Виды токарной обработки: обзор технологии и методов
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса(ов))

Виды токарной обработкив

Виды токарной обработки

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Виды токарной обработки
  • Инструменты для токарной обработки
  • Оборудование для токарной обработки
  • Причины брака при токарной обработке и их устранение

Различные виды токарной обработки являются наиболее востребованными методами для придания металлическим заготовкам требуемых параметров. Тип оборудования играет важную роль, так как от него зависит возможность выполнения тех или иных операций. Не менее значимым является и тип резцов, которыми обрабатывается деталь.

Качественную токарную обработку отличает полное соответствие изделия чертежу, однако в ходе работ нередко появляется брак. В нашей статье мы расскажем, какие существуют виды токарной обработки, какие для этого требуются оборудование и инструменты, а также разберем причины появления некачественной продукции.

 

Виды токарной обработки

  • Точение цилиндрических поверхностей.

По технологичности обработки, применению режимов резания и выбору типа режущего инструмента эта операция относится к числу самых простых.

Токарная обработка всегда является двусоставным движением. Первая составляющая – вращение заготовки, закрепленной в токарный патрон, вторая – поступательное движение инструмента в продольном или поперечном направлении относительно детали. При обработке цилиндрической поверхности движение резца происходит по направлению оси вращающейся заготовки, снимая слой металла и тем самым уменьшая диаметр заготовки.

Одной из разновидностей наружной обработки является точение ступенчатых валов с применением токарных резцов проходного или упорного типа.

Виды токарной обработки

  • Точение наружной конической поверхности детали.

Данный вид поверхности можно выполнить только на станках токарной группы. С применением оборудования с программным управлением появляется возможность осуществить одновременно поперечную и продольную подачу инструмента, так как при программировании можно задать линейные перемещения по осям Х и Z в одном кадре программы обработки. В нем указываются координаты начальной и конечной точек перемещения вершины резца, обороты вращения шпинделя и значение подачи режущего инструмента, и это позволяет произвести конусность под любым углом.

Обработку фасок можно рассматривать как частный случай точения конусной поверхности одним инструментом. Это является стандартной функцией ЧПУ, позволяющей сократить время изготовления детали.

  • Вид токарной обработки тел вращения сложной геометрии, фасонное точение.

При большом многообразии фасонных поверхностей достижение требуемой конфигурации не всегда целесообразно обеспечивать геометрией режущего инструмента, намного производительнее можно осуществить процесс при помощи формообразующей траектории движения резца по написанной программе. Поэтому использование инструментов фасонного типа при обработке на станках с ЧПУ применяется в редких случаях.

В большей степени такие резцы применимы при изготовлении деталей на токарно-винторезных станках универсальной группы. А на станках с числовым программным управлением любое разнообразие форм поверхностей достигается за счет написания команд в программе на токарную обработку. Заданная точность прямолинейных и круговых интерполяций, а также дискретность шага движений дают возможность осуществлять плавные переходы между кадрами.

Все это дает возможность задействовать при изготовлении требуемой конфигурации поверхности минимальное количество режущего инструмента. В качестве точки привязки резца к детали используется либо его вершина, либо точка центра радиуса закругления его рабочих боковых граней.

  • Обработка уступов и торцовка.

Обработка уступов и торцовка

Эта операция выполнима при закреплении детали в токарном патроне с применением подрезных или проходных режущих инструментов. Лучшие параметры чистоты поверхности можно достичь при движении инструмента от центра заготовки к наружному диаметру или же при движении к центру заготовки, но, соответственно, увеличивая обороты вращения шпинделя (при этом соблюдается постоянство скорости резания).

  • Точение канавок как один из видов токарной обработки.

Для их изготовления на цилиндрических, конических и торцевых поверхностях применяются канавочные и прорезные резцы. В зависимости от требуемой точности и конфигурации поверхности их делают за один или несколько проходов. При изготовлении канавок больших размеров по ширине или глубине можно применить сочетание как проходного, так и отрезного или канавочного резцов. При обработке на станках с ЧПУ существуют стандартные движения инструмента, их программируют по аналогии со типовыми движениями инструмента.

  • Отрезная операция.

Она осуществляется при помощи отрезных резцов, при этом перемещение инструмента происходит в поперечном направлении к центру детали. В процессе отрезания инструмент приближается к центру заготовки и возникает необходимость в фиксации либо в поддержании отрезаемой части во избежание поломки резца.

В зависимости от размера детали применяют различные методы фиксации. Такая задача осуществляется при помощи поддерживающих люнетов и снижения подачи резца на 45–55 % по мере приближения к центру заготовки на расстояние, большее половины радиуса. При отрезании деталей с небольшими диаметральными размерами они падают в лоток или ловитель либо осуществляется фиксация в специальном устройстве, расположенном в револьверной головке.

