одинаковую по всей ширине. Я рекомендую затачивать обдирочный резец в угол 45°. Такой угол — хороший компромисс между остротой режущей кромки и небольшим усилием резания при обработке (рис. 18). Для заточки резцов я использую заточные станки двух типов: ленточный гриндер Pro Edge производства компании Robert Sorby и низкооборотистое точило Tormek. Оба станка имеют удобные приспособления для заточки токарных резцов. Хотя, конечно же, похожие приспособления производятся и для обычных заточных станков. Для заточки широкого рейера на станке Pro Edge нам потребуется приспособление «призма» (рис. 19). Не затачивайте ваши резцы от руки, пользуйтесь приспособлениями, и вам не придётся привыкать к новому углу. Резцы при такой заточке будут служить вам дольше, так как не придётся снимать много металла в поисках прежнего угла.

Устанавливаем опорный столик станка на угол 90°, переворачиваем резец желобком вниз и прислоняем его к боковой поверхности «призмы». Достаточно несколько касаний и перпендикуляр восстановлен (рис. 20).

ЗАТОЧКА РЕЗЦА СВОИМИ РУКАМИ

Рис. 20. Восстановление перпендикуляра режущей кромки к оси резца

Рис. 21. Заточка резца с помощью лент разной зернистости

Далее устанавливаем опорный столик станка на угол 45° и располагаем резец в призме желобком вверх. Затачиваем основную фаску.

Для заточки и доводки резца (рис. 21) я обычно использую несколько лент разной зернистости:

Bora7 Р60, Bora7 Р120, ВогаЗ Р180 (рис. 22) для заточки;

Trizact АЗО, Trizact А16, Trizact А6 (рис. 23) для доводки.

ЗАТОЧКА РЕЗЦА СВОИМИ РУКАМИ

Рис. 22. Заточка резца на ленте ВогаЗ зернистостью Р180

Рис. 23. Доводка резца на ленте Trizact зернистостью А6

Итак, теперь у вас есть острый резец и навыки владения им. Вам остаётся только чаще практиковаться, и тогда ваши руки будут делать черновую работу уже за вас, а ваши мысли будут полностью заняты обдумыванием будущего проекта.

Ход работы

Чтобы изготовить качественные стамески по дереву, важно соблюдать стандартный алгоритм:

  • Создать чертеж будущего резца. Приложив его к металлу, аккуратно вырезать необходимую форму.
  • Осуществить первичную заточку изделия на абразивном круге.
  • Закалить заготовку. Для этого нужно нагреть металл до максимальной температуры, а затем поместить в емкость с отработанным машинным маслом. Вынимать изделие нужно лишь после того, как оно окончательно остынет. Судя по отзывам, некоторые умельцы закаливание осуществляют без масла, а остывать своим самоделкам дают просто на воздухе. Данная процедура обязательна, поскольку именно закаленные резаки пригодны для работ с древесиной различной твердости.
  • Обработать изделие, используя шлифовальную шкурку.
  • Выполнить финишную заточку на металлообрабатывающем станке.
  • Насадить металлическую часть на деревянную рукоятку.