Токарные резцы. Основные сведения. Типы токарных резцов. Конструкция, устройство токарных резцов

Основные типы токарных резцов. Большое разнообразие работ, выполняемых на токарных станках, обусловливает необходимость применения разнообразных токарных резцов. Основными и наиболее употребляемыми из них являются проходные, чистовые, подрезные, отрезные и расточные.

Проходные или обдирочные резцы (рис. 15, а и в ) используются для предварительной обточки и подрезания деталей,во время которых снимается наибольшая часть припуска. Поэтому проходные резцы имеют такую форму, при которой обеспечивается наибольшая производительность станка. Шероховатость обработанной поверх ности, а также соблюдение точных размеров детали при этом имеют второстепенное значение. <

Чистовые резцы (рис. 15, б) применяются для окончательной отделки деталей. Припуски, которые снимаются в данном случае, обычно невелики. Основное требование, предъявляемое к чистовому резцу, — это обеспечение требуемой чистоты обработанной поверх ности малой ее шероховатости).

Подрезные резцы используются для обработки торцовых поверхностей. Для этих целей используются также проходные отогнутые резцы (рис. 15, в).

Отрезные резцы (рис. 15, г ) служат для отрезания от прутков требующихся кусков материала. При отрезании необходимо обеспечить возможно меньшую потерю материала, поэтому отрезные резцы делают узкими (с малой протяженностью длины режущей кромки), вследствие чего они получаются непрочными, часто ломаются и работа с ними требует большой осторожности и умения.

Расточные резцы (рис. 15, д ) применяются для растачивания различных отверстий, выемок, и т. д. Размеры расточного резца {поперечное сечение и длину стержня) выбирают в соответствии с размерами обрабатываемого отверстия.

Кроме перечисленных, при токарной обработке используются прорезные, фасонные, резьбовые и некоторые другие резцы более или менее специального назначения.

Рис. 15. Основные типы токарных резцов: проходной прямой(а), проходной отогнутый (в), отрезной (г), расточной (д).

Материалы токарных резцов. Основное требование, предъявляемое к материалу рабочей части резца — это твердость, которая должна быть больше твердости любого материала, обрабатываемого данным резцом. Твердость не должна заметно уменьшаться от теплоты резания. Одновременно с этим материал резца должен быть достаточно вязким (не хрупким); режущая кромка резца не должна выкрашиваться во время работы. Материал резца должен хорошо сопротивляться истиранию, которое происходит от трения стружки о переднюю поверхность резца, а также от трения задней поверхности резца о поверхность резания.

Этим требованиям в различной степени удовлетворяют инструментальные материалы — металлокерамические твердые сплавы, минералокерамика, быстрорежущие, легированные и углеродистые стали разных марок. Для некоторых работ в последние годы стали >применять алмазы.

Наиболее современными и распространенными материалами для токарных резцов являются металлокерамические твердые сплавы, сохраняющие свои режущие свойства при нагревании в процессе работы до температуры 800—900° С. Эти сплавы состоят из тончайших зерен карбидов тугоплавких металлов — вольфрама, титана и тантала, сцементированных кобальтом. Металлокерамические твердые сплавы разделяются на три группы: вольфрамовые (ВК), титановольфрамовые (ТК) и титано-тантало-вольфрамовые (ТТК).

Вольфрамовые твердые сплавы предназначаются для обработки чугуна, цветных металлов и их сплавов и неметаллических материалов. Для изготовления токарных резцов используются вольфрамовые твердые сплавы марок ВК2, ВК3М, ВК4, В Кб, ВК6М, ВК8, ВК8В. Буква В в каждой из этих марок означает карбид вольфрама, буква К кобальт; цифра, стоящая в марке после буквы К — указывает количество (в процентах) содержащегося в данном сплаве кобальта. Остальное — карбид вольфрама. Таким образом, например, в сплаве марки ВК2 содержится 2% кобальта и 98% карбида вольфрама.

