В.Д. Артамонов. Технология автоматизированного производства. Часть 1. Технология обработки на станка / L-9-1

В силу своей почти безграничной универсальности токарные станки предрасположены к применению практически всего широкого спектра металлорежущего инструмента. При установке на токарный станок соответствующих приспособлений на них можно выполнять операции шлифования, сверления, протяжки и даже фрезерования. Другое дело целесообразность таких нестандартных процессов – как правило, они используются в штучном производстве.

Основным режущим инструментом токарных станков являются всевозможные резцы – их достаточно много и применяются они для выполнения определённых операций. Существует пять основных видов резцов для токарной обработки – это проходные резцы, расточные, отрезные, резьбовые и фасонные.

В свою очередь каждый из этих видов инструмента может разделяться на отдельные группы. Проходные резцы могут быть левыми, правыми, упорными и наклонными; расточные разделяются на упорные и сквозные; отрезные и резьбовые классифицируются на наружные и внутренние; а различие в фасонных инструментах заключается в их назначении.

Вид используемых в токарной обработке резцов обуславливается их задачами. Так, проходные резцы используются для наружной и внутренней проточки заготовки с целью достижения необходимого диаметра. Расточные резцы применяют для увеличения внутреннего диаметра отверстия и придания ему специфических форм.

В задачи отрезных резцов входит не только порезка заготовки – с их помощью создаются всевозможной формы кольцевые пазы, вроде посадочных углублений для стопорных колец. Также к их помощи прибегают для обработки валов сложной формы.

С резьбовыми резцами понятно всё и без слов, их применяют для нарезания внутренней и наружной резьбы большого диаметра и разной конфигурации.

Фасонные резцы являются наиболее интересным вариантом для токарной обработки – своеобразной формы твердосплавные головки могут устанавливаться практически на все типы резцов. Их прямое назначение – изготовление деталей, имеющих сложную геометрическую форму поверхности.

Кроме основных режущих инструментов на токарных станках используется и другая оснастка – при использовании дополнительных приспособлений на станках этого типа можно выполнять сверлильные, шлифовальные операции и даже осуществлять протяжку прямоугольных отверстий. С одинаковым успехом (опять же при наличии определённых приспособлений) на токарных станках можно использовать резьбонарезные плашки и метчики, фрезы и даже полировочные заточные и шлифовальные круги.

Режущая способность инструмента для токарных работ определяется физико-механическими свойствами материала, из которого он изготовлен. К основным свойствам, определяющим работоспособность инструмента относятся твердость, теплостойкость, износостойкость, теплопроводность и адгезионная способность.

Теплостойкость инструмента определяется температурой, выше которой снижается твердость и возрастает износ.

Износостойкость инструмента характеризуется сопротивляемостью инструмента истиранию под действием сил трения, возникающих в процессах резания.

Теплопроводность инструмента определяется способностью его отводить возникающее в процессах резания тепло от режущих граней инструмента. Чем выше теплопроводность, тем лучше отводится тепло от режущих кромок, благодаря чему повышается стойкость инструмента.

Адгезионная способность инструментального и обрабатываемого материала характеризуется температурой, при которой происходит налипание обрабатываемого материала на режущие грани инструмента. Она зависит от молекулярных сил, развивающихся при высоких температурах и давлениях в точках контакта режущего инструмента с обрабатываемой поверхностью. Чем выше температура налипания обрабатываемого материала на инструмент, тем качественней должен быть материал, из которого инструмент изготовлен.

Инструментальные стали.

Инструментальные стали делят на:

• углеродистые;
• легированные;
• быстрорежущие.

Углеродистые инструментальные стали.

Для того, чтобы изготовить режущий инструмент применяют углеродистые стали марки У10А, У11А, У12А и У13А. Буква У означает, что сталь углеродистая инструментальная. Число после буквы указывает, сколько примерно углерода в десятых долях процента содержится в данной стали.

Если в конце названия марки стали есть буква А, то это говорит о том, что сталь относится к группе высококачественных (У10А; У12А).

После закалки и отпуска твердость инструмента из этих сталей составляет HRC 60—64. Однако при нагреве до температуры свыше 220—250°С твердость инструмента резко снижается. Поэтому в настоящее время на токарных станках такой инструмент используется только на работах, связанных с невысокими скоростями резания (некоторые типы метчиков, зенкеров и разверток).

