Ювелирное обозрение

Заточка токарных резцов – это обработка рабочей поверхности, которая заключается в придании необходимой формы и угла новому или затупившемуся инструменту.

Алмазный круг для заточки резцов

По окончании заточки проводят процедуру доводки, во время которой инструмент заостряется и окончательно зачищается рабочая поверхность.

1 Заточка токарных резцов и ее виды

Геометрические особенности отрезного резца по дереву или металлу предопределили его наиболее уязвимый режущий инструмент. Но несмотря на это, их широко применяют на практике. Процесс изготовления деталей на станках, прежде всего, предполагает нарезку заготовок до нужного размера.

Затачивание отрезного резца должно проходить аккуратно, чтобы не повредить режущую часть инструмента.

На больших металлообрабатывающих заводах всегда есть заточники. Кроме того масштабное производство включает наличие расточных станков для придания резцам рабочего состояния. В маленьких мастерских делают это самостоятельно.

Заточка может быть:

• абразивная (шлифовальные круги);
• химико-механическая (обработка металла особыми составами);
• с применением специальных устройств.

Для абразивной заточки используют координатно-расточной токарный станок или самостоятельно с помощью шлифовального бруска. Ручная заточка не позволяет качественно обработать инструмент с учетом нужных углов. Сложность процесса в том, что нагретый металл теряет свои свойства. Окончательный результат зависит от мастерства токаря.

Различные виды резцов по металлу

Заточку твердосплавных инструментов производят на зеленом карборунде. Для обработки резцов из стали используют шлифовальный круг средней твердости. Для первичной обработки применяют абразивные оселки (маркировка 36-46; для финальной процедуры маркировка 60-80). Прежде чем установить круг на рабочий станок убедитесь в его целостности.

Проводить заточку химико-механическим методом очень эффективно и быстро. Инструмент приобретает чистую, гладкую поверхность без наличия сколов и трещин. Применяют для заточки больших твердосплавных резцов.

Перед началом затачивания резцы обрабатываются раствором медного купороса. Благодаря реактиву, формируется защитный слой, смывающийся абразивными зернами из раствора. В процессе задействуют станок, который имеет емкость и подвижный шлифовальник. Движения закрепленного резца возвратно-поступательны, а давление прижима к абразивной поверхности составляет 0,15 кг/с м² .

На специализированном станке заточку проводят белым кругом из электрокорунда (для быстрорежущих инструментов), зеленым из карбида кремния (для твердосплавных инструментов) и алмазный круг для финальной доводки.
к меню ↑

1.1 Характеристика заточных кругов

Алмазный круг можно использовать для заточки пилы из твердого сплава, напайки и отрезного резца.

Виды алмазных заточных кругов

Очень маленькая структура зерна позволяет использовать алмазные круги в качестве доводки.

Чем больше цифра, тем крупнее будет зерно круга. Зернистость 125/100 – одна из самых распространенных. Отлично подходит для затачивания дисковых пил и резцов.

Алмазный круг может иметь форму чаши, тарелки или прямого профиля. При выборе необходимо учитывать форму заготовки, площадь и удобство применения той или иной формы. Для обработки дисковых пил лучше взять круг в форме тарелки. Этот тип может легко проникать между зубьями, и обладает заостренным краем. Для работы с лезвием ножа подойдет обычный круг либо в форме чашки.

Круги могут быть диаметром от 125мм-300мм. Подбирать нужно под свой наждак, учитывая посадку и внешний диаметр.

Широкий алмазный слой подходит для заточки сверла с большим диаметром и широкой детали. Чем толще слой, тем дольше будет снашиваться алмазный круг.

• ширина слоя – 3-20мм;
• толщина слоя – 2-5мм.

Правка инструмента на заточном круге

Маркировка шлифовального круга включает:

• тип устройства;
• размер;
• абразивный материал;
• зернистость;
• твердость;
• структуру;
• связку;
• скорость;
• точность;
• неуравновешенность.

Стандартный алмазный круг для наждака (маркировка 125*40*10*3*32):

1. Размер внутреннего отверстия – 32мм.
2. Диаметр внешнего круга – 125мм.
3. Глубина (круг в форме чашки) – 40мм.
4. Алмазный слой – 10мм.
5. Толщина – 3мм.
6. Посадка – 32мм.