Буква М, приведенная в конце некоторых марок, означает, что данный сплав мелкозернистый (величина зерен 0,5—1,5 мкм). Буква В приписывается к марке сплава, если он крупнозернистый (величина зерен 3—5 мкм). Мелкозернистость сплава сообщает ему износостойкость, большую износостойкости нормального сплава данной марки при меньшей прочности и сопротивляемости ударам, вибрациям и выкрашиванию. Крупнозернистость сплава, наоборот, повышает его прочность и сопротивляемость ударам, вибрациям и выкрашиванию и понижает износостойкость сплава.

Титановольфрамовые твердые сплавы применяются для обработки всех видов сталей. При токарной обработке используются сплавы марок Т5К10, Т5К12В, Т14К8, Т15К6, Т30К4. В каждой из этих марок буква Т и поставленная за ней цифра указывают количество (в процентах) содержащегося в данном сплаве карбида титана, а цифра после буквы К — содержание (в процентах) ко­бальта. Остальное в данном сплаве карбид вольфрама. Таким образом, например, в сплаве марки Т5К.10 содержится 5% карбида титана, 10% кобальта и 85% карбида вольфрама.

Титано-тантало-вольфрамовые сплавы используются в особо тяжелых случаях, например для обработки по корке стальных отливок и поковок, жаропрочных и других труднообрабатываемых сталей и т. п. Применяются сплавы марок ТТ7К12 и ТТ10К8Б, содержащие соответственно 7 и 10% карбидов титана и тантала, 12 и 8% кобальта, остальное — карбид вольфрама.

Металлокерамические сплавы выпускаются в виде пластинок различных форм и размеров.

При определенных условиях в качестве инструментального материала находит применение минералокерамический материал марки ЦМ-332, основной частью которого является окись алюминия. В состав этого материала не входят относительно редкие элементы: вольфрам, титан, кобальт и др. Теплостойкость резцов, оснащенных минералокерамикой, очень высокая и достигает 1200° С и более. В этом главное преимущество минералокерамических материалов в сравнении с твердыми сплавами, основными составляющими которых являются редкие и дорогие элементы и теплостойкость которых ниже. Недостатком минералокерамического сплава является его относительно небольшая и нестабильная прочность на изгиб (хрупкость). Поэтому он применяется при получистовой и чистовой обработке чугуна, стали и цветных сплавов. Выпускается он также в виде пластинок.

В последнее время появились новые инструментальные материалы, называемые керметами. Основой этих материалов является также минералокерамика, но для повышения прочности в нее вводят молибден, вольфрам или другие металлы.

Для изготовления токарных резцов широко используются так называемые быстрорежущие стали. Они содержат в качестве легирующих элементов вольфрам и хром, что обеспечивает большое сопротивление резцов износу и сохранение твердости и режущих свойств при многократном нагреве до температуры 620—640° С (свойство самозакаливаемости).

Быстрорежущие стали нормальной производительности изго­товляются марок Р18, Р12 и Р9. Они содержат вольфрам (соответственно 17,5—19,0; 12,0—13,0; 8,5—10,0%), хром (3,1—4,4%), ванадий (1,0—2,6%), молибден (0,3—0,4%), углерод (0,7—0,95%) и некоторые другие элементы. Углерод, соединяясь с легирующими элементами, повышает твердость стали.

Быстрорежущие стали повышенной производительности изготовляются марок Р18Ф2, Р14Ф4, Р9Ф5, Р9К5, Р18К5Ф2, Р10К5Ф5, Р6МЗ и некоторых других. Буква Р в этих марках обозначает вольфрам, буква Ф — ванадий, буква К — кобальт, буква М — молибден (если содержание его более 0,5%). Цифры, стоящие после букв, определяют содержание в данной стали этих элементов в процентах. Кроме характеризующих данные марки стали элементов, указанных в их обозначениях, эти стали содержат также углерод, хром и некоторые другие составляющие.

