Как выполняются токарные работы по металлу

Как выполняются токарные работы по металлу

Обработка металлов резанием, или токарная обработка, производится срезанием выбранного по толщине слоя с поверхности заготовки при помощи резцов, сверл и других режущих инструментов. Оборачивание детали, при котором срезается металл, носит название главного движения. Поступательное продвижение инструмента по прямой линии, в результате которого совершается токарная обработка, называется движением подачи. Выбранное технологическое согласование этих двух видов движения, в результате которого процесс становится непрерывным, позволяет обрабатывать конусы, цилиндры, формировать резьбовые и другие поверхности.

Для токарной обработки характерно использование мерительных инструментов, которыми пользуются токари для измерения параметров заготовок до обтачивания и после. В небольшом производстве применяют микрометры, штангенциркули, а в крупном используют предельные калибры.

Токарная обработка

Токарные станки служат для точения цилиндров, подрезки торцов, вытачивания канавок снаружи детали, резки погонажа в размер, рассверливания отверстий до большего размера, сверления, развертывания, зенкерования, растачивания канавок внутри заготовки. На агрегатах выполняется центровка, фасонная обработка профиля, формируется резьба плашками, резцами, метчиками, обрабатываются конуса.

Резцы для разных типов работы

Основными инструментами служат резцы, которые подразделяются на черновые и чистовые варианты. Размеры режущей части таковы, что они обрабатывают малую и большую площадь снимаемого слоя. В зависимости от формы лезвия и его расположения резцы бывают:

Прямые проходные и отогнутые инструменты используют для точения наружных площадей заготовки. Они ведут себя как проходные резцы при продольной подаче детали и играют роль подрезного инструмента при поперечном передвижении. Чтобы одновременно обработать торцевую и боковую поверхность цилиндрического тела, используют упорные проходные резцы, обрабатывающие поверхность при продольной подаче.

Подрезными резцами обрабатывают торцевые части заготовок, они точат поперечным движением подачи к центральному направлению или от центра детали. Расточные резцы применяют для увеличения диаметра отверстий, предварительно имеющихся в заготовке. Расточные резцы используют в работе двух типов:

• проходные — для сквозного увеличения диаметра отверстия, угол в плане 45−62˚;
• упорные — увеличивающие диаметр глухого отверстия, угол в плане 90˚.

Отрезными резцами режут заготовки в размер, отделяют готовые детали и выполняют канавки на наружной поверхности. Их работа начинается при поперечной подаче. Главная режущая кромка располагается под прямым углом, а две дополнительные под углом 1−3˚.

Фасонные инструменты служат для точения фасонных поверхностей с протяженной линии до участка 30−45 мм, при этом вид режущей кромки соответствует профилю. Этот тип резцов делят на круглые, стержневые, призматические. В зависимости от направления движения, их подразделяют на тангенциальные и радиальные инструменты.

Фигурные поверхности обрабатывают стержневым инструментом на токарно-винторезных станках, резцы этого типа крепят в резцедержателе агрегата. Резцы резьбового типа применяют для формирования резьбы внутри или снаружи заготовки, при этом профиль резьбы бывает трапециевидным, треугольным и прямоугольным. Форма режущих кромок таких инструментов соответствует размеру поперечного сечения и профилю резьбы.

Способы изготовления

В зависимости от целостности изготовления резцы бывают:

• изготовленные из целой заготовки инструменты;
• составные рабочие приспособления по принципу неразъемного соединения;
• резцы с припаянными к ним патронами;
• с механическим креплением.

По направлению передвижения резцы делятся на левые и правые. Правые отличаются тем, что главное режущее ребро располагается (если наложить его сверху на резец) со стороны правой руки. При обработке резец движется справа налево, к передней бабке. Левые резцы имеют режущую кромку со стороны левой руки, на станке он движется слева направо.

Держаки производят из сталей конструкционного типа марки 40, 40Х, 50 и 45, при этом сечение может быть круглым, квадратным или прямоугольным. Крепят рабочую часть к держаку напайками и механическим способом. Второй метод наиболее надежен, исключает трещины при нагрузках, удлиняет срок работы инструмента.

