+7(495) 642-51-25

Токарная обработка металла

Главная » Блог » Токарная обработка металла

Услуги

Токарная обработка металла


Человечество обрабатывает металл точением уже очень давно. Суть данного процесса заключается в том, что режущий инструмент снимает с поверхности вращающейся вокруг своей оси заготовки слой материала (припуск), переходящий при этом в стружку. Для такого рода обработки металла необходимо применение станка токарной группы, в котором установлены резцы различных типов, сверла, зенкеры, развертки, метчики, лерки, накатки и т. п. В статье мы рассмотрим основные токарные работы по металлу.


Что собой представляют токарная обработка металла

Для обработки металла необходимо применение токарных станков, оснащенных разнообразными режущими инструментами. Заготовку из металла следует установить в шпиндель устройства, приводимый в движение электродвигателем. Деталь быстро вращается, в то же время по ней проходит резец, сверло или иной режущий инструмент, снимая с поверхности изделия слой металла.

Инструмент перемещается, благодаря чему деталь из металла под воздействием непрерывной резки приобретает требуемую форму и размер. Применение токарных станков позволяет превращать заготовки в изделия с конической, резьбовой, цилиндрической, фасонной или иной поверхностью.

Токарные работы по металлу

На чертеже показаны наиболее распространенные виды токарной обработки металла:

а) Обтачивание цилиндрической поверхности (обработка наружной поверхности заготовки).

б) Растачивание. Для этого устанавливают заготовку (предварительно обработав отверстие) и растачивают (т. е. увеличивают внутренний диаметр) расточным резцом.

в) Точение конической поверхности. Этот вид токарной обработки напоминает обтачивание, но в этом случае резец движется под углом, в результате чего получается конусная поверхность.

г) Токарная обработка фасонной поверхности. Фасонным резцом совершается поступательное движение в перпендикулярном направлении относительно оси вращения детали.

д) Образование резьбы. С использованием резьбового резца наносится контур резьбы на заготовку из металла.

е) Отрезание и точение канавок. Данный вид обработки металла подразумевает использование отрезных резцов, которые врезаются в тело заготовки, обрезая ее или создавая канавку необходимого размера.

ж) Подрезка торца, поскольку иногда возникает необходимость в выполнении таких работ.

з) Точение спиральных канавок используется в случае необходимости прорезки спиральной канавки на торце детали из металла, подача резца при этом происходит в радиальном направлении.

При выполнении токарных работ по металлу на заказ необходимо иметь под рукой самый разный инструмент для измерения и определения размеров, форм и вариантов расположения заготовок. Если производство мелкосерийное, то идеально подойдут нутромеры, штангенциркули, микрометры. На крупных предприятиях используют предельные калибры.

Как производятся токарные работы по металлу

Токарные станки используются для работы с заготовками, выполненными как из чистых металлов, так и из сплавов. Если на оборудовании установлены специальные резцы, то можно обрабатывать даже сверхтвердые материалы. Преимущества токарных работ по металлу:

  • чистые поверхности готовых изделий;
  • высокая точность выполнения работ;
  • за один рабочий цикл можно изготовить изделие сложной конфигурации;
  • при работе образуется стружка, которую можно переплавить и использовать повторно;
  • использование специального оборудования позволяет выполнять токарные работы на больших деталях.

Используя токарные станки, можно организовать серийное производство самых разных изделий из металла.

Баннер

Сам процесс токарной обработки металла можно описать следующим образом:

  • движения станка осуществляются по определенным направлениям;
  • шпиндель устройства вместе с заготовкой вращается вдоль оси Z, являющейся отправной точкой;
  • оси Х и Z должны быть перпендикулярны;
  • резцы должны быть расположены в плоскости ХZ;
  • регулировка расстояния до резца должна осуществляться при накладке оборудования.

Последние модели токарных станков имеют третью координату, равную углу главного шпинделя. Значения величины угла можно задавать при помощи специальной программы.

Для точного выполнения токарной резки металла необходимо правильно определить режим работы станка.

Для вычисления режимов работы необходимо пользоваться специальной таблицей, содержащей все необходимые справочные и нормативные данные.