Значительно реже для резцов и других инструментов, применяемых при токарной обработке, используются углеродистые и легированные инструментальные стали.

Из углеродистых сталей применяются стали марок У12А и У10А. В этих марках буква У условно обозначает, что сталь угле­родистая; следующие за ней цифры указывают среднее содержание углерода в десятых долях процента, а буква А также условно указывает, что сталь высококачественная. Таким образом, маркой У12А обозначается высококачественная углеродистая сталь со средним содержанием углерода 1,2%.

Кроме углерода, в этих сталях в весьма малом количестве содержатся марганец, кремний, хром, никель, сера и фосфор.

Углеродистые стали теряют свои режущие свойства при температуре нагрева до 200—250° С и могут применяться только при низких скоростях резания и для легко обрабатываемых материалов.

Легированные инструментальные стали, содержащие в основном те же элементы, что и быстрорежущие стали, но в значительно меньших количествах, несколько улучшают некоторые свойства стали, но обладают также низкой теплостойкостью (не выше 300—350° С).

Определить материал резца при отсутствии на нем маркировки можно «по искре».

При затачивании резца из быстрорежущей стали образуется небольшое количество искр красного цвета, похожих на звездочки. Чем больше в стали вольфрама, тем темнее искры и тем их меньше.

При затачивании резца из углеродистой стали образуется много желтых искр в виде прямых линий.

Кроме перечисленных выше материалов, в последние годы для токарных резцов стали применять в некоторых условиях высокопроизводительные, обладающие очень большой стойкостью материалы — алмазы и эльбор. Алмазы применяют как естественные, так и искусственные (синтетические), допускающие температуру в зоне резания до 800° С. Эльбор — синтетический высокотвердый инструментальный материал, впервые полученный в лабораториях института физики высоких давлений Академии наук РФ. Он представляет собой нитрид бора (соединение бора с азотом). Высокие физико-механические свойства этого соединения позволяют обрабатывать резцами, оснащенными им, самые твердые материалы — закаленную сталь, металлокерамику и др. При этом температура в зоне резания может достигать 1400—1500° С без потери резцом его режущих свойств.

Конструкции токарных резцов. Цельные резцы, головка и тело которых состоят из одного материала, применяются очень редко. Резцы такой конструкции встречаются только из углеродистой инструментальной стали, стоимость которой сравнительно невелика, а также из быстрорежущих сталей для небольших резцов, используемых главным образом в державках.

Напайные и наварные резцы (резцы с напаянными или приваренными пластинками из быстрорежущей стали или из твердогосплава) имеют широкое распространение. Стержень такого резца, обычно нормального сечения, изготовляется из обыкновенной углеродистой стали марок Ст. 6 и Ст. 7 либо из качественной углеродистой стали марки 45 или 50. Стержни резцов, работающих в особо тяжелых условиях, прочность которых нельзя усилить увеличением сечения, изготовляются из углеродистой инструментальной стали марок У7 и У8 или из легированной стали марки 40Х.

Несмотря на высокое качество современных способов напайки пластинок твердого сплава, изготовление таких резцов сопровождается иногда образованием трещин и в дальнейшем разрушением пластинки. Поэтому в последнее время стремятся заменить напайку или приварку пластинок (особенно минералокерамических) механическим закреплением их.

Пластинка 1 в этом случае (рис.16) закрепляется в стержне 4 резца посредством прижима 3 и болта 2. Один конец прижима опирается на пластинку, а другой - на рифленую поверхность (шаг рифлей—1,5 мм). При износе пластинки на 1,5 мм прижим можно сдвинуть вперед (для этого отверстие для болта, закрепляющего прижим, сделано продолговатым). Пластинка в рабочем положении правой кромкой упирается в заплечик, имеющийся с нижней стороны прижима.

Рис. 16. Резец с механическим креплением твердосплавных пластинок.