Легированные инструментальные стали.

 

Легированные инструментальные стали — это такие, в состав которых с целью повышения физико-механических свойств вводятся специальные примеси (легирующие элементы).

При введении хрома, молибдена, вольфрама, ванадия, титана и марганца твердость стали повышается, так как они образуют с углеродом простые или сложные соединения (карбиды), которые обладают высокой твердостью (особенно карбиды вольфрама и ванадия). При этом у стали сохраняется достаточная вязкость. Никель, кобальт, алюминий, медь и кремний, растворяясь в железе, упрочняют сталь.

При соответствующей термообработке инструмент имеет твердость HRC 62—64 и сохраняет ее при нагреве до температуры 250—300°С. Зенкера, развертки, метчики, протяжки изготовляют из сталей марок 9ХС, ХВГ и ХВ5.

Быстрорежущие инструментальные стали.

 

Быстрорежущие инструментальные стали — это легированные стали со значительным содержанием вольфрама, кобальта, ванадия и молибдена. Они сохраняют полученную после термообработки твердость HRС 62 – 64 при нагреве до температуры 600°, а некоторые марки комплексно легированных сталей сохраняют свою твердость даже при нагреве до температуры 700—720°С.

Эти качества быстрорежущих сталей позволяют увеличивать в процессе обработки скорости резания в два-три раза по сравнению с инструментом, изготовленным из углеродистой и обычной легированной инструментальной стали.

Все марки быстрорежущей стали обозначаются буквой Р (Р9, Р12, Р18), число, проставленное после буквы Р, показывает среднее процентное содержание вольфрама в этой стали.

Широкое применение имеют быстрорежущие стали, содержащие 3—5% молибдена (Р6М3, Р6М5). Эти стали по прочности превосходят сталь Р18, хотя имеют несколько меньшую теплостойкость. Их обычно применяют для инструментов, работающих в условиях тяжелых силовых режимов.

При обработке легированных, жаропрочных и нержавеющих сплавов и сталей эффективно применение быстрорежущих сталей повышенной производительности, в состав которых входит ванадий и кобальт (Р10КФ5, Р18К5Ф2), или комплекснолегированных сталей (марки Р18МЗК25, Р18М7К25 и Р10М5К25). При наличии в стали 10% и более кобальта твердость ее после термообработки составляет 67—68 и сохраняется до температуры нагрева 640 – 720°С.

Быстрорежущие инструментальные стали применяются для изготовления резцов, сверл, зенкеров, разверток, метчиков, плашек и другого инструмента.        .

Твердые сплавы.

Твердые сплавы состоят из карбидов тугоплавких металлов, которые равномерно распределены в кобальтовой связке. Их изготовляют методом прессования и спекания. Твердые сплавы имеют высокие показатели плотности и твердости, которая не снижается даже при нагреве до 800— 900°С. По составу твердые сплавы разделяются на три группы:

• вольфрамовые;
• титановольфрамовые;
• титанотантало-вольфрамовые.

Основными марками твердого сплава вольфрамовой группы, применяемыми для изготовления режущего инструмента являются ВКЗ, ВКЗМ, ВК4, ВК4М, ВК6 ВК6М ВК6В, ВК8, ВК8В, ВК10. В обозначении марки твердого сплава этой группы буква В обозначает группу, буква К и число, следующее за ней — процентное содержание кобальта, являющегося связывающим металлом. Буква М обозначает, что структура сплава мелкозернистая, а буква В — что она крупнозернистая.

Твердые сплавы титановольфрамовой группы.

 

Твердые сплавы титановольфрамовой группы состоят из зерен твердого раствора карбида вольфрама в карбиде титана, избыточных зерен карбида вольфрама и кобальта, являющегося связкой. Основными марками сплава этой группы являются Т5К10, Т5К12, Т14К8, Т15К6. В обозначении сплавов этой группы число после буквы Т показывает процентное содержание карбида титана, а число после буквы К — содержание кобальта в процентах. Остальное в сплаве — карбиды вольфрама.

Твердые сплавы титанотанталовольфрамовой группы.

Твердые сплавы титанотанталовольфрамовой группы состоят из зерен карбидов титана, тантала, вольфрама и связки, в качестве которой также использован кобальт. Марками этой группы сплавов являются ТТ7К12, ТТ8К6, ТТ10К8Б и ТТ20К9. В обозначении этой группы сплавов число после букв ТТ показывает содержание карбидов титана и тантала, а число после буквы К — содержание кобальта в процентах.