Значение углов в конструкции режущего инструмента

По назначению работы резцы для токаря делят на расточные, проходные, фасонные, отрезные, подрезные, канавочные и резьбовые. Для обеспечения точности в работе и достижения высокой производительности нужно определиться с геометрией резца, которая зависит от угла в плане. Эта характеристика определяет угол между режущими ребрами резца и направлением движения:

• главный угол в плане зависит от установки резца в агрегате и точности заточки;
• дополнительный угол в плане зависит от тех же параметров;
• вершинный угол зависит только от качества заточки.

Если главный угол малый, то в работу вступает большая часть режущего ребра, повышается скорость отвода тепла и износостойкость резца становится больше. Большой главный угол ведет к уменьшению длины рабочего ребра и стойкость инструмента снижается. Если обрабатываемая деталь длинная и гибкая, то используют резец с большим углом, что ведет к уменьшению отжимающего усилия.

Дополнительный (вспомогательный) угол находится между вспомогательной режущей кромкой и линией направления передвижения. Если он маленький, то кромка врезается в отточенную поверхность и нарушает ее целостность. Увеличенный вспомогательный угол ослабляет резцовую вершину, обычно он равен 10−30˚.

Теперь рассмотрим другие типы резцов.

Режущие пластины многогранного типа

Такие инструменты для токарного станка готовят с гранями количеством до 4−6 штук. Чтобы достичь положительного значения угла спереди пластины, вдоль кромок выполняют фаски и лунки прессованием с последующим спеканием.

Кулачковый патрон с функцией самоцентрирования

Различные приспособления и устройства расширяют функциональность металлорежущего агрегата и делают его универсальным. В токарном деле такими являются центры, патроны, люнеты. Для расширения диапазона операций используют патроны для сверл, хомутики и различные втулки. Наиболее распространен кулачковый самоцентрирующийся патрон, модель которого предусматривает одновременное движение трех элементов в радиальном направлении, из-за чего деталь устанавливается по шпиндельной оси.

Другие приспособления для обработки:

• если заготовка несимметрична и не устанавливается в кулачковом самоцентрирующемся патроне, то используют специальный патрон, у которого раздельный зажим кулачков, такое приспособление носит наименование планшайба;
• чтобы при точении в центрах придать детали вращение, ее зажимают в поводковых патронах;
• длинные заготовки небольшого диаметра для исключения прогиба зажимают в подвижном или неподвижном люнете;
• копирная или корпусная линейка служит для точения деталей конической формы токарным широким резцом, поворотом салазок, изменением положения корпуса в поперечном положении задней бабки.

Типы токарных станков

В зависимости от направленности работ, категории автоматизации и специального назначения, металлорежущее оборудование подразделяется на группы, которые затем имеют собственные подвиды:

• токарные станки;
• расточные и сверлильные;
• полировальные, шлифовальные, доводочные и заточные агрегаты;
• зубообрабатывающие приспособления;
• комбинированные;
• протяжные, долбежные и строгальные;
• фрезерные;
• специализированные;
• станки с использованием большого числа резцов;
• другие разного типа.

Конструктивные особенности

В зависимости от конструктивного строения, станки делят на такие разновидности:

• полуавтоматы с одним шпинделем и автоматы этого типа;
• полуавтоматы с несколькими шпинделями и автоматы такого вида;
• станки отрезной и сверлильной группы;
• карусельные;
• револьверные;
• лобовые и токарные;
• агрегаты с возможностью установки нескольких резцов;
• станки для выполнения специальных работ;
• другие разновидности.

Специализация по типам деталей

Специализация к одной или нескольким видам работ дает подразделение станков:

• специализированные агрегаты позволяют точить только детали в ограниченном диапазоне технологических приемов и операций на деталях и заготовках одного названия, на них обычно точат несколько поверхностей, такое оборудование оснащено специальными приспособлениями, его используют в массовом или крупном серийном производстве;
• универсальные агрегаты относятся к наиболее многочисленной группе в токарном парке станков, на них делают все токарные технологические операции и обработки;
• специальное оборудование предназначено для одной или нескольких операций для производства заготовок одного размера и вида, они выпускаются именно в такой интерпретации и на другие операции и детали не перестраиваются.