При замене затупившейся пластинки новой снимать резец со станка нет надобности. Недостаток такого способа закрепления пластинок состоит в том, что они используются примерно лишь наполовину. Кроме того, быстро изнашиваются болт, прижимы и другие детали, посредством которых осуществляется крепление пластинки.

В последние годы применительно к механическому креплению стали выпускаться многогранные неперетачиваемые пластинки.

В случае, когда длина режущей кромки резца, например расточного, может иметь небольшую протяженность, он изготовляется коротким и небольшого сечения. Для закрепления таких резцов используются державки различных конструкций. Державки применяются также для закрепления фасонных и резьбовых резцов. Наиболее употребительные конструкции подобных державок рассматриваются в соответствующих главах.

Изготовление твердосплавных резцов. Изготовление резцов производится в инструментальном цехе специальными рабочими и начи­нается с подготовки припаиваемой пластинки, у которой должно быть устранено (шлифованием) коробление опорной плоскости, если таковое имеется. Эта плоскость и боковые стороны пластинки, соприкасающиеся со стержнем резца, должны быть тщательно очищены от окалины и случайных загрязнений.

Стержни резцов, изготовленные кузнечным способом из углеродистой стали, должны быть подвергнуты отжигу при температуре 800—850° С, а стержни, изготовленные из сталей марок 40Х и 45Х, - при температуре 840—870° С. Опорная поверхность стержня должна быть обработана. Гнездо в нем под пластинку должно быть обработано так, чтобы пластинка ложилась на стержень резца без качки. Угол γ п вреза пластинки (рис.17) измеренный в главной секущей плоскости, следует делать равным перед нему углу резца или немного больше этого угла.

Рис. 17. Положение пластинки в стержне резца до заточки.

Для уменьшения стачивания пластинки при первой заточке резца гнездо в стержне должно быть таким, чтобы пластинка выступала над державкой на 0,5—0,6 мм. Для более удобного затачивания резца по передней поверхности верхняя плоскость пластинки должна быть выше тела стержня на 1,0—1,5 мм. Глубина h не должна превышать ¹ / ₃ высоты стержня резца.

В качестве припоя может быть использована электролитиче­ская медь (температура плавления 1080° С) или медно-никелевый припой (температура плавления 1220° С) следующего состава: 70% меди, 30% никеля. Существуют и другие припои, составы которых приведены в книгах по инструментальному делу.

Рис. 18. Нагрев резца под напайку пластины.

Для предохранения поверхности гнезда и пластинки от окисления, для удаления окислов, а также для лучшего смачивания поверхностей во время пайки применяется флюс, в качестве которого обычно используется бура, предварительно расплавленная, истолченная и просеянная через мелкое сито.

Нагревание стержня резца и пластинки в процессе пайки лучше всего производить посредством токов высокой частоты в индукторе (рис. 18, а), внутренние размеры которого должны быть на 20—30 мм больше размеров стержня резца. После того как резец нагреется до температуры плавления флюса (при использовании буры примерно до 750—800° С), его посыпают флюсом, и, вынув резец из индуктора, металлической щеткой очищают гнездо от шлака. Затем гнездо вновь "' посыпают флюсом, укладывают на него пластинку, сверху кладут припой и вновь посыпают флюсом так, чтобы он сплошным слоем покрыл припой и пластинку. После этого нагревают резец до температуры около 1200° С и как только припой расплавится — резец быстро вынимают из индуктора и остроко нечным стержнем прижимают пластинку к поверхности гнезда. Для медленного охлаждения напаянный резец помещают на 2—3 ч в ящик с размолотым древесным углем или сухим песком.

При отсутствии высокочастотной установки для нагревания напаиваемого резца может быть использована муфельная печь или в крайнем случае пламенная ацетилено-кислородная горелка. Работа в этом случае должна поручаться опытному сварщику. Пламя горелки должно быть восстановительным (с избытком ацетилена) и направлено на стержень (рис.18 б ),а не на пластинку.