В отдельной строке указывают зернистость.
к меню ↑

2 Приспособление для заточки токарных резцов

Заточка инструментов предполагает не только круги, но и применение дополнительных приспособлений – расточных станков.

Координатно-расточные станки растачивают, сверлят, зенкеруют, нарезают внутреннюю и наружную резьбу, обтачивают цилиндрические поверхности и подрезают торцы.

Станок для заточки резцов

Отличительная особенность станков – горизонтальный (или вертикальный) шпиндель, который совершает движения осевой подачи. В отверстие шпинделя фиксируют необходимый инструмент – борштанг с резцом, развертку, сверло, фрезу и т.д.

• горизонтально-расточные;
• координатно-расточные;
• алмазно-расточные;
• вертикально-расточные.

Специализированные модели координатно-расточных станков:

1. Координатно-расточный 2Д450.
2. Координатно-расточный 2В440А.
3. Координатно-расточный 2431.
4. Координатно-расточный 2421.

2.1 Технология заточки

1. Основная задняя поверхность.
2. Вспомогательная задняя поверхность.
3. Передняя поверхность.
4. Радиус закругления кольца.

В конце проводят проверку углов заточки по шаблону.

Виды заточки резцов

Для получения ровной и гладкой кромки инструмент должен постоянно находиться в движении вдоль шлифовальной поверхности. Круги, при такой работе, смогут дольше прослужить.

Обработку инструмента можно производить всухую или с водой. Струя воды должна быть достаточной и непрерывной. Сухой инструмент не стоит опускать в воду, это может вызвать разрушение рабочей кромки.

• оселком с мелкой зернистостью (дополнительно используют техническое масло);
• медным кругом (также применяют пасту из карбида бора и техническое масло).

Осуществлять доводку можно только режущих инструментов (ширина кромки до 3мм).
к меню ↑

2.2 Техника безопасности

1. Не пользоваться шлифовальными кругами, работа которых сопровождается биением.
2. Подручник должен быть надежно зафиксирован ближе к кругу.
3. Использовать подручник в качестве опоры для резца.
4. Не стоит слишком сильно прижимать резец (неравномерное нагревание может образовать трещины; под высоким давлением круг может быстро испортиться).
5. Не производить заточку без защитного кожуха.
6. Надевать защитные очки.
7. Рабочее место должно иметь местную вентиляцию.

2.3 Алмазный круг для заточки инструментов (видео)

Содержание: Скрыть Открыть

Заточка резца необходима для придания требуемой формы и угла рабочей поверхности. Производится она при превышении допустимых параметров износа резца, или перед началом работы новым инструментом. Данная операция позволяет значительно продлить срок эксплуатации оснастки, но требует строго соблюдения технологии работ.

Когда необходима заточка резца

В процессе точения происходит трение стружки о переднюю поверхность инструмента и обрабатываемой детали о заднюю в зоне реза. При одновременном значительном повышении температуры происходит постепенный износ детали.

При превышении максимально допустимой величины износа резец не может быть использован для дальнейшего проведения работ и требует заточки и доводки по передней и задней поверхности.

Допустимая величина износа указана в таблице ниже

Инструмент для заточки

Для абразивной заточки резца может быть использован заточной или токарный станок. Для твердосплавного инструмента используется зеленый карборунд средней твердости. Для первичной обработки абразив круга должен составлять 36-46, при завершении процесса – 60-80. Для высокого качества заточки необходим целый круг, без дефектов и нарушения геометрии.

Для заточки токарных резцов широко применяются и алмазные круги, что обеспечивает высокую чистоту режущих поверхностей. В сравнении с карборундовыми кругами чистота поверхности резца повышается на два класса, увеличивается производительность работ. Применение алмазных кругов увеличивает и ресурс работы инструмента – возможное количество переточек резца увеличивается на 20-30%. Но следует учесть, что экономически целесообразно применение заточки алмазным инструментом при припуске не более 0,2 мм. При большем значении рекомендует предварительная заточка карборундовым кругом.

