Как задать алмазный резец: радиус при вершине, передний угол, задний угол и волнистость

Из чего состоит алмазный резец

Алмазный резец — это маленький алмаз, напаянный или закреплённый на державке и отполированный до режущей кромки. Верхняя поверхность, по которой сходит стружка, — передняя поверхность. Поверхность под кромкой, обращённая к обработанной поверхности, — задняя поверхность. Кромка, где они встречаются, либо скруглена с радиусом при вершине, либо заострена с углом при вершине. Почти всё в работе резца вытекает из этих нескольких элементов.

Радиус при вершине и подача: что определяет поверхность

Радиусный резец оставляет за каждый оборот детали крошечную бороздку. Её теоретическая высота (от пика до впадины) примерно равна:

высота бороздки ≈ подача² ÷ (8 × радиус при вершине)

Например, радиус при вершине 0,5 мм при подаче 0,01 мм/об даёт теоретическую бороздку около 25 нанометров — намного меньше, чем видит глаз. Уменьшение подачи вдвое уменьшает бороздку в четыре раза; удвоение радиуса — вдвое. Реальная поверхность зависит также от материала, качества кромки и станка, но это правило объясняет, почему для зеркала используют малые подачи и большие радиусы.

• Больший радиус: более гладкая поверхность при той же подаче, больше запас, но не достаёт мелких радиусов и острых внутренних углов детали.
• Меньший радиус: достаёт мелкие детали и крутые склоны, но требует меньшей подачи для той же чистоты и выдерживает меньшую нагрузку.
• Острые (V-образные) резцы: задаются углом при вершине, например 60° или 90°. Для канавок, рисунков Френеля и декоративных линий; вершина — самое слабое место.

Передний угол

Передний угол — наклон передней поверхности относительно линии через кромку и центр детали.

• 0°: обычный выбор для алмазных резцов по алюминию, меди, латуни, драгоценным металлам и пластикам. Он сочетает прочность кромки и чистый рез.
• Отрицательный (например, −25°): для хрупких материалов, таких как германий и кремний. Он сжимает материал у кромки, и тот сходит тонкой стружкой, а не трескается.
• Положительный: режет легче, с меньшими силами, иногда для мягких или налипающих материалов, но кромка слабее и легче скалывается.

Задний угол

Задний угол не даёт поверхности под кромкой тереться об обработанную поверхность. Он должен быть достаточным для самого крутого участка обрабатываемой поверхности, иначе задняя поверхность касается и портит её. Но каждый лишний градус лишает кромку опоры. У алмазных резцов задний угол обычно от нескольких градусов до примерно десяти–пятнадцати, его выбирают под деталь.

Задняя поверхность может быть конической или цилиндрической. Коническая уходит от кромки и даёт более острый резец; цилиндрическая сохраняет форму под кромкой, жёстче и лучше держит радиус после перешлифовки.

Волнистость кромки

Волнистость — отклонение круглой кромки от идеальной окружности. В декоративной работе она редко важна. В оптике и формах для линз форма кромки прямо отпечатывается на поверхности, поэтому оптические резцы делают и измеряют с контролируемой волнистостью, обычно примерно от 1 мкм до 50 нм и лучше. Запрашивайте волнистость, только если она нужна детали: более жёсткий допуск стоит дороже.

Высота центра и настройка

Вершина резца должна стоять точно на высоте оси шпинделя. Если она выше или ниже, при подрезке торца резец не дорезает до центра и оставляет маленький выступ или кольцо, а действительные передний и задний углы меняются. С алмазными резцами настройка должна быть очень точной. Резцы с жёстким допуском по высоте вершины и державки с тонкой регулировкой сильно её упрощают.

Ориентация кристалла

Алмаз в одних кристаллографических направлениях твёрже, чем в других. Хороший изготовитель ориентирует каждый камень так, чтобы кромка работала в износостойком направлении. Вы это не задаёте, но это одна из причин, почему два резца одной геометрии могут служить очень по-разному. См. статью о природном алмазе, MCD и CVD.

Типичные отправные значения

Это отправные точки, а не правила. Правильная геометрия зависит от детали, станка и размера партии.

Что прислать для заказа резца

• Обрабатываемый материал и нужную чистоту поверхности.
• Станок и резцедержатель (размер и длина хвостовика, особое крепление).
• Чертёж детали или резца либо образец или фото текущего резца.
• Если знаете: радиус или угол при вершине, передний и задний углы и, для оптики, волнистость. Если нет — предложим мы.

Чем занимается Bulunmaz

Bulunmaz изготавливает монокристаллические алмазные резцы из природного алмаза и MCD с радиусом, углами и хвостовиком по вашему чертежу, присылает чертёж резца на согласование до изготовления и перетачивает резцы при износе кромки. Смотрите наш алмазный инструмент на заказ и резцы для алмазного точения оптики и форм для линз.