  • Сверление, зенкерование, развертывание отверстий.

К самым распространенным видам токарной обработки на станках относится сверление, которое является предшествующей операцией перед растачиванием или развертыванием. При зажиме детали в трехкулачковом патроне просверленное отверстие производится по центру детали. Смещение центра отверстия относительно оси вращения детали (эксцентриситет) достигается закреплением заготовки в четырехкулачковом токарном патроне или на планшайбе передней бабки.

На токарных обрабатывающих центрах, оснащенных приводным инструментом, можно изготовить отверстия не только по центру оси шпинделя, но и со смещением по оси Х. При оснащении станка радиальными приводными блоками возможно сверление, зенкерование и развертывание отверстий, смещенных вдоль оси Х от центра вращения детали.

  • Растачивание отверстий.

Точные по размерам отверстия, внутренние канавки, а также изготовление внутренних ступенчатых диаметральных поверхностей большого размера можно выполнить с помощью операции растачивания. Деталь закрепляется в патроне, установленном на передней бабке, и в случае большой ее длины или массы поддерживается с помощью люнета. При этом торец, на котором нужно расточить отверстие, остается свободным и находится за пределами люнета.

При обработке отверстий на токарных станках с программным управлением точность расточки значительно превышает погрешность при сверлении. Зачастую она обеспечивается технологичностью изготовления, параметрами режущего инструмента, стажем и опытом токаря-оператора, а также точностью настройки и привязки режущего инструмента с техническим состоянием систем станка.

  • Точение наружных внутренних резьбовых поверхностей.

Такой вид токарной обработки металла выполняется с помощью резьбовых резцов, а также следующего вспомогательного и инструмента: плашек – для нарезания резьбы наружного исполнения, метчиков – для внутренней резьбы, и различных резьбонарезных головок.

Точение наружных внутренних резьбовых поверхностей

Инструменты для токарной обработки

Главным параметром продуктивности работы токарных станков является выбор следующих режимов резания: величины продольной подачи инструмента при обработке, скорости резки и глубины снимаемого слоя металла.

Грамотное применение этих параметров позволит добиться:

  • оптимальной скорости вращения заготовки и скоростных характеристик самой обработки детали;
  • увеличение износостойкости режущего инструмента при оптимальных силах его воздействия на поверхность детали;
  • необходимого съема слоя металлической стружки в процессе токарной обработки;
  • поддержания рабочих поверхностей токарного оборудования в идеальном состоянии.

На скорость резания также влияет вид и сорт обрабатываемого материала, а также тип и качественные характеристики применяемого режущего инструмента. Выбором частоты вращения шпинделя и скоростей резки можно влиять на показатели качества токарной обработки детали. Такие всегда учитываемые показатели, как плотность материала и другие качественные характеристики заготовок, можно найти в специализированных таблицах и справочниках.

В зависимости от назначения, токарные резцы подразделяются на черновые – для предварительной обработки, и чистовые – для выполнения окончательных размеров детали. Геометрическая форма режущей части резцовых пластин позволяет снимать как маленькие припуски, так и более крупные.

По параметру направленности движения токарные резцы делятся на правые и левые. Первые движутся справа налево (от задней бабки к передней), вторые, соответственно, наоборот.

По геометрической форме и типу режущей пластины резцы подразделяются на отогнутые, прямые и усиленные. У последнего исполнения ширина части закрепления значительно больше ширины самого резца.

По функциональности токарные резцы делятся на:

  • подрезные;
  • отрезные;
  • проходные прямые и упорные;
  • резьбовые внутренние и наружные;
  • расточные;
  • канавочные;
  • фасонные.

Инструменты для токарной обработки

Качество и точность резания напрямую зависят от геометрических параметров токарных резцов. И при правильном выборе его формы достигаются наиболее эффективные результаты токарной обработки. Для этого токарю необходимо знать такое техническое понятие, как «угол в плане». Это угол между проекциями главной и вспомогательной режущими кромками резца на основную плоскость:

  • φ (угол главной режущей поверхности);
  • φ1 (вспомогательной плоскости);
  • ε (при вершине).

Угол при вершине обеспечивается при заточке резца, а главный и вспомогательный зависят еще и от его позиционирования при установке. При большом значении главного угла нагрузки будут направлены на небольшую по площади часть кромки, и это приведет к уменьшению по времени стойкости режущего инструмента. При уменьшении этого угла резец будет обладать большим периодом стойкости, нагрев зоны резания намного уменьшится, что приведет к большей эффективности.

