Какие особенности токарной обработки металла?

Токарная обработка металла незаменима в том случае, если из обычной заготовки надо сделать деталь с заданными параметрами.

Для осуществления токарной обработки металла потребуется токарный станок, также необходимы различные инструменты (резцы), позволяющие придавать заготовке любые формы (цилиндрические, конические, сферические), металлы при этом могут быть также самыми разными (титан, бронза, нержавейка, чугун, медь и т. д.).

Технология токарной обработки металлов

Токарная обработка металла –технология, особенности, видео

Токарная обработка металла осуществляется на специальных станках с применением различного режущего инструмента (резцов, сверл, разверток и др.), необходимого для того, чтобы придавать заготовке определенный вид.

Металл по данной технологии обрабатывается благодаря сочетанию главного движения (вращения закрепленной в патроне/планшайбе заготовки) и движения подачи (совершается резцом до тех пор, пока заготовка не достигнет заданного размера, формы и качества поверхности).

Благодаря различным вариантам совместного использования этих движений, токарной обработке можно подвергать изделия из металла различной формы, кроме того, токарные станки необходимы для:

  • нарезки резьбы;
  • сверления отверстий, а также их растачивания, обработки разверткой и зенкером;
  • резки деталей;
  • вытачивания на изделиях канавок различных форм.

Таким образом, на токарных станках можно осуществлять обработку нижеперечисленных деталей из металла:

  • гаек;
  • валов необходимых конфигураций;
  • втулок;
  • шкивов;
  • колец;
  • муфт;
  • зубчатых колес.

В результате токарной обработки металла можно получить деталь, удовлетворяющую всем требованиям к качеству, а именно токарная обработка металла подразумевает выполнение изделия с соответствующими требованиям размерами, формами, степени гладкости поверхностей и точности их расположения.

При токарной обработке металла проверку качества осуществляют предельными калибрами (на крупносерийном производстве), а также штангенциркулями, микрометрами, нутромерами и т. д. (на единичных и мелкосерийных производствах).

Теперь опишем кратко технологию токарной обработки металла. При врезании в деталь кромки резца, этой кромкой отмечают зажим изделия, подготовленного для обработки. Резец снимает лишний слой металла, превращая его в стружку, которая бывает:

  • слитой – образуется в результате токарной обработки олова, меди, пластмассы, мягкой стали на высокой скорости;
  • элементной – образуется в результате токарной обработки твердого металла (к примеру, это может быть титан) на низкой скорости;
  • надломом – образуется в результате токарной обработки малопластичных заготовок;
  • ступенчатой – получается в результате токарной обработки металлов средней твердости на средней скорости.

Токарная обработка металла –технология, особенности, видео

Для того чтобы при токарной обработке металла достичь наибольшей производительности, важно безошибочно рассчитать режим. Расчет можно сделать, воспользовавшись таблицей, содержащей в себе справочные и нормативные сведения.

Токарная обработка металла –технология, особенности, видео

В таблице представлены различные режимы резания в соответствии с видом материала, подвергаемого токарной обработке, будь то медь, чугун, титан, нержавеющая сталь и т. д. Также в ней есть информация о характеристиках материала (физических). При правильном расчете режима обработки можно быть уверенными в том, что готовое изделие удовлетворит всем предъявленным требованиям к его качеству.

В первую очередь надо определиться с глубиной резания, затем – с подачей и скоростью. Последовательность расчета нарушать нельзя, ведь в основном от скорости зависит устойчивость и длительность эксплуатации режущего инструмента.

Внимание! Для абсолютно точного расчета режима токарной обработки металла нужно учитывать геометрическую форму резца, а также материал, из которого сделаны инструмент и заготовка.

Теперь нужно определиться с величиной шероховатости заготовки, на основе которой подбирают наиболее подходящий способ обточки изделия. Глубину рассчитывают по показателю припуска на обточку поверхностей. Подачу выбирают в соответствии с необходимой чистотой обточки.

При черновой токарной обработке металла устанавливают наибольшие значения, а для чистовой – наименьшие. Скорость высчитывают по формулам, учитывая уже полученные при расчетах цифры.