Рис. 19. Углы заточки и доводки резцов алмазными кругами.

Заточка и доводка твердосплавных резцов должны производиться на алмазных кругах. Наиболее качественная заточка и доводка твердосплавных резцов достигается при использовании кругов из естественного (обозначается буквой А) или искусственного (обозначается буквами АС) алмаза. Дело в том, что высокая режущая способность алмаза позволяет производить заточку, прижимая резец к кругу с меньшей силой, чем это требуется при использовании кругов из других материалов. Благодаря этому температура нагрева резца в процессе заточки на алмазном круге в четыре-пять раз ниже, чем при других кругах. Это исключает образование трещин на пластинке в процессе заточки. Трещины иногда бывают незаметны на глаз, но хорошо видны в лупу. Чувствительность к образованию трещин при заточке особенно велика у резцов с малокобальтовыми и высокотитановыми твердыми сплавами (ВК2, ВК3М и Т30К4 и т. д.). Для уменьшения трудоемкости и экономии заточного и доводочного кругов рекомендуется при заточке резцов принимать для главной и вспомогательной задних поверхностей — тройной, а для передней поверхности — двойной угол заточки (рис. 19).

Для заточки твердосплавных резцов рекомендуются алмазные круги марок А12, А10, А8 и А6 (где 12, 10 и т. д. — зернистость круга; например, зернистость 12 указывает, что наименьший размер, зерна данного круга 0,12 мм) с концентрацией 100% и металлической связкой (обозначается буквой М). Можно использовать в этом случае круги марки АС, т. е. из искусственного алмаза. При выборе зернистости следует учитывать припуск на заточку: чем больше припуск, тем крупнее должно быть зерно. С увеличением размера зерна уменьшается расход алмаза, резко возрастает производительность, но ухудшается чистота обработанной поверхности. Размеры круга выбираются с учетом имеющегося оборудования (следует учитывать, что наиболее производительными являются круги наибольших размеров).

Скорость вращения круга должна быть 30—35 м/с, продольная подача 0,5—1,0 м/мин, поперечная подача 0,02—0,03 мм на один двойной ход. Заточку следует производить с охлаждением 1—2 л/мин, резко снижающим силы резания, шероховатость обработанной поверхности, увеличивающим производительность заточки и значительно уменьшающим расход алмазных кругов.

В качестве охлаждающей жидкости рекомендуется эмульсия следующего состава (в процентах):

Тринатрийфосфат...............................................
Вазелиновое масло.............................................0,05
Бура..........................................................0,30
Кальцинированная сода.........................................0,25
Нитрат натрия.................................................0,10
Вода..........................................................98,70

Правку алмазных кругов рекомендуется производить абразивным кругом или брусками из зеленого карбида кремния зернистостью 25—16, твердостью СМ1—СМ2 на керамической связке, с охлаждением. Для очистки поверхности алмазного круга от стружки следует применять пемзу.

Станки и приспособления, используемые для алмазной заточки твердосплавных резцов, должны быть жесткими. Биение кругов не должно превышать 0,01 мм. Форма круга — плоский с выточкой (ПВ) или цилиндрический чашечный (ЧЦ). При выполнении приведенных выше рекомендаций шероховатость обработанной поверхности резца получается 8—10-го класса.

Ниже приводится порядок обработки алмазным кругом поверхностей твердосплавного резца:

1. заточка главной задней поверхности стержня под угол а + 5°;
2. заточка вспомогательной задней поверхности стержня под угол а 1 + 5°;
3. заточка передней поверхности пластинки твердого сплава под угол у;
4. заточка главной задней поверхности пластинки твердого сплава под угол а + 3°;
5. заточка вспомогательной задней поверхности пластинки твердого сплава под угол а 1 + 3°;
6. закругление вершины резца.