В этой таблице дана информация о режимах скорости резания различных материалов (меди, чугуна, титана, латуни, нержавеющей стали и т.д.), о плотности и прочих физических характеристиках металлов.

Определение подходящего режима гарантирует, что при выполнении токарных работ будут использованы значения показателей, позволяющие эффективно резать металл.

Прежде чем приступать к расчетам, необходимо определить требуемую глубину резки металла, затем установить подачу и скорость.

Расчет необходимо выполнять именно в таком порядке, поскольку устойчивость и износ резца в большей степени зависит именно от скорости выполнения работ.

Лучше всего рассчитывать режим с учетом формы резца, а также металла, из которого выполнен резец, и материала самой заготовки.

Сначала рассчитывают величину шероховатости заготовки из металла, затем определяют наиболее подходящий способ обточки ее поверхностей (необходимо использовать данные таблицы).

Также по данным таблицы можно понять, какому режущему инструменту следует отдать предпочтение при выполнении токарных работ по металлу.

Нужно учитывать также и то, что в таблице приведены рисунки, изображающие оптимальные способы ведения токарных работ по поверхностям разных металлов: олова, алюминия, титана, меди, нержавеющей стали.

Для расчета глубины необходимо использовать значение припуска на обточку поверхностей. При вычислении значения подачи учитывают уровень требуемой чистоты обточки.

При чистовой токарной обработке заготовки из металла устанавливают минимальные значения показателей, а для черновой – максимальные.

Скорость выполнения работ подбирается в зависимости от того, какие получатся значения при расчете по формулам. Кроме того при расчете можно использовать значения скоростей, приведенные в таблице.

Нужно рассчитать усилие резания по эмпирическим формулам, приведенным для каждого типа обработки изделий из металла.

На каких видах станков производятся токарные работы по металлу

Определенный тип станка подбирается в зависимости от того, каким способом необходимо обработать заготовку. Перечислим признаки, общие для всех групп токарных станков:

  1. Поверхность заготовки из металла обрабатывают резанием. Для этого используют различные виды резцов.
  2. Встроен шпиндель с кулачковым патроном, в котором закреплена заготовка из металла. Основное движение – вращательное, передается шпинделю.
  3. Резцы закреплены в суппорте, которому придается возвратно-поступательное движение. Благодаря особой конструкции суппорта можно использовать различные способы обработки изделий.
  4. При помощи задней бабки изделия могут крепиться с обеих сторон одновременно.
  5. Токарный станок можно применять для растачивания отверстий, которые расположены вдоль оси изделия.
  6. Возможность регулирования скорости выполнения работ и подачи в зависимости от типа поверхности заготовки, предъявляемых требований к показателям точности снятия слоя материала и шероховатости получаемой поверхности. Это реализуется благодаря особой конструкции токарных станков, оснащенных сложной схемой передач.

Настольные токарные станки

Токарные станки подобного типа небольшие и легкие, их устанавливают на столах. Они используются для выполнения самых разных токарно-фрезерных работ по металлу. Некоторые станки можно дополнительно оборудовать необходимыми инструментами, тем самым расширив их функциональность.

Подобные токарные станки подходят для работы с малогабаритными заготовками из металла. Их применяют как в частном, так и промышленном производстве (чаще – мелкосерийном), а также в автомастерских, школах и т. д. Неоспоримыми преимуществами настольных токарных станков является низкий уровень шума при выполнении работ по металлу, достаточно небольшая стоимость, экономичный расход электроэнергии и простота в эксплуатации. Как правило, такую аппаратуру можно переналаживать, и это достаточно простой процесс.

Токарные станки с ЧПУ

Работа токарного станка с ЧПУ будет более точной, увеличится продуктивность. ЧПУ – это совокупность различных средств программных средств, взаимодействующих друг с другом.

Существует три основных типа систем, используемых при ЧПУ:

  • Разомкнутые. В таких системах задействован лишь один поток информации. Прибор сначала расшифровывает полученные данные, а после этого передает команды обрабатывающему механизму.
  • Замкнутые. Их работа основывается на двух потоках информации: исходящей от считывающего и измеряющего устройств.
  • Самонастраивающиеся. Такие системы могут самостоятельно корректировать принимаемые данные, для этого им необходимо всего лишь получать информацию об изменениях, возникающих в процессе обработки деталей.