Точность при обработке

Степень точности при обработке также служит поводом для подразделения токарного оборудования на классы:

• Н-класс содержит в категории агрегаты с нормальной точностью обработки, к таким относится множество станков, например, 16К20, 1К62;
• В П-класс входят агрегаты с повышенной точностью точения, они производятся на базе оборудования предыдущего класса, но отвечают повышенным требованиям к точной обработке заготовок и качеству последующей сборки, например, станки 1И611П, 16К20П;
• В-класс содержит станки, характеризующиеся высокой точностью точения, которая становится возможной благодаря специальной разработке отдельных конструктивных узлов и агрегата в целом, например, 1В616.
• к классу, А относятся агрегаты, позволяющие производить токарное точение заготовок с наивысшими требованиями точности, по сравнению с предыдущим классом.

Особо точные операции специального назначения производят на группе мастер-станков, которые позволяют исполнить эксклюзивные детали для наиболее ответственных узлов с повышенными требованиями к регулировке и работающие в ответственных условиях.

При расшифровке аббревиатуры, обозначающей тип станка и его другие принадлежности к группам, цифры обозначают следующее:

• первое число говорит о вхождении станка в какую-либо группу;
• вторая цифра указывает на принадлежность агрегата к определенному типу станка;
• следующие числа обозначают соответствие агрегата выбранным техническим характеристикам и параметрам;
• буква после первого числа говорит о предприятии-изготовителе;
• литера в конце числового кода указывает на класс точности этого станка.

В заключение следует отметить, что для токарной обработки заготовок и деталей требуется главное вращательное передвижение и движение подачи. Главное движение определяет скорость точения в токарном оборудовании, эти обороты, как правило, сообщаются укрепленной заготовке. Подача сообщается рабочему резцу-инструменту и происходит по криволинейной или прямолинейной траектории.

На обрабатываемой заготовке выделяют понятие трех обрабатываемых поверхностей, которые носят названия обработанной или обрабатываемой, поверхности резания, плоскости резания, основной плоскости:

• обработанной поверхностью называется поверхность детали, которая после обработки появляется на месте предыдущей;
• обрабатываемой является поверхность, которая подготовлена определенным образом и точится на токарном станке способом снятия металлической стружки;
• поверхностью резания называется участок, область или площадь, которая образуется на обрабатываемой заготовке между уже обработанной и еще обрабатывающейся поверхностью;
• плоскость резания — это площадь, касательная к поверхности резания и проникающая через режущее ребро резца;
• основная плоскость характеризуется площадью на заготовке, параллельная поперечной и плоской подаче и расположенная перпендикулярно к плоскости резания.

Токарная обработка металла

На протяжении многих десятилетий проводится токарная обработка металла и за столь длительный срок, как технология обработки, так и виды станков значительно изменились. Несмотря на это, общие черты, которые свойственны токарным станкам по металлу, сохранились.

Особенности процесса

Токарная обработка металла проходит следующим образом:

1. установленные в шпиндель заготовки вращаются вокруг своей оси;
2. точение проводится путем подвода резца. подобные инструменты имеют различную форму, могут быть изготовлены из инструментальной стали или иметь твердосплавные режущие кромки;
3. точение происходит путем создания поперечного усилия суппортом, в котором закреплены резцы: из-за большой силы трения и разного показателя твердости, которой обладают резцы и заготовка, происходит снятие с поверхности металла обрабатываемой заготовки;
4. технология, по которое проводится точение, может быть самой разной: совмещение продольной и поперечное подачи или использование только одной.

Учитывая то, как происходит резание на токарном станке по металлу, все они имеют схожую конструкцию.