В зависимости от содержания карбида вольфрама, карбида титана, карбида тантала и кобальта твердые сплавы имеют различные свойства. Чем больше кобальта, тем сплав более вязок и лучше сопротивляется ударной нагрузке. Поэтому для изготовления инструментов, которыми выполняют обдирочные работы, используют сплавы с большим содержанием кобальта. При обработке стали применяют твердые сплавы, содержащие карбид титана, так как на инструмент из этих сплавов стальная стружка меньше налипает.

Вольфрамокобальтовые твердые сплавы.

Согласно ГОСТ 3882 – 74 твердые сплавы группы ВК (вольфрамокобальтовые) рекомендуются для обработки хрупких материалов (чугун, бронза). Сплавы группы ТК (титановольфрамокобальтовые) рекомендуются для обработки вязких материалов (сталь, латунь). Сплавы титанотанталовольфрамовой группы применяются при неблагоприятных условиях работы инструмента с ударными нагрузками, при обработке стальных отливок и поковок.

Минералокерамические материалы.

Минералокерамические материалы для режущего инструмента изготавливают в виде пластинок из окиси алюминия Al₂O₃ (глинозема) методом прессования под большим давлением с последующим спеканием. Они имеют высокую твердость, температуростойкость (до 1200°С), износостойкость и достаточную прочность на сжатие. К недостаткам этих материалов относится большая хрупкость и малая ударная вязкость. Инструменты, оснащенные минералокерамикой, обычно используются при чистовой обработке при точении с постоянной нагрузкой и в случае отсутствия вибрации.

Синтетические материалы.

Синтетический алмаз характеризуется высокими твердостью и износостойкостью, химически мало активен. Имеет небольшой коэффициент трения и слабую склонность к налипанию стружек обрабатываемого материала. Недостатки алмаза его хрупкость и сравнительно низкая температуростойкость (750—850°). Алмазные резцы применяют для финишной обработки цветных металлов, сплавов и неметаллических материалов.

Кубический нитрид бора (КНБ) — синтетический сверхтвердый материал (эльбор, кубанит, гексанит) состоящий из соединений бора и азота. Твердость его несколько ниже твердости алмаза, но температуростойкость значительно выше (1200 – 1300°С). Он химически инертен к материалам, содержащим углерод, поэтому при обработке сталей и чугунов его износостойкость значительно выше износостойкости алмазов. Вставками из КНБ оснащаются токарные резцы для обработки закаленной стали и высокопрочных чугунов.

Все виды токарного оборудования объединяет принцип работы станков такого типа. Суть — сочетание двух видов движения: вращения детали с одновременным перемещением вдоль и поперек оси обрабатывающего инструмента. Он снимает лишний материал с заготовки, придавая задуманные размеры и форму. Станок не работает без оснастки, но и последняя без него практически бесполезна. Особенно когда речь идет о современном оборудовании с высокой степенью специализации.

Общие понятия о станках и оснастке

Сегодня существуют два вида токарных станков: лобовой и карусельный. На карусельном деталь вращается вокруг вертикальной оси, резец снимает лишний материал, придавая изделию желаемую форму. Лобовой или горизонтальный, появился значительно позже. Этот вид токарного оборудования отличается от карусельного горизонтальным расположением оси вращения детали. Карусельный станок позволяет работать с тяжелыми массивными деталями, на горизонтальном удобно изготавливать длинные валы, сверлить отверстия по их оси.

Основная оснастка

Ранее инструмент для токарных станков насчитывал едва ли пяток наименований. На сегодня перечень даже общих видов резцов выглядит куда внушительнее:

• проходные (прямые, обратные, отогнутые, упорные);
• подрезные;
• отрезные (оттянутые);
• резьбонарезные (внутренние и наружные);
• расточные (отверстия глухие и проходные);
• фасонные различных конфигураций.

При этом каждый вид, в свою очередь содержит целый перечень отличающихся друг от друга изделий. Кроме классификации по назначению инструменты делятся по устройству, классу точности, материалу из которого изготовлен. Резцы, полностью сделанные из быстрорежущей стали называют сплошными. Приобретение подобной оснастки обходится недешево. Поэтому больше распространены составные резцы, имеющие из твердого сплава лишь напаянную пластину (головку), а тело (его называют «державка») из обычного металла.

