Токарная обработка металла
Вопросы, рассмотренные в материале:
- Технологию токарной обработки металла
- Оборудование для токарной обработки металла
- Режущие инструменты для токарной обработки металла
- Виды и причины появления дефектов после токарной обработки металла
- Технику безопасности при токарной обработке металла
Токарная обработка металла – это одна из наиболее популярных технологий изготовления деталей на специальном оборудовании. В ее основе лежит метод удаления с заготовки лишних слоев для придания ей соответствия заданным параметрам.
Токарная обработка позволяет получить различные детали из большинства известных металлов: стали, меди, титана, бронзы и многих других. В нашей статье мы расскажем про основные принципы данной технологии, опишем оборудование и инструмент, а также разберем виды дефектов и способы их предотвращения.
Технология токарной обработки металла
Для токарной обработки металла необходимо оборудование, оснащенное такими режущими инструментами, как сверла, резцы, развертки и пр. Воздействуя на заготовку, они снимают с нее слои металла заданной толщины. Технология токарных работ предписывает выполнение как главного движения, то есть вращения детали, которая установлена на планшайбу (патрон), так и движения подачи. Режущий инструмент продолжает совершать последнее (то есть подачу) до получения изделия с заданными размерами (формой, качеством обработки поверхности).
Существует большое количество приемов, которые позволяют совместить два описанных движения (главное и подачи). Это дает возможность обрабатывать на токарных станках заготовки разной конфигурации. Кроме того, токарное оборудование позволяет выполнять такие технологические операции, как:
- нарезка разной резьбы;
- работа с отверстиями (сверление, растачивание, зенкерование, развертывание);
- разрезание заготовки;
- создание канавок разной конфигурации по поверхности детали.
Оборудование обладает большими функциональными возможностями, что позволяет выполнять различные виды токарной обработки металла, в том числе работать со следующими изделиями:
- гайками;
- валами различной конфигурации;
- втулками;
- кольцами;
- зубчатыми колесами;
- муфтами;
- шкивами.
Производство изделий на токарном оборудовании предполагает получение качественных изделий. Качество при этом подразумевает соответствие заданным формам, размерам, точности расположения и степени шероховатости всех поверхностей готовой продукции.
Рекомендовано к прочтению
Оборудование для токарной обработки металла
Токарная обработка металла должна проводиться на станках, которые можно разделить на группы в зависимости от выпускаемых ими изделий и их точности:
- Токарно-винторезное оборудование. Данная группа включает наиболее распространенную аппаратуру, с помощью которой создают конусообразные изделия, поверхности цилиндрической формы разнообразных диаметров, делают резьбу, обрабатывают цветные и черные металлы.
- Токарно-карусельное оборудование. Это станки, которые способны изготавливать детали больших диаметров, а также, аналогично предыдущим, работать с цветными и черными металлами.
- Лоботокарное оборудование. Подходит для создания цилиндрических и конических изделий. В отличие от других, на таких станках заготовка устанавливается горизонтально.
- Токарно-револьверное оборудование. Применяется в случае работы с калиброванным прудком.
Помимо перечисленного, существует оборудование, имеющее узкую специализацию. Его лишь условно можно отнести к токарным станкам, поскольку резка заготовок на них происходит с использованием резцов.
- Внедрение ЧПУ в работу станков.
Применение системы числового программного управления (ЧПУ) дало существенный толчок развитию станкостроения. Токарная обработка металла на станках с ЧПУ предоставила возможность снизить себестоимость получаемых изделий, возросла точность и чистота обработки материала.
ЧПУ позволяет достигнуть следующих результатов:
- рост производительности работ при использовании резцов, снабженных режущим краем из твердого сплава;
- возможность обработки изделий из цветных, черных металлов и инструментальных сталей при правильной оснастке;
- автоматизация процесса с минимальным вмешательством мастера;
- возможность включения в программу ЧПУ любых видов резания, причем с заранее заданной скоростью резания и подачи;
- повышение безопасности процесса, поскольку использование оборудования без защитного кожуха блокируется программой станка;
- увеличение точности выполнения работ благодаря проведению резки с определенной скоростью, вследствие чего снижается объем брака ответственных частей конструкций.