Токарная обработка металла имеет ряд достоинств:

  • можно производить самые сложные по форме изделия: сферические, цилиндрические и др.;
  • обработке на токарном станке поддаются любые металлы и сплавы: бронза, нержавеющая сталь, чугун, титан, медь;
  • токарная обработка металла производится на высокой скорости, выдает отличные по качеству и точности обработки детали;
  • поскольку металлическую стружку, переплавляя, можно использовать вторично, отходов практически не остается.

Токарная обработка металла – используемые резцы

Важным условием качественной токарной обработки металла является точный расчет глубины и скорости резания, величины продольной подачи. Токарную обработку металла следует осуществлять с учетом нижеперечисленных требований:

  • скорость вращения заготовки, закрепленной в патроне или планшайбе, должна быть высокой;
  • инструмент должен быть прочно закреплен и в достаточной степени воздействовать на заготовку;
  • инструмент за проход должен убирать максимально возможный слой металла;
  • все элементы станка должны быть предельно устойчивыми и поддерживаться в рабочем состоянии.

Скорость резки зависит от материала заготовки, а также от того, какой тип резца вы используете и какого качества. После этого определяется частота вращения шпинделя станка, имеющего токарный патрон или планшайбу.

Используя разные резцы, выполняют черновую или чистовую токарную обработку металла, инструмент должен быть подобран в соответствии с характером выполняемых работ. Регулируя геометрические параметры резца, изменяют толщину удаляемого слоя металла. Резцы подразделяют на правые (направлены от задней бабки к передней) и левые (двигаются в обратном направлении).

Токарная обработка металла –технология, особенности, видео

По форме и расположению лезвия резцы могут быть:

  • с оттянутой рабочей частью (по ширине она меньше ширины крепежной);
  • прямыми;
  • отогнутыми.

По предназначению резцы бывают:

  • подрезными (для обрабатывания поверхностей, расположенных перпендикулярно оси вращения);
  • проходными (для обрабатывания плоских торцовых поверхностей);
  • канавочными (с их помощью формируют канавки);
  • фасонными (получают детали с указанным профилем);
  • расточными (для растачивания отверстий в заготовке);
  • резьбовыми (для того, чтобы делать резьбу любого вида);
  • отрезными (для отрезания необходимых по длине деталей).

Качество токарной обработки металла зависит от верного выбора необходимого инструмента и его геометрических параметров. По этой причине студентам, изучающим токарное дело, подробно рассказывают именно о геометрии режущего инструмента.

Наиважнейшие геометрические параметры резца – это углы между его режущими кромками и направлением подачи (их также называют углы в плане).

Токарная обработка металла –технология, особенности, видео

Выделяют следующие углы в плане:

  • главный – φ. Это угол, который составляет главная режущая кромка и направление подачи;
  • вспомогательный – φ1. Угол, который составляет вспомогательная режущая кромка и направление подачи;
  • угол при вершине резца – ε.

Величина ε зависит от того, насколько хорошо заточен инструмент, на ф1 оказывает влияние и его установка.

При увеличении ф уменьшается ε, становится меньше и рабочая часть режущей кромки, которая участвует в обработке, следовательно, инструмент становится не таким стойким. Чем меньше главный угол, тем больше часть режущей кромки, которая принимает участие в обработке и отводе тепла. Этот инструмент более стойкий.

При токарной обработке не очень жестких заготовок небольших диаметров оптимальное значение главного угла должно быть равно 60–90°. Если диаметр заготовки намного больше, то значение главного угла должно быть равным 30–45°. От ф1 зависит, насколько прочной будет вершина резца, поэтому его выставляют обычно в пределах 10–30°.

Будущих токарей обучают также правилам выбора типа резца в соответствии с особенностями обрабатываемых поверхностей. Назовем некоторые из них:

  1. При обработке наружной стороны детали надо брать обычные прямые и отогнутые резцы.
  2. При обрабатывании торцевых и цилиндрических поверхностей подойдет упорный проходной инструмент.
  3. Для того чтобы проточить канавки и обрезать заготовку необходимо взять отрезной резец.
  4. Если надо отделать отверстия, сделанные ранее, необходимо взять расточные резцы.