Купить подобную оснастку можно куда дешевле, что немаловажно для больших цехов. Существуют и резцы со сменными головками. Чаще их применяют на станках с ЧПУ. При выполнении токарных работ на обычном оборудовании они неудобны. Кроме стали при изготовлении резцов, а также их рабочих граней используют различные сплавы и металокерамику.

По точности обработки поверхности, резцы делят на:

• черновые;
• получистовые;
• чистовые.

Первый вид дает токарную обработку невысокого качества, зато способен снимать толстую стружку на высокой скорости. Грубую заготовку доводят чистовыми резцами.

Использование резцов

Вся режущая оснастка станка служит срезанию металла. Но специфика у каждого инструмента своя. Она диктует особенности устройства головки и тела резца — державки. Проходным резцом токарь снимает слой металла на внешней поверхности детали. Даже в этом простом случае существует несколько вариантов токарной обработки и на каждом мастер применяет особый резец. Операция проводится проходом от патрона к задней бабке или наоборот, как при вращении заготовки по часовой стрелке, так и против. Специальная головка требуется при проходке конусных поверхностей. Подрезными резцами обрабатывают боковые плоскости выступов, пазов, торцы самих деталей.

Существуют специальные резцы для устройства наружной и внутренней резьбы. Разница их профиля определяет вид и направление витков. Особняком в ряду токарных резцов по металлу стоят расточные. Они имеют особый тип режущих кромок для обработки сквозных и глухих отверстий. Отрезные резцы имеют специфический вид. Их рабочая часть значительно уже, чем державка. Назначение следует из названия: отрезать деталь под желаемым углом. Наконец, фасонные резцы, служат созданию одного конкретного вида профиля. Как правило, приобрести готовыми их не получиться. Заказывают такую оснастку по мере необходимости. Цена подобного «штучного» заказа высока. Купить инструмент имеет смысл если требуется изготовление множества одинаковых деталей.

Выделяются из общего ряда токарного оборудования, так называемые накатки. Внешне они походят на резцы со сменными рабочими головками. Но в отличие от последних применяют не точение, а вминают металл, образуя мелкие зубчики или риски. Применяют накатки для изготовления различных рукояток, маховиков управления, обрабатывают посадочные места подшипников и муфт.

Обработка отверстий

• Сверла служат для проходки устройства глухих, а также свозных отверстий небольшого диаметра.
• Зенкеры. С их помощью обрабатывают поверхности стенок и дна отверстий после того как они просверлены.
• Зенковки. Разновидность зенкера для устройства конических углублений под утопленные головки болтов.
• Цековки. Специализированные приспособления. Ими производят токарную обработку дна гнезд и пазов в заготовках.
• Развертки. По назначению сходны с зенкерами. Дают большую точность обработки, предназначены только для стенок отверстий.
• Метчики, плашки. Служат нарезанию резьбы, соответственно: внутренней и наружной.

Обрабатываем дерево

Используют на токарном станке особые стамески. Их держат в руке, опирая лезвия на планку-подручник.

Основных видов резцов три:

• полукруглый обдирочный — рейер;
• плоская стамеска скребок;
• мейсель для чистовой обработки с угловой заточкой наподобие сапожного ножа;

Кроме перечисленных инструментов комплект резцов по дереву насчитывает десятки конфигураций. Нередко сам мастер точит все необходимые из б/у ножовочных полотен.

Измерительные приспособления и вспомогательный инструмент

• штангенциркуль;
• кронциркуль;
• нутромер;
• линейка;
• микрометр;
• центроискатель;
• угольник слесарный.

Для нанесения линий и точек на заготовках используют чертилки и кернеры. Для изготовления последних, хорошо подходят б/у зенковки и развертки.

На токарных станках порой приходится обрабатывать детали длинные и относительно тонкие. Стоит посильнее нажать резцом, как такой стержень начинает изгибаться. Падает качество обработки, возникает риск поломки детали, порчи станка и травмы работника.

Чтобы этого не произошло, используют особый вид оснастки — люнеты. Они обеспечивают несколько функций:

• Поддержку длинных тяжелых деталей. Часть их веса люнет перераспределяет с патрона и задней бабки на станину.
• Компенсацию бокового усилия резца, повышая точность обработки.
• Выступают в качестве основной опоры, заменяя заднюю бабку.