Особенности токарных станков по металлу

Способ придания необходимых размеров и формы заготовке определяет также особенности станков токарной группы. Несмотря на то, что разные виды станков отличаются между собой, можно выделить несколько схожих признаков, которые свойственные всей токарной группе:

1. обработки поверхности проводится резанием. инструменты, которые используются в большинстве случаев – резцы, виды которых зависят от многих показателей;
2. имеется шпиндель с кулачковым патроном, в котором закрепляются заготовки. основное движение – вращательное, передается шпинделю;
3. резцы закрепляют в суппорте, которому предается возвратно-поступательное движение. особенности конструкции суппорта позволяют использовать разные методы обработки поверхности;
4. крепление изделия в некоторых случаях может проводиться по двум сторонам, для чего используют заднюю бабку;
5. станок токарного типа можно использовать для растачивания отверстий, которые расположены вдоль оси изделия;
6. скорость и подача, при которых проводится резание, могут устанавливаться в зависимости от типа поверхности заготовки, необходимых показателей точности снятия металла и шероховатости получаемой поверхности. для этого конструкция токарных станков имеет сложную схему передач.

Резание на токарных станках выполняется только при условии использования средств индивидуальной защиты, а также при установке защитного экрана.

Виды токарных станков

В зависимости от того, какие изделия нужно получить с какой точностью, можно выделить следующие группы токарных станков:

1. токарно-винторезные – наиболее распространенная группа. при использовании токарных станков из этой группы можно получить цилиндрические поверхности различного диаметра. есть возможность придать заготовки конусность, нарезать на поверхности резьбу. можно проводить обработку черных и цветных металлов;
2. токарно-карусельные – используются для получения изделия большого диаметра. также применяется для обработки цветных и черных металлов;
3. лоботокарная группа отличается тем, что заготовки устанавливаются по горизонтали и есть возможность получения конической или цилиндрической поверхности;
4. токарно-револьверная группа используется для обработки заготовки, которая представлена калиброванным прудком.

Существуют и другие, узкоспециализированные виды станков, которые условно относят к токарной группе из-за особенностей резания, когда используются резцы.

Внедрение ЧПУ

Существенным прорывом в области станкостроения стало использование системы Числового Программного Управления. Изделия с появление системы ЧПУ стало можно получить с меньшими затратами, чистота обработки, как и точность находятся на самом высоком уровне.

Наличие системы ЧПУ определяет следующее:

1. повышение показателя производительности при условии, когда резцы используются с твердосплавной режущей кромкой;
2. обработка возможна как черных и цветных, так и инструментальных сплавов при соответствующей оснастке;
3. вмешательство мастера в процесс минимальное. резание происходит в автоматическом режиме;
4. система ЧПУ позволяет указать все режимы резания. программа для ЧПУ составляется с указанием скорости, при которой проводится резание, а также подачи;
5. зачастую вся зона, в которой происходит резание, закрыта защитным кожухом, так как система ЧПУ не позволит начать работу без защиты окружающих;
6. высокая точность работы ЧПУ, которая получается резанием с правильным указанием скорости, позволяет получать детали с меньшим показателем брака для ответственных элементов различных конструкций.

Система ЧПУ широко используется при производстве токарных станков в Китае и США. Возможность внедрения ЧПУ определяется точность позиционирования элементов конструкции станка.

Режимы работы

Важным показателем можно назвать то, какой режим обработки используется. К основным показателям можно отнести:

1. Скорость вращения шпинделя, в котором закрепляют заготовки. Скорость устанавливается исходя из того, какое резание проводится: чистовое или черновое. Скорость чернового резания меньше, чем скорость чистового резания. Это связано с взаимосвязью: чем больше скорость вращения шпинделя, тем меньше подача. В противном случае возникает ситуация, когда резцы деформируются или начинает «гореть» металл. Чрезмерная нагрузка оказывает плохое влияние на состояние станка.
2. Подача выбирается с учетом скорости. При черновой обработке она больше, что ускоряет процесс снятия большей части металла, при чистовой – меньше, что необходимо для достижения необходимой точности.

В зависимости от режима обработки также выбираются резцы. Их виды зависят от формы режущей кромки, головки и стержня.

Точение заготовок из металла путем использования станков токарной группы – наиболее популярный метод обработки, несмотря на появление современного лазерного и другого оборудования. Столь высокая популярность связана с надежность станков и их относительно небольшой стоимость, долгим сроком службы. Некоторые модели из токарно-винторезной группы служат на протяжении нескольких десятилетий при надлежащем уходе и периодическом ремонте.

