Угол заточки режущего инструмента

Углы заточки делят на главные, вспомогательные, углы в плане и углы наклона главной режущей кромки.

Главными являются углы (рис. 10) α, β , γ , δ, вспомогательным—угол α 1 углами в плане φ и φ 1 , углом наклона главной режущей кромки λ.

(рис. 10, б) измеряются в главной секущей плоскости, перпендикулярной к плоскости резания и основной плоскости.

называется угол между главной задней поверхностью и плоскостью резания.

называется угол между передней и главной задней поверхностями резца.

называется угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной к плоскости резания, проведенной через главную режущую кромку.

называется угол между передней поверхностью резца и плоскостью резания.

Угол заточки режущего инструментаУгол заточки режущего инструмента Угол заточки режущего инструмента

Рис. 10. Углы заточки резца: а —в плане, б — главные, в — наклона главной режущей кромки

называется угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи.

называется угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи.

называется угол между проекциями режущих кромок на основную плоскость.

называется угол, образованный режущей кромкой и линией, проведенной через вершину резца параллельно основной плоскости. Угол измеряется в плоскости, проходящей через главную режущую кромку перпендикулярно основной плоскости, и считается положительным, когда вершина резца является наинизшей точкой режущей кромки; отрицательным, когда вершина резца является наивысшей точкой режущей кромки, и равен нулю при параллельности главной режущей кромки и основной плоскости (см. рис. 10, в).

Рабочая часть резца, являющаяся режущей, представляет собой клин. Подобно клину, врезающемуся в металлический брус под действием силы Р и Разрезающему его на части (рис. 11,а), резец снимает слой металла с обрабатываемой заготовки (рис. 11, б).

Угол заточки режущего инструментаУгол заточки режущего инструмента

Рис. 11. Работа клина (а) и резца (б)

Стороны, образующие клин, расположены под некоторым углом β, называемым углом заострения. Чем меньше угол заострения, тем легче клин врезается в металл, но с уменьшением угла заострения прочность клина (режущей части инструмента) снижается, происходит выкрашивание. Это обстоятельство заставляет подбирать угол заострения β в зависимости от твердости и прочности обрабатываемого материала.

Работа резца отличается от работы клина тем, что главная задняя поверхность резца частично освобождена от трения (см. рис. 11, б). Главный задний угол α обеспечивается заточкой резца и его установкой.

Главный задний угол облегчает работу резца и уменьшает его нагрев, что значительно удлиняет срок службы резца. Величина заднего главного угла 5—8°.

В процессе работы под действием силы резания P р режущее лезвие врезается в заготовку и отделяет слой металла, сходящего по передней поверхности в виде стружки. С увеличением переднего угла облегчается врезание резца в металл, уменьшаются деформации срезанного слоя, усилие резания, следовательно, и расход энергии на срезание одного и того же слоя металла, улучшаются сход стружки и качество обработанной поверхности. Вместе с тем увеличение переднего угла приводит к уменьшению угла заострения β, а следовательно, и к уменьшению его прочности. Поэтому для обработки твердых металлов резец затачивают с меньшим передним углом, а при обработке мягких, вязких металлов — с большим.

Главный угол в плане φ (см. рис. 10) оказывает влияние на продолжительность работы резца между переточками его, на чистоту поверхности, на усилие резания, на толщину а и на ширину b среза (рис. 12).

Угол заточки режущего инструментаУгол заточки режущего инструмента

Рис. 12. Элементы резания: а — при строгании, б — при долблении

Читайте также:  Какой электроинструмент относится к 1 классу

Вспомогательный угол в плане φ 1 (см. рис. 10) в основном оказывает влияние на теплоотвод, а следовательно, и на продолжительность работы резца между переточками.

Угол наклона главной режущей кромки λ у строгальных резцов, работающих с ударной нагрузкой, предохраняет вершину резца — самую слабую часть его — от преждевременного разрушения. При положительном угле заточки основная ударная нагрузка приходится на несколько удаленные от вершины резца точки режущей кромки.

Долговечность ножа напрямую зависит от стали, из которой он изготовлен. Так говорят эксперты. И с этим трудно спорить. Но на срок эксплуатации лезвия влияет и правиьный угол заточки ножа в зависимости от назначения. Не раз приходилось наблюдать, как спустя неделю клинки из высших сортов стали тупились. И наоборот, «невзрачный» — долго служил своему хозяину несмотря ни на что.

Важность заточки ножей

Заточка – это восстановление изначальной формы, а точнее угла, режущей части кромки. Важность этого параметра трудно переоценить. Правильно подобранные углы увеличивают ресурс ножа, повышают его режущие свойства, способствуют более равномерному распределению давления по лезвию. Но как бы хорошо Вы не заточили нож, рано или поздно, он затупляется. Причина этого неизбежного процесса кроется в:

  • Воздействие абразивного трения на режущую кромку, что приводит к ее медленному, но постоянному истиранию. Мельчайшие частицы металла откалываются, изменяя тем самым форму лезвия.
  • Несимметричная нагрузка на поверхность клинка. Лезвие прогибается, способствуя неравномерному распределению давления по своей площади.
  • Окисление металла. При работе в агрессивной среде – в воде, при резке продуктов повышенной кислотности – увеличивается скорость протекания коррозии. Как результат, заточка приходит в негодность раньше срока.

Разновидности углов заточек

Не существует единственно верный угол режущей кромки. Здесь все зависит от способа применения ножа.

