Отрезной резец — ключ к эффективной резке

Итак, рассмотрим процесс отрезки. В отличие от классического продольного резания, отрезка всегда вызывает ряд трудностей и является одной из самых нестабильных и сложных операций, требующих детального подхода в выборе инструмента, режимах резания и методов. Чем обусловлены такие условия рассмотрим подробнее.

Чтобы отрезать деталь на токарном станке необходимо совершить поперечное движение резцом относительно оси вращения заготовки, тем самым углубляясь в тело детали (рис. 1).

Если сравнивать это с бытовыми процессами, то на ум приходит отрезка куска хлеба металлическим ножом. Чем тоньше и острее нож, тем лучше отделяется кусок и меньше усилий требуется приложить, тем меньше крошек рассыпется на разделочную доску. А теперь заменим металлический нож на острый и достаточно тонкий пластиковый. Возрастает риск погнуть или даже сломать этот пластиковый инструмент, особенно если он ещё и достаточно длинный.

В свойствах инструментального материала кроются две проблемы:

1. Первая проблема

   Чтобы уменьшить силы резания, необходимо сократить площадь контакта инструмента и детали, а для этого необходимо уменьшить толщину резца. Тогда прочность резца должна в многократной степени превосходить прочность обрабатываемого материала.

2. Вторая проблема

   Следствие первой проблемы — свойства инструментального материала, ведь уменьшение толщины резца неминуемо приведет к уменьшению сечения корпуса. С уменьшением сечения корпуса увеличивается податливость инструмента к кручению и изгибам. Вот тут и начинаются проблемы отрезки: слишком длинный и тонкий отрезной резец, врезаясь в материал, подвергается риску увода от заданного курса. Поэтому необходимо искать золотую середину.

Возможно, у читателя уже сложилось впечатление, что отрезка — это исключительно черновой процесс, однако это не так. Отрезку нужно полюбить. При правильном выборе инструмента и стратегии совместно с режимами резания можно совладать этим процессом и получать на выходе чистовую поверхность, выполненную в размер.

Для этого как раз и необходим угол наклона режущей кромки. Все дело в физике процесса. В случае, если мы отрезаем сплошной материал, то при приближении к центру детали наша скорость резания стремится к нулю. Из-за этого процесс резания трансформируется в процесс выдавливания. Помимо этого, с уменьшением диаметра заготовки в области резания формируется колоссальное давление со стороны свободной части заготовки.

Сила тяжести и длина отрезаемой детали формирует плечо, давящая на бобышку. В какой-то момент обрабатываемый материал не выдерживает такой нагрузки и происходит разрыв. Деталь отваливается от заготовки раньше, чем резец успевает дойти до центра вращения. Сформированная бобышка остается на оторванной детали. Чтобы удалить лишнюю часть, — потребуется дополнительная операция. Чтобы избежать появления бобышки было придумано изготавливать отрезной резец с углом наклона режущей грани так, чтобы до момента отрыва резец успевал дойти до центра. Таким образом бобышка оставалась на зажатой в патроне заготовке.