Самонастраивающиеся токарные станки с ЧПУ имеют самую высокую точность выполнения работ, что связано с сохранением в памяти всех изменений, которые в процессе обработки служат источником для формирования управляющего сигнала.

В зависимости от способа управления движением, токарные станки с ЧПУ могут быть:

  • Позиционными, которые перед выполнением работ устанавливают механизм в необходимое положение.
  • Прямоугольными, применяющимися при работах на заготовках ступенчатой формы. Они могут сами переключать поперечную и продольную передачи.
  • Контурными, дающими возможность управлять работающими элементами токарного аппарата непрерывно.

Токарно-винторезный станок

Такие станки наиболее универсальны: с их помощью изготавливают детали в любом необходимом количестве.

Токарно-винторезные станки позволяют создавать резьбу разных типов: причевую, дюймовую, метрическую, модульную, также на них можно вытачивать конусы и выполнять прочие работы по металлу.

Токарные станки, относящиеся к данной группе, имеют практически одинаковую конструкцию, основными ее элементами являются:

  • станина (основа для крепления механизмов);
  • две бабки (передняя и задняя), на которых установлены коробки скоростей, шпиндель, сверла и т. д.;
  • фартук (устройство, которое преобразует вращение в поступательное движение);
  • суппорт (приспособление для закрепления режущего инструмента).

На таких токарных станках можно выполнять самые разные виды работ по металлу. Эти аппараты могут иметь разные уровни точности: нормальную, повышенную, высокую. Также существуют группы токарных станков особо высокой точности и мастер-станки.

Токарные станки с б/с приводом

Токарные станки с бесступенчатым приводом (б/с) позволяют постепенно и непрерывно изменять частоту вращения шпинделя. При помощи таких аппаратов можно выполнять работы с деталями из металла, как с наружной стороны, так и с внутренней, подача заготовки при этом будет осуществляться на наиболее подходящих скоростях. Токарные станки с бесступенчатым приводом отличаются особой надежностью и долговечностью, так как у них нет коробки скоростей. Кроме того их легко обслуживать. Скорость токарных станков данного вида может регулироваться одним из следующих способов:

  • механическим;
  • гидравлическим;
  • электрическим.

Большую часть токарных станков можно переналадить для выполнения других типов технологических задач. Процесс переналадки довольно прост. На данных токарных станках можно выполнять самые разные работы по металлу, как на дому, так и в промышленном производстве. Они могут фрезеровать, затачивать, сверлить и т. д.

Дорогие читатели!

Если у Вас возникли вопросы по поводу разработки и производства:

➜   корпусов для РЭА;

корпусов для светодиодных табло и мониторов;

экранирующих конструктивов для электронных устройств.

Позвоните по телефону:
+7(495) 642-51-25
или оставьте заявку.
Мы ответим на все Ваши вопросы!
Это абсолютно бесплатно!

Токарно-карусельные станки

Карусельные токарные станки используются для выполнения работ по габаритным деталям из металла, имеющим большой диаметр и малую длину (зубчатые колеса, маховики и прочее). Заготовка горизонтально крепится на планшайбе, что делает процесс закрепления очень легким. Данный тип токарных станков характеризуется малой производительностью, кроме того, такие станки сложны в установке и обслуживании, поэтому используются для выполнения работ по металлу очень редко.

Карусельный токарный станок оснащен не только столом и планшайбой, а также:

  • двумя стойками;
  • суппортами;
  • траверсой.

В конструкции задействованы суппорты трех видов:

  • револьверный (для работ с наружными поверхностями);
  • расточный (для растачивания поверхностей, прорезания канавок);
  • боковой (для работ с наружными поверхностями).

Данный тип токарных станков приводится в действие за счет вращения планшайбы и перемещения суппортов и траверсы.

В зависимости от диаметра планшайбы карусельные токарные станки могут быть одностоечными (D < 200см), двустоечными (D > 200 см). Также они различаются по точности: высокоточные, стандартные, тяжелые.