Общий принцип таков: чем меньше угол заточки, тем острее лезвие и, соответственно, лучшими режущими свойствами оно обладает. Минусом при этом является заметное снижение толщины металла, что сильно ослабляет прочность лезвия. Особенно это сказывается на ударном сопротивлении.

И наоборот. Больший угол заточки способен заметно укрепить лезвие. К слову, если заточить режущую кромку на угол 50 градусов, то такой клинок будет способен разрубить гвоздь диаметром 5 мм. Но резка обычных продуктов питания таким ножом превратиться в сущий ад. Так какие же углы считать оптимальными для той или иной деятельности?

Этим вопросом в свое время всерьез задалась компания мирового масштаба по стандартизации «CATRA». Согласно разработанной ей классификации сущетвует таблица углов заточки ножей, исходя из их применения:

Угол заточки режущего инструмента

Но только ли угол режущей кромки определяет эксплуатационные свойства ножа?

Формы лезвий

Как и угол заточки, форма лезвия сильно влияет на остроту ножа. Некоторые формы способствуют более плавному протеканию процесса резания: лезвие идет «как по маслу» и оставляет после себя тончайшую линию среза.

Другие наоборот, эффективны только при рубке. Главная задача таких форм – обеспечить более равномерное распределение ударного напряжения по клинку.

Форма лезвия не обязательно должна включать в себя только одну режущую кромку. И не всегда имеет в своей геометрии прямую линию. Исходя из этого, формы подразделяют:

  1. Клиновидная. Часто употребляется в разного рода финских ножах.
  2. Бритвенная. На вид напоминает обратную линзу. Обеспечивает наиболее высокие режущие свойства.
  3. «Рубящий китаец». В его основе равнобедренный треугольник с углом в основании не менее 30º.
  4. Пулевидная. Отличается утолщением лезвия непосредственно перед его режущей кромкой. Такая форма позволяет повысить прочность клинка, не уменьшая при этом его режущие свойства.
Читайте также:  Как пользоваться лазерным уровнем на улице

Последняя форма особенно трудоемка и требует большого опыта от точильщика.

Угол заточки режущего инструмента

Способы и инструменты для заточки

Как уже было сказано ранее, по истечении определенного времени лезвие имеет свойство затупляться и терять свою остроту. Для ее восстановления используют разнообразные инструменты и приспособления. Самыми распространенными из них являются:

  • Точильные бруски. Позволяют получить наиболее качественную заточку. Вначале лезвие обрабатывается крупнозернистым камнем, а затем доводится более мелким зерном.
  • Мусат. Обладает ребристой поверхностью и является эффективным средством для быстрого восстановления остроты ножа. Но при условии, если кромка не затупилась окончательно. Также заточка мусатом – процесс достаточно сложный и требует выработки определенных навыков.

Не рекомендуется использовать в качестве инструмента заточки напильники и его аналоги.

Дело в том, что для качественной стали твердости напильника недостаточно. Он будет лишь «гладить» лезвие, никак не влияя на его остроту.

Для более мягкой стали, напильник снимаем слишком большой слой металла за раз, утяжеляя тем самым возможность контроля толщины лезвия. Причина этому — его повышенная зернистость. Так что оптимальным решением в данном случае будет замена напильника на точильный камень.

Электроточила также следует осмотрительно применять при заточке ножа. Абразивный круг имеет достаточно высокую частоту вращения. В среднем это 3000 об/мин. При взаимодействии наждака и клинка возникают повышенные силы трения, которые приводят к повышению температуры ножа. В результате такого перегрева происходит отпускание стали – лезвие теряет свою твердость. Для уменьшения этого эффекта рекомендуется снизить скорость вращения в 10 раз. Это около 300 об/мин. Только в этом случае технологический процесс заточки будет соблюдаться.

Не поддавайтесь рекомендациям бывалых мастеров и охотников, которые знают, как "правильно" заточить нож обычной галькой или даже кирпичом. Ни к чему хорошему для Вашего ножа эти советы не приведут.

При заточке наиболее трудоемкой частью является фиксация лезвия и выдержка углов. «В ручную» это сделать, конечно, можно, но для качественного результата требуется высокая квалификация и немалый опыт заточника.

Для нивелирования этого применяют специальное приспособление для выставления угла при заточке. Оно представляет собой направляющую, присоединённую с помощью шарниров к неподвижной станине. А также устройств зажимов, которые позволяют фиксировать клинок в нужном направлении. Все это позволяет с одной стороны обеспечить точность фиксации, а с другой дает жесткость конструкции для осуществления заточки полотна.

Как определить угол заточки ножа — алгоритм

Прежде чем затачивать нож, необходимо обладать представление об уже имеющейся величине износа. Проще говоря, нужно знать, как измерить угол режущей кромки. Самое простое решение — замерить угол с помощью обычных ножниц.

Прикладываем их к режущей кромке. Полученный угол замеряем транспортиром. Минус данного способа – его высокая погрешность. Поэтому для особо ответственных ножей его применять не стоит. Наиболее оптимальным решением будет использование специальных угломеров. Они точны и удобны в эксплуатации, но стоят при этом тоже не дешево.

Содержание: Скрыть Открыть

Угол заточки режущего инструмента

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.

Читайте также:  Гриндер ленточный для заточки ножей

Допустимая величина износа указана в таблице ниже

Угол заточки режущего инструмента

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

Угол заточки режущего инструмента

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

Угол заточки режущего инструмента

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.