Резцы для токарной обработки фасонных поверхностей с длиной образующей линии до 40 мм делят на следующие типы:

  • в зависимости от конструктивных особенностей они бывают стержневыми, круглыми и призматическими;
  • в зависимости от направления токарной обработки детали бывают радиальными и тангенциальными.

Токарная обработка металла – виды оборудования

Для токарной обработки металла из-за своей многофункциональности наиболее популярен токарно-винторезный станок. Его можно встретить как на больших, так и малых предприятиях.

Конструкция этого универсального станка следующая:

  • передняя бабка (в ней есть коробка скоростей, шпиндель с токарным патроном/планшайбой) и задняя бабка (в ней находятся продольные салазки и пиноль);
  • суппорт с верхними и нижними салазками, поворотной плитой и резцедержателем;
  • станина, установленная на двух тумбах с электродвигателями;
  • механизм, с помощью которого изменяют движение подачи (коробка подач).

Чем выше скорость станка, тем выше его производительность, – это главное, что должно учитываться, когда стоите перед выбором токарного станка.

Наиболее популярными становятся токарные станки с ЧПУ. Их отличие от обычных – в конструкцию включен блок управления.

Станки с ЧПУ имеют следующие преимущества по сравнению с обычными:

  • более стойкие к вибрациям;
  • есть программы предварительного нагрева узлов, которые снижают деформацию изделий при их неравномерном охлаждении и нагревании;
  • в передаточных устройствах нет станочных приводов-зазоров;
  • обработка металла происходит на высокой скорости;
  • возможность обработки самых разных металлов, таких как чугун, медь, титан, нержавеющая сталь и т. д.;
  • обработка изделий любой конфигурации: сферической, цилиндрической и т. д.
Читайте также:  Какая технология развальцовки труб?

Станки с ЧПУ имеют износостойкие направляющие с малыми значениями силы трения, благодаря чему обеспечивается высокая точность и скорость токарной обработки металла. Направляющие в них могут иметь вертикальное и горизонтальное расположение.

  1. Для получения наилучших результатов при токарной обработке металла на станке с ЧПУ нужно тщательно подготовить весь процесс и правильно составить программу управления.
  2. Важно безошибочно связать систему координат механизма с ЧПУ, положение заготовки и исходной точки передвижения резца.
  3. Основа программирования токарного станка с ЧПУ – ход резца относительно системы координат двигателя, находящегося в состоянии покоя.
  4. Токарная обработка изделий из металла на станках с ЧПУ осуществляется таким образом:
  • Процесс делят на три этапа: черновой, чистовой и дополнительной отделочной обработки. Желательно совместить последние два этапа, от этого производительность повысится, а трудоемкость снизится.
  • Обработка совершается согласно конструкторских и технологических правил, что уменьшает погрешности при креплении и размещении деталей.
  • Полная обработка изделия с использованием минимального количества установок.
  • Рациональная работа на станке при обрабатывании деталей.

Особое внимание при токарной обработке металла на станке с ЧПУ нужно уделять отдельной операции, во время которой изготавливается одна деталь на одном станке. Техпроцесс включает определенное количество переходов, разделяющихся на самостоятельные проходы.

Для того чтобы безошибочно запрограммировать станок с ЧПУ, важно четко определить последовательность обработки. Для этого необходимо ввести в программу общее число установок, переходов и проходов, а также задать тип обработки.

Для токарной обработки металла также применяются станки: токарно-револьверные (на них обрабатываются сложные изделия), токарно-винторезные, токарно-карусельные (обрабатываются крупные заготовки), лоботокарные, токарно-фрезерные, многорезцовые полуавтоматические.

Резцы токарно-револьверного станка крепятся в барабане. В этих станках используются приводные блоки, увеличивающие функциональность оборудования (появляется возможность сверления отверстий, нарезания резьбы, фрезеровки). Такого типа станки нашли применение на крупных предприятиях.