Токарно-карусельные станки с ЧПУ

Работа на карусельных станках, оснащенных ЧПУ, не требует от оператора каких-либо особых усилий. Они подходят для разных видов обработки: чистовой и черновой. При помощи таких токарных станков можно выполнять самые разные виды работ, как с черными, так и с цветными металлами: от обтачивания до фрезерования.

Как правило, конструкция данного вида токарных станков подразумевает наличие заземленной коробки передач, нескольких приводов, главный из которых управляется мотором с переменным током. Стол, на котором крепится станок, достаточно часто имеет термические свойства. Может быть предусмотрена функция автоматической регулировки зазора между роликами шпинделя.

Системы ЧПУ у некоторых токарных станков могут быть установлены с учетом пожеланий заказчиков. Кроме того, в комплекте со станком может поставляться транспортер для стружки, дополнительные инструменты и т. д.

Трубонарезные станки

Такие станки используются в основном для обработки стальных труб (нанесение резьбы и пр.). Трубонарезные станки нашли применение во всех отраслях металлообрабатывающей промышленности, работающих с заготовками в виде труб, а также в смежных отраслях, занимающихся их ремонтом и изготовлением. При помощи такой аппаратуры можно достаточно легко обрабатывать длинные заготовки. Детали, которые создают на этих станках, используются в нефтяной, газовой промышленностях и в геологоразведке.

Трубонарезные станки с ЧПУ

В трубонарезных станках с ЧПУ заготовка из металла крепится двумя концами в патроне (сначала проходя через шпиндель) и люнете (к которому она крепится). Затем закладывается программа, позволяющая автоматически отрезать дефектные части (как правило, концы) детали. Направляющие элементы токарного станка практически всегда проходят закалку и шлифовку, благодаря чему возрастает надежность агрегата и срок его работы, точность сохраняется. Трубонарезные станки с ЧПУ достаточно часто имеют револьверные головки (с горизонтальной осью), гидравлические, пневматические, механические патроны, резцерезку, управляемую ЧПУ. Благодаря ЧПУ увеличивается спрос на токарные работы по металлу в связи с расширением возможностей таких станков.

Токарно-револьверные станки

Если необходимо выполнять работы по металлу с калиброванным прутком или патроном, то, как правило, применяют токарно-револьверные станки. Эти аппараты могут обтачивать, подрезать, зенкеровать, точить и выполнять прочие операции с заготовками из металла. При помощи таких токарных станков можно создавать детали самых сложных конструкций.

Название такие станки получили из-за способа крепления режущих инструментов: их сначала крепят в держателе, затем устанавливают в специальный барабан. Такие держатели или блоки могут быть статическими и приводными, крепление осуществляется сухарем или болтами.

Статические держатели подходят для невращающихся инструментов, приводные – при сверлении отверстий отступающих от оси детали, фрезеровании, точении и т.д. Этими блоками оснащаются лишь некоторые револьверные станки.

В такой токарный станок можно установить контршпиндель, благодаря которому появится возможность менять положение детали без остановки работы всего механизма, обрабатывая заготовку из металла со всех сторон.

Каким режущим инструментом производят токарные работы по металлу

Для того чтобы токарный станок работал максимально эффективно, необходимо, чтобы скорость резки была оптимальной, а также важно следить за показателями величины продольной подачи обрабатываемой детали, глубины резанья.

Эти показатели позволяют достичь:

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

Чтобы выполнять токарные работы, необходимо иметь специальный инструмент – резец. Резцы производят из стали, твердость которой превышает твердость обрабатываемого материала. Они могут иметь различные конструкции, но всегда – тело и головку.

Элементы резца:

1 – главная задняя поверхность;

2 – вспомогательная задняя поверхность;

3 – вершина резца;

4 – вспомогательная режущая кромка;

5 – передняя поверхность;

6 – главная режущая кромка.

Тело необходимо для установки в резцедержателе. Головка принимает непосредственное участие в процессе резанья. Важно обращать внимание на углы заточки токарного резца.

Схема процесса резания на токарном станке:

1 – обрабатываемая поверхность;

2 – стружка;

3 – обработанная поверхность;

4 – резец.

Главный задний угол α (альфа). При увеличении угла снижается трение задней грани о поверхность заготовки из металла.

Передний угол γ (гамма) обеспечивает легкость схода стружки.