На станках, изготавливаемых в Китае и США, широко используется числовое программное управление. ЧПУ возможно установить только на то оборудование, точность позиционирования частей которого достаточно высока.
Режущие инструменты для токарной обработки металла
Большое количество токарных операций можно проводить на станках, оснащенных различными обрабатывающими инструментами. Самыми распространенными из них стали резцы. Следовательно, резание металлов – это токарная обработка с использованием резцов.
В отличие от других инструментов, все виды резцов имеют режущий край. Такая форма оказывает серьезное влияние на тип проводимой обработки.
Резцы делают из металлов, прочность которых выше, чем у обрабатываемой детали. Это может быть вольфрам, тантал, титан. Кроме того, встречаются резцы из керамики или алмаза. Они применяются для высокоточных работ.
Эффективность обработки во многом зависит от ее скорости, глубины и показателя, определяющего продольную подачу детали.
Это дает возможность:
- вращения шпинделя и обработки изделия на высокой скорости;
- стойкости оборудования для рассекания;
- установки максимального объема производимой стружки.
Вид обрабатываемого металла, а также качество и типы режущего инструмента оказывают значительное воздействие на скорость, с которой происходит резка. А на частоту, с которой вращается шпиндель, влияют скорость рассекания и обточки.
Резцы, которыми снабжено токарное оборудование, могут быть чистовыми и черновыми.
Площади слоев, снимаемых инструментом, зависят от их размеров. Существует разделение резцов по направлению их движения: левые и правые.
Кроме того, резцы делятся по своей форме и месту лезвия на:
- прямые;
- отогнутые;
- оттянутые – ширина крепления больше самого резца.
Также существует деление режущих инструментов по их назначению. Они бывают:
- фасонными;
- резьбовыми;
- канавочными;
- подрезными;
- расточными;
- проходными;
- отрезными.
Если подойти к выбору резца ответственно и правильно определить его геометрию, что оказывает существенное влияние на скорость обработки и качество, то значительно повышается эффективность работы.
Кроме того, необходимо иметь представление об углах между кромкой резака и направлением подачи инструмента.
Существуют следующие виды таких углов:
- главный;
- при вершине;
- вспомогательный.
Установка резца влияет на показатели главного и вспомогательного углов, а его расточка – на показатель угла при вершине.
Главный угол может иметь большую величину, при этом значительно снижается устойчивость режущего инструмента, поскольку работает малая часть кромки. Если главный угол небольшой, то резец более устойчив и сам процесс резки становится эффективней.
При работе с деталями средней жесткости и тонкими значения главного угла будут колебаться от 60° до 90°. Если же детали имеют большое сечение, то угол должен быть в диапазоне от 30° до 45°.
Вспомогательный угол устанавливают от 10° до 30°, поскольку больший показатель сделает вершину резца слабой. При одновременном создании торцовых, цилиндрических и сферических поверхностей на изделии применяют проходные упорные резцы.
Отрезные резцы используют при отрезании части заготовки и обточки ее канавок. Прямые и отогнутые режущие инструменты для токарной обработки металла применяют для работы с наружными частями деталей.
Фасонные поверхности при линиях длиной менее 4 см создаются с помощью фасонных резцов, которые являются стержневыми, радиальными, круглыми и тангенциальными к направлению подачи.
Читайте также: Гибка алюминиевой трубы
Обточка фасонных поверхностей, у которых образуется линия длиной до 4 см, осуществляется фасонными круглыми, стержневыми, тангенциальными и радиальными резцами по направлению их подачи.
Виды и причины появления дефектов после токарной обработки металла
В ходе токарной обработки деталей может возникнуть брак. Это может быть:
- Несоответствие шероховатости поверхности, установленной в конструкторской документации.
- Овальность формы обработанной поверхности.
- Коническая форма получившейся поверхности.
- Искажение габаритов детали в ходе токарной обработки.
- Наличие частично необработанной поверхности изделия.