На токарном обрабатывающем центре делают токарно-фрезерную обработку металла в полуавтоматическом режиме. Такую обработку используют при работе с титаном, алюминием и другими сложными для резания материалами.

Источник: http://korpusa-trekom.ru/vidy-tokarnoj-obrabotki-metalla.html

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.

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.

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.

Токарная обработка металла –технология, особенности, видео

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

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.

  1. В первую очередь, производится расчет величины шероховатости заготовки.
  2. Исходя из данного показателя, выбирается оптимальный способ обточки поверхностей заготовки, таблица содержит данные значения.
  3. Таблица содержит данные, указывающие на то, какой инструмент рекомендуется для резания.
  4. 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:
  1. высокую скорость вращения шпинделя механизма и обточки детали;
  2. высокую устойчивость устройства для рассекания;
  3. 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:

  1. отогнутые;
  2. прямые;
  3. оттянутые (когда ширина резца меньше ширины крепления).

Токарная обработка металла –технология, особенности, видео

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:

  • вспомогательные;
  • главные;
  • при вершине.

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.
Читайте также:  Как происходит нарезание резьбы на токарных станках?

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:

  1. высокая антивибрационная устойчивость;
  2. наличие программ предварительного нагрева узлов, что снижает термическую деформацию заготовок;
  3. отсутствие станочных приводов-зазоров в передаточных устройствах;
  4. высокая скорость обработки;
  5. рассекание любых металлов: чугуна, меди, титана, нержавеющей стали и др.;
  6. 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:

  1. 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;
  2. Соблюдение конструкторских и технологических правил для уменьшения погрешностей крепления и размещения детали;
  3. Обеспечение полной обработки детали при минимальном количестве установок;
  4. 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.

Источник: https://rezhemmetall.ru/tokarnaya-obrabotka-metalla.html

Как правильно проводить токарную обработку

В машиностроении доля токарных станков составляет до 70% металлорежущего оборудования. На нем изготавливаются многие детали. Токарная обработка характеризуется быстрым вращением заготовки и закрепленным неподвижно на суппорте резцом, перемещающимся вдоль или поперек оси крутящейся детали.  В результате получаются детали цилиндрической и конической формы.

Оборудование и инструмент

На токарных станках производят обработку заготовок при их вращении вокруг горизонтальной и вертикальной оси. Основной применяемый инструмент — резцы. Все токарное оборудование маркируется цифрой «1» и делится на 9 видов с учетом особенностей устройства.

Инструмент вращается с помощью специального приспособления на суппорте. На токарном станке производятся шлифовальные и фрезерные работы.

Виды токарных станков

Различают основные виды токарных станков, применяемых на производстве:

  • токарно-винторезный;
  • токарно-револьверный;
  • токарно-карусельный;
  • токарно-шлифовальный;
  • лоботокарный.

Наибольшее распространение имеют токарно-винторезные станки. На них обрабатываются длинные детали типа вала и короткие цилиндрические.

Карусельные используют для изготовления втулок, колец и других крупных деталей, у которых диаметр больше высоты.

Классификация резцов

По расположению режущей кромки и направлению движения суппорта, резцы делятся на два типа:

  • прямые — рабочая часть и корпус имеют общие боковые поверхности;
  • отогнутые — режущая кромка выступает за плоскость корпуса и имеет переменное сечение.

Для обработки снаружи используют виды резцов, названные по производимым им операциям:

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

Токарное оборудование широко применяется для обработки торцов. При этом устанавливают торцовые и отрезные резцы на суппорт. Кроме этого на задней бабке крепятся:

  • сверла;
  • зенкера;
  • метчики;
  • расточные резцы.

Существуют определенные геометрические параметры резца, которые предъявляются к клину. Режущая кромка может располагаться под углом к направлению движения и перпендикулярно. У отрезных инструментов — параллельно оси вращения.

Внедрение ЧПУ

С появлением станков с ЧПУ значительно упростилась обработка деталей со сложными поверхностями радиальной и эвольвентной формы. Повысилась производительность при изготовлении крупных партий.

На одной установке делается несколько операций, включая фрезеровку. Оборудование может иметь 2 подвижных суппорта и несколько револьверных головок.