Основы токарного дела: оборудование и профессиональные навыки

Профессия токаря набирает все большую популярность среди рабочих специальностей.

Изобретение станков, обладающих программным управлением, превратило процесс в своеобразное искусство инженерной мысли.

Появляется все больше молодых специалистов готовых пополнять свои теоретические знания и осваивать практическую сторону токарного производства.

Основы для начинающих

Специалисты токарного дела занимаются изготовлением деталей для различных машин и механизмов. Их работа заключается в обработке заготовок методом резания, в процессе которого удаляется слой материала определенной толщины в виде стружки.

Вся работа осуществляется на станках, обрабатывающих различные детали с помощью резцов и других инструментов. Приступая к выполнению задачи, токарь четко видит последовательность работы, способ изготовления и обработки.

При этом специалист должен продумать возможность определенного вида фиксации заготовки, подобрать приспособления и инструменты, а также выбрать режим резки. Данный комплекс мероприятий отражается в содержании процесса технологии производства.

Режущий инструмент токарного станка

Режущим инструментов является часть оборудования, которая применяется для формирования поверхностей путем отделения лишнего слоя материала от заготовки.

1. Резец. Лезвие для обработки вращательными и поступательными движениями, при этом движение может осуществляться в нескольких направлениях. Резцы бывают расточные, резьбовые, подрезные, фасонные, отрезные и канавочные.
2. Фреза. Инструмент с лезвием, производящий вращательные движения без смены радиуса. Обеспечивает одно движение подачи с направлением, не совпадающим с осью вращения.
3. Осевой инструмент. Осуществляет вращение и движение подачи, которое происходит вдоль оси. К осевым инструментам относится сверло, зенкер, развертка, зенковка, цековка, метчик и плашка.
4. Протяжка. Инструмент с множеством лезвий, предназначенный для формирования детали с помощью вращательных и поступательных движений при отсутствии подачи.
5. Ножовочное полотно. Полоса с множеством зубьев-лезвий, используемая для прорезания и отрезания пазов.
6. Шевер. Приспособление для чистовой обработки колес с зубьями. Существуют червячные и реечные шеверы.

Виды оборудования для работы по металлу

Любой вид токарного станка подразумевает обработку резанием, однако некоторые устройства могут иметь дополнительные функции и возможности.

Токарно-винторезный станок — применяется для вытачивания профилей, производства канавок и углублений, сверления отверстий и выполнения резьбы различными способами.

Токарно-фрезерный станок — используется для точения заготовки проходным способом, а также производства резьбы, накладывания фаски, вырезки прямых и криволинейных пазов.

Токарно-карусельный станок — с его помощью обрабатываются заготовки большого диаметра.

Токарно-револьверный станок — используется для производства деталей из калиброванного прутка.

ЧПУ станок — оборудование, выполняющее множество операций, заданных программой. Работа специалиста заключается в наблюдении, корректировке и выемке готовых изделий.

Разряды токарей

В процессе профессионального роста токарь может получить более высокий разряд, который требует наличия знаний, совершенствования техники работы и владения инструментом.

• 1 разряд — дается ученику, не имеющему профессиональных навыков;
• 2 разряд — приобретает специалист, который имеет опыт обработки деталей по 12–14 квалитетам на универсальных станках;
• 3 разряд — работник умеет обрабатывать детали на станках по 8–11 квалитетам и подтвердил знания о наладке оборудования, заточке инструмента и устройстве плазмотрона;
• 4 разряд — токарь, владеющий знаниями о специальных приспособлениях, правилах термической обработки, калибровке профилей и подготовке к работе режущего инструмента;
• 5 разряд — специалист, владеющий навыками обработки сложных деталей до 6–7 квалитета, правильной последовательности проверки токарных станков и регулирования инструментов;
• 6 разряд — высшая отметка, отражающая профессиональную подготовку работника, его знания и практические навыки в работе, обслуживании и наладке станков.

Как стать профессионалом

Токарному делу можно обучаться всю жизнь, так как помимо теоретической части специалист должен разбираться в современной технике.