Теперь подробнее о перечисленных видах.
- Шероховатость поверхности отличается от установленной.
Причин возникновения такого дефекта несколько:
- Подача излишне большая.
- Заготовка достаточно сильно дрожит по причине плохого крепления или из-за того, что подшипник шпинделя изношен.
- Зазор между разными элементами суппорта увеличен.
- Недостаточно закреплен резец.
- Излишне маленький радиус закругления резца.
- Плохая заточка инструмента.
- Большая вязкость обрабатываемого материала.
- Неправильная геометрия резца.
Все ранее перечисленные разновидности брака исправляют снятием тончайших слоев материала с деталей.
- Овальность формы обработанной поверхности.
Поверхность детали становится овальной из-за биения шпинделя. Это может произойти по причине того, что:
- Подшипник вырабатывается неравномерно.
- Шейка шпинделя изнашивается неровно.
- В коническое отверстие шпинделя попадает грязь и/или мелкая стружка.
Описанные проблемы исключается при:
- регулярном проведении проверок оборудования;
- своевременном обслуживании и ремонте;
- очищении отверстий конической формы и передних центров.
- Коническая форма получившейся поверхности.
Возникновение такого дефекта связано со смещением заднего центра по отношению к переднему. Происходит это из-за проникновения в заднее отверстие пиноли грязи и мелких отходов. Избавиться от брака можно с помощью:
- корректной установки заднего центра;
- очищения конического отверстия пиноли и центра;
- изменения расположения оболочки задней бабки на плите, где она находится (если это нужно).
- Искажение габаритов детали в ходе токарной обработки.
Несоответствие габаритов происходит из-за того, что:
- глубина резания была выставлена неточно;
- измерения пробной стружки были сделаны неверно.
К сожалению, исправить деталь при диаметре, который меньше требуемого, невозможно. Если же он больше, то необходимо снять высчитанный слой материала с заготовки.
- Наличие частично необработанной поверхности изделия.
Причины возникновения этого вида брака:
- Изначальные размеры заготовки были неправильными.
- Задан недостаточный размер припуска на обработку.
- Правка заготовки выполнена плохо.
- Неправильно выставлена заготовка.
- Плохо сделана выверка.
- Центровые отверстия расположены неточно.
- Задние центры смещены.
Данный вид брака практически невозможно исправить, его можно только избежать. Для этого следует:
- внимательно следить за тем, как расположены отверстия;
- регулярно проверять, насколько правильно установлены задние центры;
- наблюдать за надежностью установки заготовки;
- ставить величину припусков нужного значения;
- проводить замеры заготовок на соответствие требуемым перед их обработкой;
- поправлять заготовки перед тем, как закрепить их на оборудовании.
Техника безопасности при токарной обработке металла
Следует соблюдать определенные правила техники безопасности в процессе выполнения операций на токарном оборудовании. В противном случае можно испортить изделие, сломать резец или получить травму:
- Нельзя забывать о защитной рабочей одежде. В комплект должны входить: роба, головной убор, полностью закрытая обувь, защитные очки. Пренебрежение экипировкой может привести к ожогам и ранам от стружки и летящих осколков металла.
- Нельзя работать в перчатках!
- Резцы должны быть хорошо заточены, а при использовании токарного станка – отцентрованы и закреплены.
- Нужно крепко держать стамески обеими руками при работе с ними.
- Следует обязательно проводить черновую обработку заготовки перед тем, как ее формировать.
- Нельзя отвлекаться и оставлять работающий станок без внимания.
- Не следует торопиться, надо правильно рассчитать свои силы при ручной подаче.
Обработка металла на токарном станке требует практики. Каждый новый станок необходимо освоить, попробовать провести разные операции на бракованных заготовках. Это даст возможность понять особенности оборудования, получить большую точность и добиться повышения производительности. Выполняя перечисленные выше рекомендации, можно получить прекрасный результат, а также избежать брака и травм.
Почему следует обращаться именно к нам
Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.
Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:
- цветные металлы;
- чугун;
- нержавеющую сталь.
При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.
Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.
Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.
Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.
Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.