Особенности процесса

Отличительной особенностью токарной обработки металла является вращение обрабатываемой заготовки и неподвижное закрепление резца. Это позволяет изготавливать валы и другие детали с большим количеством цилиндрических и конических поверхностей.

Точение относится к высокопроизводительным механическим обработкам, дающим высокую точность размеров и хорошее взаимодействие сопрягаемых деталей.

Режимы обработки

Металл, обрабатываемый точением, имеет различные качества: твердость, вязкость, пластичность. Все они требуют разного угла заточки резца и скорости резания. Перед выдачей чертежей в работу технологи делают расчеты режимов резания при токарной обработке. На их основе производится нормирование по затратам времени на выполнение каждой операции. К режимам резания относятся:

  • скорость вращения шпинделя;
  • глубина резания;
  • подача.

Качество и скорость обработки — противоположные показатели при точении. Они зависят от глубины реза и подачи инструмента. Чем больше стружки снимается за один проход, тем больше погрешность в размерах и шероховатость поверхности.

Первоначально делается черновое точение — снимается большой слой металла проходным резцом с кромкой, образующей острый угол к оси вращения заготовки.

Затем ставится инструмент с большой площадью контакта по обрабатываемой поверхности и делается чистовая обработка — снимается тонкий слой металла боковой гранью резца и одновременно происходит сглаживание гребешков кромкой, расположенной вдоль оси заготовки.

Чем мягче металл, тем меньше угол заточки — острее резец. Чугун и высоколегированные стали обрабатываются квадратными пластинами. Для алюминия и бронзы делают заточку в 30⁰.

Токарная технология

При обработке на токарных станках резец, перемещаясь вдоль заготовки, врезается в ее поверхность. Режущая кромка отделяет узкую полоску металла — стружку. Ширина и толщина стружки задаются станочником.

Технология обработки позволяет изготавливать валы с большим количеством переходов и размеров. При этом все цилиндры и конусы соосны, поскольку вытачивались с одной установки. Сверловка торца и другая обработка делаются без переустановки детали. Неподвижный инструмент закреплен жестко, что позволяет в несколько раз увеличить скорость обработки.

Источник: https://metalloy.ru/obrabotka/tokarnaya

Точение металла – 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.
Читайте также:  Какая технология сварки аргоном?

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.

Источник: https://ice-people.ru/raznoe-2/tochenie-metalla-tokarnaya-obrabotka-metalla-texnologiya-osobennosti-video.html

Преимущества, особенности и видео примеры токарных работ по металлу на станке

Общие сведенья о токарной обработке металла

Процедура обработки металла производится на специальных токарных станках при помощи различных режущих инструментов. Заготовка устанавливается в шпиндель устройства, работа которого начинается после включения электродвигателя.

Обрабатываемая деталь начинает вращаться с большой скоростью и резцом, сверлом или другим режущим инструментом с нее по всей поверхности снимается небольшой слой металла.

С помощью постоянного перемещения инструмента происходит непрерывность резки детали до необходимых размеров и форм.

Станки позволяют производить эффективную обработку различных заготовок, получив в результате коническую, резьбовую, цилиндрическую, фасонную или другую поверхность. С помощью токарных работ могут быть выполнены:

  • кольца;
  • валы;
  • шкивы;
  • муфты;
  • зубчатые кольца;
  • втулки;
  • гайки.

Кроме этого, на токарном станке можно:

  1. Вытачивать канавки.
  2. Отрезать различные части изделий.
  3. Делать обработку разных отверстий при помощи зенкерования, развертывания, сверления, растачивания.
  4. Нарезать резьбу.

В процессе выполнения работ следует обязательно пользоваться различным измерительным инструментом, которым определяются размеры, формы и варианты расположения заготовок. При единичном и мелкосерийном производстве для этого применяются нутромеры, штангенциркули, микрометры. На больших предприятиях пользуются предельными калибрами.

Преимущества токарной обработки металлов

Такой процесс считается универсальной технологией и применяется для изготовления различных изделий из сплавов и металлов. На станке, оснащенном резцами специально назначения, можно обрабатывать даже особо твердые материалы.