Прогресс не стоит на месте, а значит, всегда будет присутствовать объект изучения. К тому же среди обрабатываемых материалов появляются новые образцы из композитных и полимерных соединений.

Для овладения профессией существуют учебные заведения и курсы, где высококлассные специалисты передают свой опыт молодым ученикам.

Работа подразумевает хорошую физическую подготовку, так как очень часто токари страдают от ряда заболеваний. Можно сказать, отменное здоровье, курсы повышения квалификации и умение настраивать оборудование поможет добиться желаемых высот в карьере.

Техника безопасности

Каждый работник обязан выполнять условия техники безопасности для исключения травматизма на производстве.

• спецодежда токаря должна быть застегнута и заправлена;
• волосы спрятаны под головной убор;
• рабочее место очищено от посторонних предметов;
• состояние станка тщательно проверено.

В процессе работы:

• необходимо следить за положением заготовки;
• для подъема тяжестей применять подъемник;
• не производить работы по регулировке, замерам и чистке на ходу работы станка;
• применять экран или очки для защиты от попадания стружки;
• после окончания работ привести в порядок рабочее место;
• не оставлять работающий токарный станок без присмотра.

При выявлении нарушений в работе или неисправностей оборудования следует обратиться к мастеру участка.

Профессия токаря представляет собой интересную, однако, чаще всего сложную работу, которая требует постоянного совершенствования навыков и изучения соответствующей литературы.

Современное оборудование и возможность посещения курсов дает возможность молодежи освоить и развивать любимое и прибыльное дело.

Режимы и особенности токарной обработки металла

[Токарная обработка] – один из распространенных методов обработки металла, посредством которого обычная стальная заготовка становится подходящей деталью для механизма.

Для токарных работ используются токарные станки, инструменты и приспособления в виде резцов, которые являются многофункциональными и способны создавать детали любых геометрических форм: цилиндрических, конических, сферических из всех металлов: титана, бронзы, нержавеющей стали, чугуна, меди и др.

Токарная технология

Токарная обработка металла производится на токарном станке, имеющим сверла, резцы и иные режущие приспособления, срезающие слой металла с изделия до установленной величины. Является оптимальной для работы с деталями из нержавеющей стали.

Вращение обрабатываемой детали называется главным движением, а постоянное перемещение режущего инструмента обозначается движением подачи, обеспечивающим непрерывную резку до установленных показателей.

Возможность сочетать различные движения позволяет обтачивать на токарном устройстве детали резьбовых, конических, цилиндрических, сферических и многих других поверхностей.

Также на токарных устройствах нарезается резьба, отрезаются части деталей из разных металлов и нержавеющей стали, обрабатываются различные отверстия сверлением, развертыванием, растачиванием. Все процессы подробно представлены на видео.

Для таких видов резания обязательно нужно использовать разнообразные измерительные приспособления (штангенциркули, нутромеры и т.д.).

Эти инструменты и приспособления определяют формы и размеры, и иные параметры деталей, изготовленных из различных материалов: свинца, железа, титана, нержавеющей стали и др.

Технология токарной обработки следующая. Когда под воздействием усилия в деталь врезается кромка режущего инструмента, данная кромка отмечает зажим обрабатываемого изделия.

В это время резцом удаляется лишний слой металла, превращающийся в стружку. Принцип резания можно посмотреть на видео.

Стружка подразделяется на следующие виды:

слитая — возникает при высокоскоростной обработке олова, меди, пластмасса, мягкой стали;

элементная — образовывается при низкоскоростной обработке твердого металла, например, титана;

надлом — образовывается при обработке малопластичных заготовок;

ступенчатая — образовывается при среднескоростной обработке металлов средней твердости.

Для производительного резания нужно правильно произвести расчет режима.

Расчет режимов производится на основе справочных и нормативных сведений, которые объединяет специальная таблица.

Таблица отображает режимы скорости резания для разных материалов: меди, чугуна, титана, латуни, нержавеющей стали и т.д. Также таблица отображает плотность и другие физические параметры материала.