Люнет надежно фиксирует заготовку, не препятствуя вращению.

Приобретение и уход

Особое отношение у токарей к измерительному инструменту. Его хранят отдельно от ключей и резцов. Точные приборы, такие как микрометры, некоторые виды нутромеров содержат в специально предназначенных шкатулках, с мягкими гнездами, доставая лишь для замеров.

Специфика профессии

Мастер-универсал на своем рабочем месте похож на хирурга. В его распоряжении огромное количество инструментов, каждый из которых предназначен для специфических действий. При точении даже одной заготовки мастеру требуются порой десятки видов оснастки. Необходимо не ошибиться, выбирая подходящий. Иначе, деталь получится низкого качества, уйдет в брак. Вдобавок современная промышленность использует при изготовлении инструмента различные сплавы и даже металлокерамику. Одни режут только с охлаждением, другим оно противопоказано. Современный мастер не только знает, какой вид инструмента взять, но подскажет снабженцам, где его лучше купить и за какую цену. Опыт нарабатывается мастером десятками лет. Недаром на сегодня токарь одна из немногих профессий, спрос на которые опережает предложение.

Основной функцией режущих инструментов всех типов является удаление с поверхности заготовки слоя материала (припуск) и получение новой поверхности с заданными характеристиками точности и качества. Одно из необходимых условий для этого — конструктивно оптимальные геометрические характеристики рабочей части инструмента, что достигается путем затачивания. Правильное затачивание обеспечивает и максимальную производительность обработки.

Режущий инструмент состоит из рабочей и присоединительной частей (рис. 3.1). Рабочая часть обеспечивает выполнение основной функции режущего инструмента. Присоединительная часть необходима для базирования и закрепления инструмента на станке. По способу соединения рабочей

Рис. 3.1. Составные части и рабочие поверхности режущих инструментов:

а — токарный проходной резц; б — долбежный резец; в — спиральное сверло; г — абразивный инструмент; д — строгальный резец; 1 — передняя поверхность; 2 — главная задняя поверхность; 3 — вспомогательная задняя поверхность; 4 — главная режущая кромка; 5 — вспомогательная режущая кромка; 6 — вершина; Д_г — главное движение резания

и присоединительной частей режущие инструменты могут быть цельными, составными (сварные, паяные) и сборными (с механическим закреплением рабочей части, что позволяет осуществить ее оперативную замену при износе). У составных и сборных режущих инструментов рабочая часть изготавливается из инструментального материала, а присоединительная часть — из конструкционного.

Рабочую часть большинства инструментов можно определить и как режущую часть, которая обеспечивает срезание припуска. На некоторых инструментах (например, осевых) кроме собственно режущей части выделяют калибрующую часть, окончательно формирующую поверхность обрабатываемой заготовки.

Режущая часть может содержать один режущий элемент (например, токарные резцы), два и более (сверла, протяжки, фрезы, долбяки и т.д.). Многолезвийные инструменты могут, в свою очередь, иметь одинаковые по форме и назначению кромки (сверла, фрезы, долбяки) и разные (протяжка имеет черновые, чистовые, калибрующие зубья).

На рис. 3.1 представлены поверхности режущей части инструмента: передняя поверхность 1, которая контактирует в процессе резания со сходящей стружкой, т.е. обращена к прирезцовой части стружки; главная задняя поверхность 2, обращенная к поверхности резания; вспомогательная задняя поверхность 3, обращенная к обработанной поверхности (их может быть несколько).

Линия, образованная пересечением передней и задних поверхностей инструмента, называется режущей кромкой (РК). При пересечении передней и главной задней поверхностей образуется главная режущая кромка (рис. 3.1, поз. 4), при пересечении передней и вспомогательной задней поверхностей образуется вспомогательная режущая кромка (рис. 3.1, поз. 5). При пересечении вспомогательной и главной режущих кромок образуется вершина резца (рис. 3.1, поз. 6‘).

В процессе резания любым режущим инструментом на заготовке образуется три поверхности:

• • обрабатываемая поверхность (рис. 3.2, поз. а), с которой срезается припуск;
• • обработанная поверхность (рис. 3.2, поз. с) — это поверхность, с которой снят припуск;
• • поверхность резания (рис. 3.2, поз. Ь), которая образуется главной режущей кромкой при ее перемещении относительно заготовки. При точении она является сложной винтовой поверхностью.