Стержень резца следует обрабатывать электрокорундовыми кругами. Несоблюдение этого правила приводит к засаливанию круга, а иногда к образованию трещин на пластинке твердого сплава. Давление резца на круг должно быть незначительным во избежание появления трещин и увеличения износа круга. Направление вращения круга должно быть сверху вниз, т. е. круг должен как бы набегать на затягиваемый резец. Круги следует своевременно править, так как при засаленном круге образуются трещины в твердосплавной пластинке.

В случае отсутствия алмазных кругов заточку твердосплавных резцов можно производить кругами из других материалов, руководствуясь при этом данными табл. 2.

Таблица 2
Круги и окружные скорости при заточке твердосплавных резцов

Операция	Марки метериалла стержня и твердых сплавов	Характеристика круга			Окружная скорость в м/с
		Материал	Твердость	Зернистость
Заточка стержня резца по задним поверхностям	Углиродистая сталь: 45, 50, У8 и т.д.	Электрокорунд	С1 - СМ2	40 - 25	25
Заточка передней и задней поверхностей резца по пластинке твердого сплава	Твердый сплав: ВК4, ВК6, ВК8, ВК8В, Т5К10, Т5К12В Т14К8, Т15К6, Т17К12 Твердый сплав: ВК2, ВК3М, ВК6М, Т30К4	Зеленый карбид кремния То же	М2 - СМ2 М1 - М3	40 - 25 25 - 16	12 - 16 12 - 16

Последовательность заточки и доводки резцов из твердых сплавов в этом случае такая же, как при одноименных операциях для резцов, затачиваемых алмазным кругом.

После заточки резца, даже на мелкозернистом круге, на режущей кромке его остаются зазубрины, а задняя и передняя поверхности получаются повышенной шероховатости. Во время работы эти зазубрины и шероховатость вызывают интенсивный износ резца, что снижает его режущие свойства и повышает шероховатость обрабатываемой поверхности. Поэтому заточенный резец следует доводить на алмазном круге и только при отсутствии требуемого круга — на притирочном диске пастой из карбида бора.

Доводка твердосплавных резцов ведется алмазными кругами со следующими характеристиками и режимами:
Зернистость круга......................................................А5, А4, АМ40, АМ28, АМ20
Связка.................................................................Органическая

Концентрация кругов в %:
А5 и А4................................................................50
АМ40, АМ28, АМ20 и др..................................................25
Скорость вращения круга в м/с..........................................30—35
Продольная подача в м/мин..............................................0,30—0,80
Поперечная подача в мм на двойной ход..................................0,005—0,01

При доводке следует применять охлаждение (1—2 л/мин).
При правильном выполнении доводки шероховатость доведенных поверхностей снижается до 11-го класса чистоты и даже больше.
Доводка твердосплавных резцов при отсутствии соответственных алмазных кругов может производиться пастой из карбида бора на вращающихся чугунных (НВ 120—160) дисках при скорости вращения диска 1,0-1,5 м/с.
Паста нормальной производительности состоит (по весу) из 70% карбида бора и 30% парафина. В пасте повышенной производительности содержится 85% карбида бора и 15% парафина.

Зернистость доводочного материала рекомендуется следующая:
При черновой обработке.................М40
чистовой ..............................М20—М28

Порядок обработки поверхностей твердосплавного резца при доводке:

1) доводка главной задней поверхности под углом а на величину фаски шириной 1,5—3 мм;

2) доводка передней поверхности под угол у на величину фаски шириной 2—4 мм;

3) закругление вершины резца.

Вспомогательная задняя поверхность резца не доводится.

Для получения высокого качества доводки необходимо, чтобы биение доводочного круга или диска не превышало 0,05 мм. Вращение круга и диска должно быть обратным вращению круга при заточке и направлено под режущую кромку. Перед нанесением пасты на диск его следует слегка протереть войлочной щеткой, смоченной в керосине. Слой пасты, наносимой на диск, должен быть тонким; толстый слой не ускоряет процесс доводки. Резец следует плавно подводить к доводочному диску и легко прижимать к нему. Сильный нажим не ускоряет доводку, а только увеличивает расход пасты и ускоряет износ диска.