Расчет режимов служит гарантией подбора оптимальных значений всех показателей и обеспечения высокоэффективного резания стали.

Любой расчет начинается с подбора глубины резания, после чего устанавливается подача и скорость.

Расчет должен выполнять строго в данной последовательности, так как скорость больше всего влияет устойчивость и износ резца.

Расчет режимов будет идеальным, если учесть геометрическую форму резца, металл изготовления резца и материал обрабатываемой заготовки.

В первую очередь, производится расчет величины шероховатости заготовки.

Исходя из данного показателя, выбирается оптимальный способ обточки поверхностей заготовки, таблица содержит данные значения.

Таблица содержит данные, указывающие на то, какой инструмент рекомендуется для резания.

Нужно иметь в виду, что таблица также содержит иллюстрации, демонстрирующие рациональные способы токарной обработки поверхностей разных металлов: олова, алюминия, титана, меди, нержавеющей стали.

Расчет глубины высчитывается показателем припуска на обточку поверхностей. На расчет величины подачи влияет уровень требуемой чистоты обточки.

Максимальные показатели выставляются для черновой обработки, минимальные – для чистовой.

Расчет скорости обработки поверхностей основывается на основе полученных значений по формулам. Допускается брать скорость, значения которой содержит таблица.

Также необходим расчет усилия резания по эмпирическим формулам, установленным для каждого типа обработки.

Преимуществами токарного резания можно назвать:

возможность производства деталей самых сложных форм: сферических, цилиндрических и др.;

возможность обработки любых металлов (и деталей из них) и сплавов: бронзы, нержавеющей стали, чугуна, титана, меди;

высокая скорость, качество и точность обработки металла и деталей;

минимальное количество отходов, так как образовавшаяся стружка может повторно переплавляться и использовать для создания деталей.

Какие используются резцы?

Широкий спектр токарных работ обеспечивается разнообразием обрабатывающих инструментов. Наиболее распространенным инструментом являются резцы.

Ключевое отличие всех резцов — форма режущей кромки, влияющей на тип обработки.

Все режущие приспособления изготовлены из металлов, прочность которых превышает прочность обрабатываемого изделия: вольфрама, титана, тантала.

Также можно встретить резцы керамические и алмазные, использующиеся для обточки, требующей высокой точности.

На эффективность работы оборудования влияет глубина и скорость обработки, величина продольной подачи заготовки.

Данные параметры обеспечивают:

высокую скорость вращения шпинделя механизма и обточки детали;

высокую устойчивость устройства для рассекания;

максимально допустимое количество образовывающейся стружки.

Скорость резки зависит от вида металла, типа и качества режущего приспособления. Показатель обточки и скорость рассекания устанавливают частоту вращения шпинделя.

Токарный механизм может иметь чистовые или черновые резцы.

Геометрические размеры режущего приспособления позволяют срезать малые и большие площади слоя. По направлению движения резцы делятся на правые и левые.

По размещению лезвия и форме резцы бывают следующих видов:

оттянутые (когда ширина резца меньше ширины крепления).

По назначению режущие приспособления подразделяются на:

• резьбовые;
• расточные;
• фасонные;
• проходные;
• канавочные;
• подрезные;
• отрезные.

Эффективность токарной обработки значительно увеличивается при грамотном подборе геометрии резца, влияющей на качество и скорость обработки.

Для правильного выбора нужно знать про углы, представляющие собой углы между направлением подачи и кромками режущего инструмента.

Углы бывают следующих видов:

Угол при вершине выставляется в зависимости от расточки резца, а главный и вспомогательный – от установки резца.

При больших показателях главного угла снизится стойкость резца, так как в работе будет только небольшая часть кромки.

При низких показателях главного угла, резец будет устойчивым, что обеспечит эффективную обработку резцом.

Для тонких деталей средней жесткости главный угол выставляется в значении 60-90°, для деталей с большим сечением выставляется угол в 30-45°.

Вспомогательный угол для создания деталей должен составлять 10-30°. Большое значение угла ослабит вершину резца.

Для торцовых, сферических и цилиндрических поверхностей деталей одновременно используются упорные проходные резцы.