Порядок и особенности

В зависимости от характера износа и конструкции оснастки производится заточка по передней, задней или обеим поверхностям. На рисунке ниже указаны все поверхности токарного резца

Для стандартных резцов, как правило, применяется заточка по всем режущим поверхностям. При незначительном износе восстанавливается геометрия только задней поверхности. Оснастка для многорезцовых станков восстанавливается только по задней поверхности, фасонная – только по передней.

Стандартный порядок заточки:

• Основная задняя поверхность.
• Вспомогательная задняя поверхность.
• Передняя поверхность.
• Радиус закругления конца.

Параметры заточки задней поверхности указаны на рисунке ниже

На рисунке (а) указана задняя поверхность с одной плоскостью заточки, на рисунке (б) – с несколькими. При напайке твердосплавных пластин задняя поверхность имеет три плоскости:

• по фаске высотой не меньше чем 1,5 мм под углом а;
• по оставшейся высоте под углом а+3°;
• по державке под углом а+5°.

Заточка передней поверхности твердосплавных резцов имеет гораздо большее количество разновидностей (см. рис. ниже).

Основные формы:

• Плоская с положительным передним углом (а).
• Плоская с отрицательным углом (б).
• Криволинейная с отрицательным углом (в).
• Плоская с отрицательным углом для черновой обработки (г).
• Криволинейные с отрицательным углом для нержавеющих сталей (д), и других материалов (е)

В процессе заточки необходимо чтобы режущая кромка обрабатываемого инструмента располагалась на линии центра заточного станка или ниже не более чем на 3-5 мм. Направление вращения круга должно обеспечить прижим пластинки к державке, т. е. идти на пластинку. В процессе работы желательна непрерывная подача охлаждающей жидкости. При периодическом охлаждении возможно перенапряжение структуры материала и появление микротрещин.

При заточке необходим легкий нажим и постоянное перемещение вдоль поверхности круга для формирования ровной поверхности. После завершения заточки геометрия инструмента проверяется с помощью шаблонов или специальных приборов.

Доводка инструмента

После заточки необходима последовательная притирка рабочих поверхностей в том же порядка, как производилась заточка. При доводке необходимо удалить все шероховатости и отполировать поверхность до зеркального блеска. Чем чище поверхность, тем ниже трение при точении и выше стойкость инструмента.

Доводка осуществляется с помощью абразивных паст карбида бора на вращающемся чугунном диске (не более 2 м/с). Может использоваться паста ГОИ или другие специальные материалы для полировки. Для полировки паста наносится на диск. Далее, при вращении диска, резец прижимается и зерна абразивной пасты сглаживают имеющиеся шероховатости. Таким образом, полностью восстанавливается геометрия и первоначальная чистота рабочей поверхности резца, обеспечивается его пригодность к дальнейшей эксплуатации.

Режущий инструмент тупится во время работы. Это естественный процесс. Качество металла резца или пилы может повлиять разве что на скорость изнашивания, но в любом случае от операции заточки не уйти. Именно для этой процедуры существуют специальные круги алмазные заточные. Их закрепляют на точильный станок или шлифовальную угловую машинку.

Конструкции заточных дисков бывают разными, например, есть алмазная тарелка, инструмент в виде чашки, просто плоский диск либо любой другой формы. Все это множество конфигураций обусловлено целью сделать удобным выполнение шлифования или заточки разного инструмента.

Наиболее востребованы алмазные круги для заточки дисковых пил. Они рассчитаны на работу с твердыми победитовыми напайками, с которыми тяжело справиться обычному заточному инструменту. Попробуем разобраться в вопросах, как устроены алмазные круги, какими бывают и для чего конкретно предназначен тот или иной тип изделия.

Типы алмазных дисков для заточки

Алмазные круги для заточки инструмента имеют свою классификацию. Заводы по изготовлению абразивного инструмента выпускают алмазные диски трех форм:

1. В виде чашечки – это полый внутри конус с основанием из металла и напыленным на рабочую часть слоем алмазной крошки.
2. Наподобие тарелки, где бывает односторонняя или двухсторонняя выточка, профиль смотрится полукругло-выпуклым.
3. Диски с прямым профилем.

