Резец — режущий инструмент¶

Резец — однолезвийный (однорежущий) металлорежущий инструмент, предназначенный для обработки заготовок резанием с целью получения поверхностей вращения, плоскостей и фасонных поверхностей. Резцы применяются преимущественно на токарных станках; режущая часть резца воспринимает главное и вспомогательное движения резания, а задняя поверхность обеспечивает зазор между обрабатываемой поверхностью и инструментом.

¶Классификация

Резцы классифицируют по нескольким признакам.

По назначению:

• Черновые — для быстрого съёма большого объёма металла с низкими требованиями к точности и шероховатости.
• Полуфинишные — для промежуточной обработки.
• Чистовые — для получения высокой точности и малой шероховатости.
• Отделочные (суперфинишные) — для финишной доводки.

По способу крепления рабочей части:

• Цельные — режущая часть выполнена из того же материала, что и корпус, обычно из быстрорежущей стали.
• Напайные — на стальной корпус напаяна пластинка твёрдого сплава.
• Со сменными многогранными пластинами (СМП) — пластина закрепляется механически, без пайки.

По конструкции:

• Прямые — ось рабочей части параллельна оси задней поверхности державки.
• Отогнутые — рабочая часть отогнута в сторону, что улучшает обзор зоны резания.
• Левые и правые — различаются направлением подачи относительно рабочего движения.

По виду обработки:

• Проходные — для обработки наружных цилиндрических поверхностей.
• Подрезные — для торцовой обработки.
• Отрезные (прорезные) — для разделения заготовки на части.
• Расточные — для обработки внутренних цилиндрических поверхностей.
• Резьбовые — для нарезания резьбы.
• Канавочные — для протачивания канавок.
• Фасочные — для снятия фасок.
• Гибкие (стержневые) — для обработки сложных поверхностей.

¶Углы заточки

Геометрия резца определяется рядом углов, каждый из которых выполняет определённую функцию.

• Передний угол γ — образуется между передней поверхностью (по которой стружка скользит при резании) и базовой плоскостью. Увеличение переднего угла облегчает резание, но снижает прочность лезвия.
• Задний угол α — между задней поверхностью и плоскостью резания. Обеспечивает зазор между резцом и обрабатываемой поверхностью, уменьшает трение.
• Угол при вершине φ — определяется положением главной режущей кромки относительно направления подачи. Влияет на ширину стружки и нагрузку на инструмент.
• Угол среза задней поверхности φ₁ — образуется вспомогательной режущей кромкой.
• Угол наклона главной режущей кромки λ — между главной режущей кромкой и базовой плоскостью.

Сочетание этих углов подбирают в зависимости от обрабатываемого материала: для пластичных сталей увеличивают передний угол, для хрупких материалов — уменьшают, чтобы избежать выкрашивания лезвия.

¶Материалы

Режущую часть резцов изготавливают из материалов, сочетающих твёрдость, износостойкость и теплостойкость.

• Быстрорежущая сталь (БРС) — сплавы системы Fe–W–Mo–Cr–V, сохраняющие режущие свойства при нагреве до 600–650 °C. Применяются для цельных резцов и напаек.
• Твёрдые сплавы — порошковые металлокерамические материалы на основе карбидов вольфрама, титана, тантала (марки ВК, ТК, ТТК по отечественной классификации) и их аналоги. Обеспечивают более высокие скорости резания по сравнению с быстрорежущей сталью.
• Минералокерамика — сплавы на основе оксида алюминия Al₂O₃, применяемые при чистовой обработке чугунов и сталей на высоких скоростях.
• Сверхтвёрдые материалы — поликристаллический алмаз и кубический нитрид бора, используемые для обработки особо твёрдых и абразивных материалов.

¶Устройство резца

Резец состоит из двух основных частей: рабочей (режущей) части и державки. Рабочая часть непосредственно участвует в резании и имеет сложную геометрию с заданными углами заточки. Державка — прямоугольное или квадратное в сечении тело, предназначенное для закрепления резца в резцедержателе токарного станка.

У напайных резцов на передней и задней поверхностях рабочей части закреплены (напаяны) пластинки твёрдого сплава. У резцов со сменными многогранными пластинами (СМП) пластина имеет несколько режущих кромок и устанавливается в гнездо державки с помощью клина или винта; при износе одной кромки пластина поворачивается на новую, что повышает производительность и удобство обслуживания.

¶Применение

Основная область применения резцов — токарная обработка на станках различного типа: токарно-винторезных, токарно-карусельных, токарных автоматических и полуавтоматах, а также в станках с ЧПУ. Резцами обрабатывают валы, диски, втулки, корпусные детали, черновые заготовки после литья и ковки.

В машиностроении резцы являются одним из основных видов металлорежущего инструмента. От правильного выбора типа резца, его геометрии и материала режущей части зависят производительность обработки, точность детали, шероховатость поверхности и стойкость инструмента.

¶Смежные понятия

Помимо резцов, к металлорежущему инструменту относятся свёрла, фрезы, развертки, зенкеры, шаберы, резьбонарезные плашки и метчики. В отличие от резцов,多数 этих инструментов имеют несколько режущих кромок и работают вращательным движением.