Рис. 3.2. Виды токарной обработки:

а — проходным резцом; б — отрезным резцом; в — подрезным резцом; а — обрабатываемая поверхность; Ь — поверхность резания; с — обработанная поверхность; t — глубина резания; D_t — диаметр заготовки; 5 — движение продольной подачи; 5_|101| — движение поперечной подачи; v — скорость резания

Чтобы не просто срезать слой припуска, но и получить поверхность детали, имеющую заданную форму, необходимо выполнить интегральное движение формообразования (результирующее движение резания) — относительное перемещение заготовки и режущего инструмента в контакте друг с другом. Поскольку во многих случаях такое движение является очень сложным, в металлорежущих станках оно реализовано сочетанием двух групп движений:

• • главное движение резания — перемещение точки главной режущей кромки относительно обрабатываемой поверхности со скоростью резания v, обеспечивающее собственно срезание припуска. Оно выполняется за счет движения заготовки (при точении) или режущего инструмента (при протягивании, сверлении, фрезеровании и т.д.) и чаще всего является вращательным;
• • движение подачи S — перемещение точки главной режущей кромки за один оборот заготовки (мм/об) или за одну минуту (мм/мин). В зависимости от способа обработки и конструкции станка движение подачи, выполняемое по определенным траекториям, распространяет процесс резания на всю площадь обрабатываемой поверхности и определяет ее форму. Движение подачи может быть реализовано благодаря различным видам движения или заготовки, или инструмента.

Способы реализации, виды и сочетания движений формообразования во многом определяют как общую конструкцию режущей части инструментов, так и особенности определения ее геометрических характеристик.

Для определения и измерения геометрических характеристик режущей части инструмента приняты следующие координатные плоскости-.

• • основная плоскость проходит через рассматриваемую точку главной режущей кромки перпендикулярно вектору скорости резания;
• • плоскость резания проходит касательно к поверхности резания в рассматриваемой точке главной РК и содержит вектор скорости резания.

Наряду с координатными плоскостями введены секущие плоскости (рис. 3.3) в которых определяются отдельные геометрические характеристики:

• • главная секущая плоскость I—I проходит через выбранную точку главной РК перпендикулярно проекции главной РК на основную плоскость;
• • вспомогательная секущая плоскость II—II перпендикулярна проекции вспомогательной РК на основную плоскость;
• • нормальная секущая плоскость N—N перпендикулярна главной РК в рассматриваемой точке.

При определении геометрии различных типов инструментов могут быть использованы и другие секущие плоскости.

Круглые и цилиндрические изделия из дерева используются повсеместно. Ножки от стульев и кроватей, ручки дверей и рукоятки инструментов – все эти приятные на ощупь и удобные изделия вытачиваются на токарных станках.

В отличие от обработки металлических изделий, где деталь, зажатая между бабок, обтачивается резцом, закреплённым на специальном механизме, движением которого управляет токарь, токарные станки по дереву лишь вращают заготовку. Обтачивание проводит человек с помощью особого ручного инструмента – токарных резцов. С помощью разной формы и конфигурации этих орудий мастера добиваются превосходных результатов работы на токарном станке.

Описание токарных резцов

Хотя древесина и является мягким материалом, режущая часть подвергается значительным нагрузкам, да ещё и разогревается от постоянного трения. Поэтому фабричные резцы изготавливаются из легированных и углеродистых сталей, которые долго держат заточку и одновременно с этим не слишком хрупки, то есть не выкрашиваются в результате резкого возрастания нагрузки (например, при попадании на внутренний сучок в твёрдой древесине).

Каждый резец состоит из таких частей:

• лезвие – входит в соприкосновение с заготовкой, благодаря своей остроте снимает слой древесины;
• рабочая часть (тело) – один её конец заточен на лезвие, а другой оканчивается хвостовиком, её токарь удерживает рукой;
• хвостовик – суженный конце рабочей части, на который насаживается деревянная рукоять.

Рукоять обычно делается деревянной и состоит, в свою очередь, из толстой цилиндрической основы и узкой шейки, на которую обычно надевают металлическое кольцо, предохраняющее от растрескивания при насаживании на хвостовик.