Кроме этого, имеются две основные группы инструмента, в каждой из которых применяют различный алмазный материал для заточки:

1. Абразив из штучно созданных алмазов, который отличается высокой однородностью зерна.
2. Абразив, выполненный из натуральных кристаллов алмазов, которые относятся к техническим.

И одна из самых важных категорий, определяющая назначение алмазного диска для обработки инструмента, – это категория по величине основной массы зерна в напыленном слое:

1. Мелкая фракция абразивного алмаза, используемая для шлифовок, доводок и финишных работ по обработке материала (100/80).
2. Средняя фракция абразивного алмаза, используемая для целевых задач заточки, а также при чистовых операциях шлифовки (125/100).
3. Крупная фракция абразивного алмаза, применяемая в черновых работах шлифовки или грубого обдира обрабатываемого материала (200/160–160/125).

Кроме всего перечисленного, выбирая алмазный диск для конкретного шлифовального станка, нужно учитывать диаметр посадочного места, ширину рабочей поверхности абразива, материал основы инструмента.

Конструкция алмазных кругов для заточки инструмента

Диски алмазные заточные представляют собой изделия круглой формы с основанием из металла и нанесенным на него покрытием алмазного порошка, который закрепляется на металле связующим веществом, также там присутствует наполнитель.

Марка диска характеризуется:

• конфигурацией корпуса и видом материала, из которого он изготовлен;
• размером окружности;
• величиной концентрации абразивных зерен;
• фракцией алмазов;
• типом вещества, используемого в качестве связки;
• степенью точности;
• классом неуравновешенности.

Одним из важных параметров является износостойкость диска.

Корпуса алмазных заточных кругов могут быть изготовлены из стальных заготовок, марок Ст-25, 30, 20 или 3, либо сплавов из алюминия АК-6 или Д-16, либо полимерных материалов. Для некоторых шлифкругов типа А1ПП, АГЦ делают еще хвостовики из стальных У7 и У8 марок.

Что касается применяемых связующих веществ, которые скрепляют алмазные зерна в единую форму, то выпускаются диски на основе:

1. Связок металлического характера на основе алюминия, меди, цинка или олова. В маркировке таких изделий указывается литера М.
2. Связок керамических на основе шамота либо стекла, куда добавляют составляющую алюминия. В маркировке здесь будет присутствовать литера К.
3. Связок на основе органики – это пульвербакелитные и карболитные вещества. Присутствие такой связки обозначают в маркировочном коде литерами КБ.

В качестве наполнителей используют электрокорунд, графитовый порошок, медь, карбид бора и глинозем.

Виды зернистости в зависимости от вида обработки

Под зернистостью понимают размер основной массы зерен среди общего количества алмазных частиц в абразиве. Размер зерна обычно определяется тремя параметрами: высотой, шириной и толщиной, но на практике за основу берут ширину. Чистота обработки поверхности материала зависит от степени зернистости круга для заточки. Также этот параметр влияет на оперативность проведения работ, количество металла, который можно удалить за один проход инструмента по заготовке и изнашиваемость рабочей области алмазного диска для заточки.

Согласно нормам стандартизации международного уровня FEPA маркировка алмазного заточного инструмента должна содержать код зернистости: сочетание литеры F и определенного числа за ним. Возрастание числа указывает на присутствие в абразиве более мелких зерен. Чтобы правильно подобрать круг для заточки, нужно знать марку материала, какую необходимо получить в итоге шероховатость, допустимый припуск.

Между размером зерна в абразиве и чистотой поверхности металла после обработки существует обратно пропорциональная зависимость. Поэтому для финишных работ применяют заточные круги с самыми маленькими алмазными зернами.

Наиболее правильный подход к обработке и заточке инструмента лежит в последовательном применении алмазных кругов, начиная с более грубых и заканчивая финишными. Применение только последних может привести к пригоранию обрабатываемой поверхности, засаливанию и быстрому выходу из строя заточного круга.

По размеру фракции зерна его можно отнести к тому или другому типу зернистости:

1. 100/80 – мелкие алмазные зерна. С их применением выполняют окончательную доводку тонких лезвий, заточку металлообрабатывающих резцов, операции финишной шлифовки.
2. 125/100 – средние алмазные зерна. Заточка изделий до состояния необходимой остроты.
3. 160/125 – крупные.
4. 200/160 – очень крупные алмазные зерна. Абразивы подходят для выравнивания поверхности режущего инструмента.