Угол заострения β (бета) обеспечивает легкость входа резца в металл.

Угол резания δ (дельта) равен α+β.

На скорость выполнения работ напрямую влияет тип обрабатываемого материала, а также вид и качество используемых резцов. При работе на токарных станках можно использовать как черновые, так и чистовые режущие инструменты. Показатель обточки изделий и скорость резки того или иного станка устанавливают частоту, с которой вращается его шпиндель. Плотность и другие физические параметры изделий можно посмотреть в специальных таблицах и спецификациях изделий.

Резцы токарных станков бывают чистовыми и черновыми, их подбирают в соответствии с характером выполняемых работ. Геометрические размеры их режущей части позволяют выполнять работы с разными площадями слоя, подвергающегося срезанию. В зависимости от направления движения резцы могут быть левыми (движутся при работе оборудования от передней бабке к задней, т. е. слева направо) и правыми (справа налево).

В зависимости от расположения лезвия и формы резцы бывают:

  • оттянутыми (ширина крепежной части превышает ширину резцов);
  • прямыми;
  • отогнутыми.

В зависимости от назначения резцы могут быть:

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

Геометрия резца напрямую влияет на качество резания и его точность. Производительность работ, выполняемых на токарных станках, увеличивается при правильном подборе геометрии резца. Чтобы сделать правильный выбор, необходимо понимать, что означает понятие «углы в плане» – это углы между направлением подачи и кромками резца:

  • вспомогательный – φ1;
  • главный – φ;
  • при вершине – ε.

Угол при вершине зависит от способа заточки резца, первые два – еще и от его установки. Если главный угол имеет большое значение, то стойкость резца снижается, так как фактически действует лишь малая часть кромки. Если его значение мало, то резец будет более стойким, теплота при обработке будет отводиться эффективнее. В случае работы с нежесткими тонкими деталями выбирают главный угол равный 60–90°, для деталей больших сечений – 30–45°.

Вспомогательный угол обычно равняется 10–30°. Нет необходимости выбирать большие значения, так как вершина резца будет значительно ослабляться. Если нужно выполнять работы сразу на торцовой и цилиндрической поверхностях, то следует использовать упорные проходные резцы. Отогнутые и обычные прямые хорошо подходят для наружных поверхностей детали, отрезные – для создания канавок и отрезания элементов детали, расточные (упорные или сквозные) – для растачивания ранее уже имеющихся отверстий.

Для обработки фасонных поверхностей с длиной образующей линии до 40 мм нужно выбирать фасонные резцы:

  • круглые, стержневые и призматические по конструкции;
  • тангенциальные и радиальные по движению (направлению) подачи.

Отметим, что вне зависимости от вида токарного станка, основным элементом при выполнении работ будет режущий инструмент. В любом случае, токарь, занимающийся токарными работами по металлу, должен четко организовать и укомплектовать свое рабочее место.

ООО «Треком» специализируется на проектировании и изготовлении корпусов для РЭА. При изготовлении сопутствующих конструктивов для корпусов используется технология токарной обработки металла.

ООО «Треком» всегда предлагает:

  • Отработанные технические процессы.

Опытные специалисты используют только высокопрофессиональное оборудование, которое отвечает всем современным техническим стандартам. Применение программных средств способствует не только точности, но и оперативности исполнения заказов наших клиентов.

  • Комплексный подход.

Помимо непосредственной разработки изделия, наши специалисты берутся за любые сопроводительные работы: гравировку, дополнительные покрытия, присоединение к корпусу функциональных элементов (например, выключателей, ножек, ручек и т.д.), упаковку и доставку готовых изделий в зависимости от желания заказчика.

  • Собственное производство

Производство осуществляется собственными силами без привлечения сторонних исполнителей. Это позволяет держать под контролем весь процесс изготовления изделий. Кроме того, такой подход исключает какие-либо перебои поставок и позволяет добиться максимальной оперативности работы.

  • Гибкая система оплаты.

Предусмотрен индивидуальный подход к сотрудничеству с постоянными заказчиками. Например, возможно постепенное изготовление большой партии с необходимостью оплаты только того количества изделий, которое требуется заказчику на конкретный период.

Вы можете позвонить нам по телефону: +7(495) 642-51-25
или