Разновидности

Все приспособления, служащие для изготовления, доводки и украшения токарных заготовок, можно поделить на несколько общих типов:

1. Отрезные. По форме напоминает нож, только в отличие от обычного ножа, у токарного используется только острие. Отрезными инструментами работают, повернув их плоскость вертикально, в отличие от стамесок, которые удерживаются горизонтально. С помощью токарного ножа отрезают часть заготовки, а также делают глубокие канавки.
2. Стамески. Плоские или полукруглые предметы с заточенным лезвием. Ими выбирают часть материала, упирая в заготовку параллельно полу или под небольшим углом. Благодаря стамескам брус или бревно, зажатое между бабками, приобретает форму фигурной ножки кровати или равномерно сужающейся бейсбольной биты.
3. Скребки. Используются после того, как изделию придана черновая форма. В отличие от стамески, скребок не имеет заточенного лезвия – рез осуществляется твёрдой гранью торца. Благодаря скребкам в древесине можно делать как декоративные, так и функциональные сложные кольцевые вырезы. Самые распространённые скребки имеют форму буквы Р.

Различные варианты и их назначение

Многообразие режущих инструментов по дереву при вращении на токарном станке очень велико. Мастера с опытом создают резцы той формы, которую считают удобной, для реализации индивидуальных задач. Поэтому один персональный резец не похож на другой. Впрочем, есть стандарты фабричных инструментов, из которых одни являются базовыми, другие – узкоспециализированными.

Рейер

Это один из базовых резцов. Его можно узнать по характерной форме – рабочая часть рейера не плоская, а изогнутая, образует желобок. Заточка делается с внутренней стороны закругления. Работают рейером, поднося его к заготовке желобком вверх.

Благодаря форме лезвия, этот резец выбирает древесину полукругом. Изогнутая в продольном направлении форма делает его очень прочным, поэтому он хорошо подходит для чернового обтачивания заготовки. С помощью рейера также можно делать плавные переходы и проточки с полукруглым профилем.

Мнение эксперта Левин Дмитрий Константинович Ширина рейера составляет от 4 до 30 мм, а угол заточки – около 30 градусов.

Мейсель

Если рейер – относительно простой инструмент, который предназначается преимущественно для грубой, черновой работы, то мейсель уже значительно более сложен в обращении. За пару дней практики владеть им получится вряд ли. Применяют этот резец уже тогда, когда очертания деревянного изделия сформированы. Впрочем, опытному токарю применение мейселя даёт ровную, гладкую поверхность дерева заданной геометрии.

Мейсель немного похож на обычную плоскую ударную стамеску, однако его лезвие скошено под углом. Соответственно, мастер должен иметь в своём распоряжении как минимум два мейселя – лево- и правосторонний, чтобы обрабатывать зеркально отображаемые участки.

Заточка мейселя может выполняться как скашиванием одной стороны вплоть до выхода на плоскость, так и одинаковым удалением слоя металла с двух сторон. При этом ширина полотна может доходить до 40 мм, а угол скоса составляет от 60 до 75 градусов. При двусторонней заточке режущей кромки угол должен составлять 20 – 25° с каждой стороны.

Фасонные

После того, как выполнена основная обработка детали в бабках, наступает черёд фигурного реза. Для этого используются фасонные резцы. Они могут иметь различную форму для вытачивания канавок, бороздок, выбирать пазы сложной формы.

Самыми распространёнными «фасонками» являются:

• Клюкарза. По форме резца схожа с рейером, однако имеет изгиб рабочей части возле лезвия. Благодаря такой форме клюкарзой выполняются мелкие и сложные работы, она может достать там, куда не доберутся инструменты с прямой рабочей частью.
• Гребёнка. Ею выполняется проточка параллельных бороздок и канавок. При должном уровне мастерства с помощью гребёнки нарезается резьба.
• Крючок. Позволяет делать внутреннюю выемку с выступающим краем, а также различные криволинейные проточки.
• Полумесяц или «ласточкин хвост». Применяется для вытачивания круглых и гранёных валиков.

Процесс обточки заготовки на токарном станке ощутимо зависит от угла заточки инструмента. Малые углы (20 – 30°) предназначены для тонки работ. Они хорошо снимают древесину, но при неосторожном движении могут испортить заготовку или сломаться сами. Большие углы (60 – 75°) предназначены для грубой работы с твёрдыми породами. За один проход они могут снять меньше, зато им не страшны сучки и давление, создаваемое токарем.