Проверка правильности углов резца в простейшем случае производится шаблонами, подобными показанному на рис., а. Наклонные стороны А и В шаблона составляют с его основанием (с правой стороной по рис. углы, равные 90 ⁰ - а, где угол а для стороны А равен, например, 8°, а для стороны В- 12°.

Рис.20 Шаблон (а) для проверки резца и его применение при проверке заднего угла (б) и угла заострения (в)

Это >дает возможность проверить на плите правильность заднего угла резца, как показано на рис. Вырезы у основания шаблона сделаны с разными углами, равными углам заострения резцов, предназначенных для обработки различных материалов. Проверка этим шаблоном угла заострения резца показана на рис. 20, в. Шаблон следует располагать в плоскости, перпендикулярной к главной режущей кромке.

Для проверки и измерения углов резцов пользуются также специальными универсальными приборами.
Чистоту доведенных поверхностей резца и отсутствие на режущей кромке зазубрин проверяют при помощи лупы с 10—20 кратным увеличением.

Изготовление резцов с пластинками из минералокерамических твердых сплавов. Припаивание минералокерамических пластинок производится латунью Л-62. Этот процесс должен выполняться очень тщательно во избежание отскакивания пластинки или ее растрескивания. Затруднения, возникающие при этом, обусловливают широкое применение державок для минералокерамических резцов, подобных показанной на рис. 16 и других конструкций.

Заточка минералокерамических резцов производится на шлифо­вальных кругах из зеленого карбида кремния на керамической связке твердостью не свыше СМ1. При освоении процесса заточки >этих резцов следует пользоваться кругами твердостью М2—МЗ.

Зернистость кругов при предварительной заточке 40, при окончательной 25—16.

Окружная скорость круга должна быть около 5 м/с. Если заточка производится твердым кругом, окружная скорость его должна быть 2—4 м/с.
Во избежание растрескивания пластинки заточку минералокерамических резцов следует производить с охлаждением (1—2-процентный раствор кальцинированной соды в воде).
Доводка минералокерамических резцов производится на чугунном диске пастой из карбида бора зернистостью 3—6.

Изготовление быстрорежущих и углеродистых резцов. Быстрорежущие резцы лишь небольших размеров делают цельными. Резцы средних и крупных размеров для экономии дорогостоящей быстрорежущей стали должны быть наварными.

Пластинки из быстрорежущей стали привариваются к стержню резца с помощью различных порошков. Сварочный порошок накладывается слоем толщиной около 3 мм между пластинкой и стержнем резца. После этого резец помещают в индуктор высокочастотной установки, в крайнем случае в печь или даже кузнечный горн, где он нагревается до светло-красного цвета. Убедившись в том, что пластинка не сдвинулась, ударяют по ней один раз молотком для закрепления ее на месте. Затем резец снова помещают в печь и нагревают до температуры сварки, т. е. до светло-желтого, почти белого цвета и появления пузырей на пластинке. Вынув резец из печи, плотно прижимают пластинку к стержню под ручным прессом или легкими, но частыми ударами кузнечной кувалды (через гладилку). Охлажденный резец можно закаливать как цельный.

Резцы из быстрорежущей стали при закалке нагревают «ступенями»: сначала медленно нагревают до определенной температуры, >затем быстро до следующей ступени температуры и только после этого быстро поднимают температуру нагрева до 1240—1300° С.

Охлаждение резца производится в масле или струе холодного воздуха. Для отпуска резца его нагревают, выдерживая в печи 3—4 ч, после чего охлаждают в масле или в струе воздуха. Материал резца улучшается, если отпуск производят два-три раза с вы держкой 1 ч после нагрева.

