+7(495) 642-51-25

Токарная обработка металла: особенности и виды

Главная » Блог » Токарная обработка металла: особенности и виды

Услуги

Токарная обработка металла: особенности и виды


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 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.

Баннер

При токарной обработке металла проверку качества осуществляют предельными калибрами (на крупносерийном производстве), а также штангенциркулями, микрометрами, нутрометрами 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.

Технология токарной обработки металла

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.

Расчет режима

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).

Типы токарных резцов

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).

Углы резца

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.

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!

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.

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.

Для получения наилучших результатов при токарной обработке металла на станке с ЧПУ нужно тщательно подготовить весь процесс и правильно составить программу управления.

Важно безошибочно связать систему координат механизма с ЧПУ, положение заготовки и исходной точки передвижения резца.

Основа программирования токарного станка с ЧПУ – ход резца относительно системы координат двигателя, находящегося в состоянии покоя.

Токарная обработка изделий из металла на станках с ЧПУ осуществляется таким образом:

  1. Процесс делят на три этапа: черновой, чистовой и дополнительной отделочной обработки. Желательно совместить последние два этапа, от этого производительность повысится, а трудоемкость снизится.
  2. Обработка совершается согласно конструкторских и технологических правил, что уменьшает погрешности при креплении и размещении деталей.
  3. Полная обработка изделия с использованием минимального количества установок.
  4. 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.

При помощи токарной обработки металла можно осуществлять резку таких металлов, как алюминий, титан, медь, олово и пр. Заметим, что сделать это в домашних условиях невозможно, так как необходимо наличие специального оборудования. Наша компания ООО «Треком» имеет большой опыт в выполнении заказов, связанных с токарной обработкой металла в соответствии с требованиями заказчиков.

Со своей стороны 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 непосредственного выполнения заказа, наши специалисты берутся за любые сопроводительные работы: гравировку, дополнительные покрытия, 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