О создании своими руками

Опытные токари сами изготавливают резцы для работы, не будучи удовлетворёнными тем ассортиментом, который есть в продаже. К тому же, это значительно дешевле. В качестве материала используются старые инструменты, отслужившие своё: напильники, надфили, рашпили и прочие плоские предметы с достаточной твёрдостью.

Мнение эксперта Левин Дмитрий Константинович Для того, чтобы сделать режущую кромку, применяют заточные станки с алмазными кругами. Проще всего сделать прямое лезвие – для этого достаточно заострить торец инструмента.

При снятии металла на круге с большой скоростью нужно избегать перегрева стали. В противном случае произойдёт отпуск металла, и будущий резец будет быстро терять остроту. Подача воды на круг при заточке – один из лучших вариантов охлаждения. Однако если в процессе вы перегрели резец – не беда. Его можно снова закалить, нагрев докрасна пропановой горелкой, а затем опустив воду или масло.

Какими резцами для токарного станка по дереву пользуетесь Вы?

Лезвия сложных конфигурация придётся доводить вручную с помощью тонких напильников и алмазных надфилей. Если в хозяйстве есть гравер, его также можно использовать с коническими, цилиндрическими и сферическими борфрезами (шарошками). Так можно получить резец любой конфигурации.

После того, как готово тело, принимаются за рукоять. На токарных резцах хвостовик увеличивают, чтобы насадить более длинную рукоятку для удобства. Просверленное отверстие в рукоятке желательно обжечь, разогрев хвостовик и вставив его «на горячую» так древесина будет меньше трескаться.

Лучшие наборы

DEXX 1834-H11_z01

• тип: стамеска;
• профиль: плоский, косой, изогнутый;
• материал рукоятки: дерево;
• материал лезвия: легированная сталь.

Один из самых доступных наборов. Присутствует 11 резцов типа стамеска, есть как полукруглые, так и косые лезвия. Подходит для большинства мелких столярных работ. Заводская заточка лишь обозначена, поэтому при покупке нужно будет привести инструмент в рабочее состояние.

STAYER 1831-H33

• тип: резец;
• профиль: V-образный, полукруглый, плоский, косой, изогнутый, квадратный;
• усиленная рукоятка;
• материал рукоятки: резина, пластик;
• материал лезвия: закаленная сталь.

Набор с внушительным комплектом резцов. Некоторые их них почти дублируют друг друга, поэтому в случае поломки проблем не возникнет. Резцы надеваются на рукоять. Есть два типа: для грубого придания формы заготовке и тонких работ. Цена весьма демократична, хотя упаковка с магнитными держателями подкачала – насадки то и дело вываливаются из неё.

ЗУБР 18373-H6

• тип: стамеска;
• профиль: V-образный, полукруглый, плоский, косой, изогнутый;
• ширина режущей части: 6 мм, 12 мм, 11 мм;
• материал рукоятки: дерево;
• материал лезвия: легированная сталь.

Набор из шести стамесок от Зубр неплохого качества. Классические деревянные рукоятки и легированная сталь рабочего тела. Заточка почти отсутствует, но даже для начинающего токаря — это не должно стать проблемой.

JET 19500119

• тип: резец;
• профиль: V-образный, полукруглый, косой;
• ширина режущей части: 30 мм, 25 мм, 11 мм;
• материал рукоятки: дерево;
• материал лезвия: легированная сталь.

Всего четыре предмета от известных инструментальщиков JET, зато каких! Рейер и мейсель большего размера, а также два резца поменьше для более тонкой работы. Качество отличное, хотя токарь-работяга скорее воспримет этот набор как сувенир – уж больно красив, в том числе и деревянная коробочка.

Энкор 10430

• тип: резец;
• профиль: V-образный, полукруглый, косой;
• в наборе: 8 предметов;
• материал рукоятки: дерево;
• материал лезвия: быстрорежущая сталь.

Эстетика этого набора несомненна, как и его режущие способности. Сталь быстрорез, требует первоначальной заточки, затем отлично держит остроту. Ассортимента резцов вполне хватит практически для всех видов токарных работ. Можно и части мебели изготавливать, и различные полезные предметы, и декоративные поделки.

Резцы для обработки дерева на токарном станке – это путёвка в жизнь для любого мастера. Правильно подобранный и заточенный набор стамесок, скребков и ножей способен творить чудеса в умелых руках.

Читайте также другие полезные статьи:

Видео-обзор базового набора токарных резцов по дереву