Основные достоинства технологии:

  1. Высокая чистота поверхности получаемых изделий.
  2. Точность обработки.
  3. Возможность получения за один рабочий цикл изделия со сложной конфигурацией.
  4. Полученная после обработки детали стружка переплавляется и может использоваться повторно.
  5. При применении специального оборудования есть возможность производства крупногабаритных деталей.

Кроме этого, с помощью токарного оборудования можно организовать серийное производство изделий различного назначения.

Особенности токарной обработки.

Сущность процесса обработки металла заключается в следующем:

  • движения станка выполняются по четким направлениям;
  • шпиндель устройства вместе с заготовкой вращается вдоль оси Z , которая в работе является отправной точкой;
  • прямая ось Х должна быть строго перпендикулярна оси Z ;
  • располагаться резцы должны в плоскости Х Z ;
  • расстояние до резца должно регулироваться при накладке оборудования.

В современных токарных станках существует третья координата, которая равна углу главного шпинделя. Этот показатель можно задавать и корректировать с помощью программного обеспечения.

Виды токарных станков

Самым популярным устройством для обработки металла является токарно-винторезный станок, который является широкоуниверсальным. Его применяют на крупных предприятиях, а также в единичном и мелкосерийном производстве.

Кроме этого, существуют другие виды токарных станков:

  1. Токарно-винторезные.
  2. Полуавтоматические многорезцовые устройства для серийных и крупносерийных производств.
  3. Токарно-карусельные двух- или одностоечные.
  4. Токарно-револьверные станки, предназначенные для работы со сложными изделиями.
  5. Современные токарно-фрезерные комплексы.

Для получения деталей с особо точными диаметральными и линейными геометрическими параметрами применяются программируемые станки. По своей конструкции они почти не отличаются от универсальных.

Режущий инструмент для токарных станков

Эффективность работы оборудования зависит от скорости резки, величины продольной подачи обрабатываемой детали, глубины резанья. С помощью этих показателей можно достичь:

  • максимально допустимого объема стружки;
  • устойчивости инструмента и требуемого уровня его воздействия на заготовку;
  • необходимой обработки детали;
  • повышенного вращения шпинделя.

Конкретная скорость резки зависит от типа обрабатываемого материала, а также от вида и качества используемых резцов.

Режущие инструменты для токарных станков могут быть черновыми и чистовыми. Их выбор и применение зависит от характера обработки. По направлению движения они делятся на правые и левые. Различные геометрические размеры резцов позволяют работать с любой площадью слоя, которую следует срезать.

По своему назначению режущие инструменты могут быть:

  • отрезными;
  • резьбовыми;
  • расточными;
  • фасонными;
  • канавочными;
  • проходными;
  • подрезными.

Для обработки цилиндрической поверхности и торцовой плоскости используются проходные упорные режущие инструменты. Отрезные резцы применяются для отрезания частей изделия и протачивания канавок. Обычные прямые и отогнутые оптимальны при обработке наружных поверхностей металлических деталей. С помощью расточных резцов растачиваются ранее просверленные отверстия.

По форме резца и расположению лезвия резцы подразделяются на отогнутые, прямые и оттянутые. Ширина оттянутых резцов ниже ширины крепежной части.

Большое значение на качество резки деталей оказывает геометрия используемого резца. При грамотно подобранных углах между кромками резца и направлением подачи повышается производительность обработки. Первый угол зависит от установки инструмента, второй от его заточки.

Для больших по сечению изделий обычно выбирается угол в 30-45 градусов, а для тонких нежестких деталей – 60-90 градусов. Вспомогательный угол должен быть в 10-30 градусов.

Стоит заметить, что независимо от того, какого вида будет использован станок, основная роль при токарной обработке принадлежит режущему инструменту. Но с каким бы оборудованием и инструментом ни работал токарь, его рабочее место должно быть четко организовано и полностью укомплектовано.

Источник: https://stanok.guru/stanki/tokarnye-stanki/tokarnye-raboty-po-metallu-osobennosti-processa-i-video.html

Ссылка на основную публикацию