Для наружных поверхностей используются отогнутые и прямые резцы, отрезные резцы применяются для обточки канавок и отрезания определенных частей изделия.

Обточка фасонных поверхностей, у которых образуется линия длиной до 4 см, осуществляется фасонными резцами круглыми, стержневыми, тангенциальными и радиальными по направлению подачи.

Какое оборудование используется?

Самым востребованным оборудованием для резания поверхностей является токарно-винторезный станок, который считается широко универсальным.

Основными узлами данного оборудования являются:

передняя бабка на станке, имеющая коробку скоростей и шпиндель, и задняя бабка, оснащенная корпусом, продольной салазкой и пинолью;

суппорт – верхне- и среднеполочные, продольные нижние салазки на станке, держатель резца;

станина горизонтального плана с тумбами, в которых расположены двигатели на станке;

коробка подач на станке.

Главным критерием токарного станка считается скорость, напрямую увеличивающая производительность.

Для получения высокоточных линейных и диаметральных геометрических величин часто используются программируемые станки с ЧПУ.

Плюсами резания механизмом с ЧПУ являются:

высокая антивибрационная устойчивость;

наличие программ предварительного нагрева узлов, что снижает термическую деформацию заготовок;

отсутствие станочных приводов-зазоров в передаточных устройствах;

высокая скорость обработки;

рассекание любых металлов: чугуна, меди, титана, нержавеющей стали и др.;

обточка поверхностей любых форм: сферических, цилиндрических и т.д.

Все устройства с ЧПУ оснащены износостойкими направляющими с низкими показателями силы трения, что обеспечивает высокую точность и скорость обработки.

В устройстве с ЧПУ направляющие могут быть расположены вертикально и горизонтально.

Для максимально эффективного использования токарного устройства с ЧПУ должен быть тщательно подготовлен весь процесс и составлена программа управления.

Важным моментом является грамотное связывание системы координат механизма с ЧПУ, положение обрабатываемой заготовки и исходной точки передвижения режущего инструмента.

Основой программирования механизма с ЧПУ является движение режущего приспособления по отношению к системе координат двигателя, которая находится в состоянии покоя.

Обработка деталей механизмом с ЧПУ производится следующим образом:

Разделение процесса на 3 стадии: черновую, чистовую и дополнительную отделочную. Если есть возможность, то последние оба вида отделки нужно совместить, что увеличит производительность и снизит трудоемкость;

Соблюдение конструкторских и технологических правил для уменьшения погрешностей крепления и размещения детали;

Обеспечение полной обработки детали при минимальном количестве установок;

Рациональная работа с деталями.

Важной частью процесса резания на устройстве с ЧПУ является, так называемая, отдельная операция, подразумевающая обработку одного изделия на одном станке.

Процесс состоит из нескольких переходов, которые делятся на самостоятельные проходы.

Правильное программирование механизма с ЧПУ нуждается в разработке последовательности процесса.

Для этого нужно задать общее количество установок, количество переходов и проходов, тип обработки.

Также для резания используются такие виды станков, как токарно-револьверные, предназначенные для сложных изделий, токарно-карусельные, многорезцовые полуавтоматические, токарно-винторезные, токарно-фрезерные, лоботокарные.

Частое применение получили винторезные и карусельные станки. Отличаются карусельные станки возможностью обработки крупных заготовок, на винторезном механизме это невозможно.

В токарно-револьверном оборудовании режущие приспособления фиксируются в барабане.

Такой вид оборудования оснащается приводными блоками, расширяющими спектр работ в отличие от стандартных устройств, например сверление отверстий, нарезание резьбы, фрезеровка.

Используются подобные станки на крупных предприятиях.

С использованием токарного обрабатывающего центра выполняется токарно-фрезерная обработка в полуавтоматическом режиме.

Токарно-фрезерная обработка часто используется для титана, алюминия и других сложных в обработке материалов.

Токарная обработка металла – один из популярных методов резания любых металлов: алюминия, титана, меди, олова и других, однако осуществить такую обработку можно лишь на предприятии, что обусловлено использованием станков.

Технология резания представлена на видео в нашей статье.