Резец (инструмент)

Резец, режущий инструмент, применяемый при обработке изделий на токарных, револьверных, расточных, карусельных, строгальных, долбёжных, зубострогальных и специальных станках. Р. представляет собой стержень, состоящий из головки с режущей частью и державки, которой Р. закрепляется на станке. По форме головки различают Р.: прямые, отогнутые, изогнутые, чашечные; по сечению державки ‒ прямоугольные, квадратные, круглые. Конструктивно Р. могут выполняться с приваренной головкой или режущей пластинкой, с припаянной пластинкой, с направленной головкой, с головкой-вставкой, с механическим закреплением пластинки и т. д. По назначению (виду обработки) различают Р.: проходные, подрезные, отрезные и прорезные, расточные, резьбонарезные, радиусные, фасонные и др. (рис. 1). В зависимости от характера обработки Р. бывают черновые (обдирочные), чистовые, для тонкого точения, выглаживающие; по направлению подачи ‒ правые и левые. Материал режущей части ‒ инструментальные (в т. ч. быстрорежущие) стали, твёрдые сплавы, минералокерамические материалы, искусственные алмазы, эльбор и др. Форму передней поверхности Р. (см. Геометрия резца) выбирают в зависимости от материала его режущей части, обрабатываемого материала, способа получения обрабатываемой заготовки и характера обработки (см. табл.).

Формы передней поверхности резцов

№ формы

Наименование

Вид

Область применения

I

Плоская без фаски

Резцы всех типов для обработки чугуна и медных сплавов

II

Плоская с фаской

Резцы всех типов для обработки стали; f = 0 , 2‒0 , 3 мм при чистовой обработке; f = 0,8‒1,0 мм при черновой обработке, g = 0° для резцов из быстрорежущей стали, g = (‒ 5) ‒ (‒10) °‒ из твёрдого сплава

III

Paдиусная с фаской

Peзцы всех типов для обработки стали: R = 3‒18 мм ‒ для быстрорежущей стали: R = 2‒6 мм ‒ для твёрдого сплава: f и gj ‒ аналогичны форме II

IV

Плоская отрицательная

Резцы с пластинками твёрдого сплава при черновом точении стали с временным сопротивлением sвр ³ 1000 Мн/м2 (100 кгс/мм2), стального литья с коркой, при точении с ударами

V

Плоская с фаской и опущенной вершиной

Черновое точение стали с крупной стружкой и подачами ³ 1,5 мм/об; gj =(‒10) ‒ (-15)°

Геометрические параметры режущей части влияют на основные факторы процесса резания: трение между поверхностями Р. и заготовки, форму и направление схода стружки, деформацию поверхностного слоя, стойкость Р., силы резания, интенсивность и величину изнашивания Р., шероховатость обработанной поверхности и др.

В зависимости от конкретных условий обработки (обрабатываемого материала, режима резания, типа Р., жёсткости системы станок ‒ приспособление ‒ инструмент ‒ деталь, характера обработки, способа получения обрабатываемой заготовки и др.) экспериментально найдены оптимальные параметры геомерии режущей части Р. (рис. 2‒5): g = [(‒10)‒25]°; a = (6 + 12)°; j = (10 + 90)°; j1 = (0‒20)°; l = [(‒4)‒15]°.

При обработке изделий Р. с увеличенным радиусом при вершине r уменьшается шероховатость поверхности, но возрастают силы отжатия Р. от обрабатываемого изделия и увеличивается его прогиб, а также повышаются вибрации. Поэтому принимают r = 1 мм; для упрощения заточки твердосплавного Р. вместо закругления вершины делают переходную режущую кромку длина 1‒2 мм с j0 = j/2. Для Р. с минералокерамическими пластинками рекомендуется: g = [(‒5)‒(‒10)]°; a = (8‒10)°; j = (75‒90)° (для нежёстких деталей) и j = (10‒30)° (для особо жёстких деталей).

От свойств инструментального материала, конструкции Р. и геометрии их режущей части в значительной степени зависит эффективность процесса обработки металлов резанием ‒ наиболее трудоёмкой части технологического процесса производства. Эта проблема тесно связана с обработкой новых труднообрабатываемых материалов, повышением требований к точности изготовления и качеству поверхностей, предварительной настройкой на размер и быстрой сменой инструмента без подналадки. Для обработки нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов Всесоюзным научно-исследовательским институтом твёрдых сплавов (ВНИИТС) разработаны особо мелкозернистые твёрдые сплавы ВК6-ОМ, ВК10-ОМ, ВК15-ОМ, для чистовой и получистовой скоростной обработки легированных, модифицированных и ковких чугунов ‒ твёрдый сплав ТТ8К16, а для прерывистых работ с ударами ‒ твёрдый сплав ТТ20К9. Находят применение многогранные неперетачиваемые твердосплавные пластинки с износостойким покрытием ‒ карбидом титана, который наносится тонким слоем (до 5 мкм) методом осаждения из газовой фазы. Всесоюзным научно-исследовательским инструментальным институтом (ВНИИ) разработан ряд конструкций Р. с многогранными режущими вставками и стружколомающими канавками. Широко применяются Р. с механическим закреплением пластин, Р. со вставками из композиционных материалов, поликристаллических алмазов и т. п. См. также Металлорежущий инструмент, Дереворежущий инструмент.

Лит.: Грановский Г. И., Металлорежущий инструмент. Конструкция и эксплуатация, 2 изд., М., 1954; Семенченко И. И., Матюшин В. М., Сахаров Г. Н., Проектирование металлорежущих инструментов, М., 1963; Режущий инструмент. Резцы, М., 1965; Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки, под ред. В. А. Кривоухова, М., 1967; Аршинов В. А., Алексеев Г. А., Резание металлов и режущий инструмент, 2 изд., М., 1967; Пути совершенствования металлорежущего инструмента. Обзор, М., 1972; Бобров В. Ф., Иерусалимский Д. Е., Резание металлов самовращающимися резцами, М., 1972; Гладилин А. Н., Малевский Н. П., Справочник молодого инструментальщика по режущему инструменту, 3 изд., М., 1973; Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки, 2 изд., М., 1974.

Д. Л. Юдин.