Резцы из углеродистой стали изготовляют обычно цельными, независимо от их размеров. Такие резцы получают необходимую форму механической обработкой или ковкой. Придание резцу необходимой формы кузнечным способом всегда связано с понижением качества его материала — выгоранием полезных элементов, образованием трещин и т. д. Поэтому такой способ следует применять лишь в случае безусловной необходимости и выполнять со строгим соблюдением всех правил ковки. Откованные резцы следует подвергать отжигу, уничтожающему внутренние напряжения в стали, образовавшиеся во время ковки. Для этого резцы нагревают до температуры отжига, соответствующей марке стали изготовляемого резца, после чего резец охлаждают в сухом древесном угле, золе или песке.

Для закалки резца головка его нагревается до соответствующей температуры (760—800° С в зависимости от марки стали) с охлаждением в воде комнатной температуры.

Для сообщения резцу вязкости его подвергают отпуску. С этой целью как только головка охлаждаемого резца потемнеет, его вынимают из воды, очищают головку от окалины и ждут, пока она снова нагреется теплотой, оставшейся в неохлажденной части резца, до температуры, соответствующей данной стали и определяемой по цвету побежалости. Как только цвет побежалости, со­ответствующий данной температуре, дойдет до вершины резца, последний быстро охлаждают в воде.

Заточка новых быстрорежущих и углеродистых резцов с при­варенными пластинками и изготовленных ковкой производится в два приема. Предварительная заточка резцов выполняется до их закалки кругом из электрокорунда зернистостью 80—50 и твердо­стью С1—СП. При этой заточке должны быть получены все углы резца. Окончательная заточка таких резцов, а также переточка резцов, находящихся в работе и затупившихся, производится на круге из электрокорунда белого зернистостью 40 или 25 с твердостью СМ—СМ1, при окружной скорости круга 25—35 м/с, при обильном охлаждении.

Резцы, форма головки которых получена механической обработкой, а также резцы с аккуратно приваренной пластинкой затачиваются полностью после термообработки (без предварительной заточки).

Окончательно заточенный резец подвергается доводке на диске или заправляется абразивным бруском. Для доводки быстрорежущих резцов применяют пасты — крупнозернистую и мелкозернистую.

Состав крупнозернистой пасты в % (по весу):
Электрокорунд белый или нормальный зернистостью
М40—М28.....................................................................70
Стеарин технический.....................................................28
Олеиновая кислота .............................................................. 2

Состав мелкозернистой пасты в % (по весу):
Электрокорунд белый или нормальный зернистостью
М20-М10...............................................................65
Стеарин технический...................................................32
Олеиновая кислота.....................................................3

Общие замечания о заточке и доводке резцов. Заточка и доводка резцов, как правило, должна производиться централизованно квалифицированными рабочими-заточниками.
На большинстве передовых металлообрабатывающих предприя тий и особенно на заводах с массовым и крупносерийным характером производства в механических цехах организованы заточные отделения. Токари, а также другие рабочие-станочники получают готовые окончательно заточенные и доведенные резцы и другие инструменты.

В недостаточно хорошо организованных механических цехах, где рабочие места не специализированы и на них приходится выполнять самые разнообразные работы, а также в небольших мастерских, токари вынуждены производить заточку и доводку резцов самостоятельно.

Заточка — одна из самых опасных работ, выполняемых токарем. Поэтому при выполнении ее необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности:

1. если заточка производится всухую и у станка нет защитного стекла, токарю необходимо надевать специальные очки;
2. при заточке резца надо стоять не напротив вращающегося круга, а несколько сбоку, чтобы в случае разрыва круга осколки его не задели рабочего;
3. подкладка, на которую опирается затачиваемый резец, должна быть установлена возможно ближе к шлифовальному кругу;
4. круг всегда должен быть в исправном состоянии и хорошо выправленным;
5. биение круга не допускается;
6. защитный кожух, закрывающий круг, всегда должен быть на месте.