Особенности кругов на органических связках

Все органические связки не могут обходиться без наполнителя. Они обладают слабыми показателями твердости, устойчивости к повышенным температурным режимам и плохо проводят тепло, но зато отличаются хорошей производительностью и высокой скоростью проведения операций заточки инструмента.

Алмазные диски на основе органического компонента целенаправленно применяют в доводочных обработках и когда выполняют чистовые работы. Они отлично справляются при заточке победитовых материалов, твердокомпонентных сплавов, любых металлов и материалов из сверхтвердых структур. Выводят обрабатываемую поверхность на уровень 12 и 11 класса шероховатости. Диски мало подвержены засаливанию, но очень быстро изнашиваются.

Профили на керамических связках

В связках на керамике используется покрытие из алмазоникеля. Это покрытие бывает однослойным либо может наноситься в несколько слоев. Толщина связующего вещества на керамической основе не превышает 2/3 величины зерен алмаза. Благодаря тому что между вершинами кристаллов и связкой имеется свободный промежуток, стружка, снятая с обрабатываемой поверхности, автоматически удаляется, не создавая дополнительных препятствий процессу заточки.

Основные свойства заточных дисков на керамической связке:

• отличная способность к снятию слоя металла во время заточки;
• возможность создавать абразивный инструмент любой конфигурации;
• высокая проводимость тепла;
• приемлемая стоимость изделий.

Характеристики и особенности алмазных кругов для заточки резцов

Алмазные круги для заточки резцов токарных и другого режущего инструмента в зависимости от формы профиля и типа абразива целенаправленно подходят для следующих операций:

1. С формой прямого плоского профиля марки 1A1 – для проведения обработки изделий цилиндрической формы, плоских деталей и затачивания резцов из сплавов твердой структуры.
2. С формой тарельчатого профиля марки 12A2-20* – для проведения операций заточки передней части инструмента, который имеет много лезвий, выполненных из сплавов твердой структуры, фрез, состоящих из сборочных единиц либо цельнометаллических, фрез червячного типа, пил дисковых.
3. С формой чашечного профиля марки 12A2-45* – для работ с задними и передними поверхностями твердосплавных резцов и шлифования торцов.
4. С формой тарельчатого профиля марки 12R4 – для проведения операций доводки и заточки, как в случае с диском марки 12A2-20*.
5. С формой прямого плоского профиля и устроенными по обе стороны выточками марки 9A3 – для работы с резцами из твердых сплавов, конструктивными элементами машин, материалов полупроводниковой структуры, инструментом для измерений.
6. С формой плоского выпукло-полукруглого профиля марки 1FF1 – для заточки и шлифовки изделий из твердых сплавов.
7. С формой плоского конического по двум сторонам профиля для работы с фасонными поверхностями и резьбой.

Следует сказать о концентрации алмазной составляющей, которая имеет влияние на режим заточки. При стопроцентном показателе круги имеют высокую производительность и способны выдерживать жесткие режимы обработки, не подвергаясь при этом деформации. При 50%-м показателе диски применяют чаще всего для любых видов работ. При 20%-м показателе – доводочные круги для ручной подачи инструмента.

На что стоит обратить внимание при выборе алмазного диска

От правильного выбора алмазного диска напрямую зависит удобство и быстрота работы на заточном станке. В некоторых случаях неправильный выбор может послужить причиной деформации диска или порчи резца. Вот что нужно проанализировать, прежде чем выбрать конкретный диск:

• марку металла, который будет подвержен заточке или тип твердого сплава;
• обороты и мощность заточного станка;
• форму обрабатываемой поверхности;
• степень допустимой шероховатости.

Приобретаемый алмазный диск должен строго соответствовать всем этим параметрам.

Если вы профессионал, работающий с токарным оборудованием, или человек, имеющий опыт применения алмазных заточных кругов, поучаствуйте в обсуждении темы в комментариях. Знания специалиста всегда в цене!