Для обработки деталей с небольшими диаметрами либо с нежесткими конструктивными параметрами преимущественно выбирают главный угол 60–90°, для более жестких деталей с большими диаметральными размерами – 35–40°.

Для вспомогательного угла в основном принимают значения 10–30°. Увеличивать его не имеет смысла, так как можно ослабить вершину резца. Для обработки цилиндрической поверхности и торцовой плоскости одним резцом часто применяют проходные упорные или отогнутые резцы, которые чаще всего используются для точения наружных поверхностей детали. Отрезными осуществляют отрезку части заготовок или изготавливают канавки. Расточные резцы, которые бывают сквозного или упорного назначения, применяют для растачивания предварительно просверленных отверстий.

Оборудование для токарной обработки

Для всех видов токарной обработки деталей применяют разные типы оборудования, но повсеместно на сегодняшний день используются на всех промышленных предприятиях токарно-винторезные станки. Они универсальны по своим техническим возможностям, поэтому их широко используют не только на крупных промышленных предприятиях, но и на небольших заводах, выпускающих продукцию мелкими сериями.

Конструктивно в универсальные токарно-винторезные станки входят следующие основные узлы:

  • передняя бабка со шпинделем и коробкой скоростей, задняя бабка с пинолью, корпус и продольные салазки;
  • коробка подач;
  • суппорт;
  • станина с отделениями, в которых расположены двигатели.

Для получения самых точных размеров при токарно-фрезерной обработке применяют станки с программным управлением, которые принципиально не отличаются по конструктивному исполнению от оборудования универсального типа (примеры видеозаписей токарно-фрезерных обработок различных поверхностей можно найти в Интернете, где наглядно демонстрируется обработка на разных моделях станков с разными ракурсами).

Оборудование для токарной обработки

Кроме перечисленных типов токарного оборудования, на предприятиях широко применяют также следующие виды устройств:

  • токарно-винторезные станки;
  • токарно-карусельные;
  • токарно-револьверные;
  • многорезцовые полуавтоматы, подходящие для производства крупносерийного выпуска деталей;
  • современные комплексы для выполнения токарно-фрезерных операций.

Причины брака при токарной обработке и их устранение

При любом из видов токарной обработки деталей из металла могут возникнуть следующие отклонения от заданных условий.

1. Параметры шероховатости поверхности не соответствуют требованиям, указанным на чертеже.

Такое отклонение происходит в основном по следующим причинам:

  • установлена большая скорость подачи;
  • износ подшипников в шпиндельном узле или ненадежное закрепление заготовки в токарном патроне приводят к дрожанию детали в момент приложения усилий при резании;
  • увеличенный зазор между ответными деталями суппорта;
  • ненадежное закрепление режущего инструмента;
  • слишком маленький радиус закругления режущей кромки инструмента;
  • неправильная заточка резца;
  • повышенная вязкость материала;
  • выбор резца неправильных геометрических параметров.

Вышеперечисленные нарушения качества чаще всего можно устранить за счет уменьшения снимаемого припуска на обработку либо уменьшения скорости подачи.

2. Появление овальной формы поверхности после обточки.

Заготовка может приобрести овальную форму из-за биения шпинделя по трем причинам:

  • Неравномерный износ подшипников.
  • Неравномерная выработка посадочных поверхностей шеек шпинделя.
  • Проникновение мелкой стружки, грязи или других частиц в коническую часть шпиндельного отверстия.

Такие проблемы устраняются посредством:

  • периодических проверок станков на жесткость;
  • регулярной очистки конических центров и отверстий;
  • проведения своевременного ремонта оборудования.

Причины брака при токарной обработке и их устранение

3. Появление конусности после обработки поверхности.

Чаще всего причина заключается в нарушении соосности заднего и переднего центров из-за попадания мелкой стружки или загрязнений в отверстие пиноли задней бабки. Чтобы устранить такую причину нарушения, необходимо:

  • проверить правильную установку заднего центра;
  • произвести очистку центра и конического отверстия пиноли;
  • отрегулировать расположение задней бабки по ее направляющим (в случае такой необходимости).

4. После токарной обработки деталь изготовлена с несоответствующими размерами.

Нарушение габаритных размеров при механической обработке деталей, скорее всего, произойдет по причине:

  • неправильно установленного значения глубины резания;
  • неверного измерения при предварительном протачивании.

Если наружный диаметр детали получился меньше необходимого или внутренний больше требуемого, то брак относится к типу неисправимого. В противоположных случаях можно снять еще слой, чтобы довести до требуемого размера. В этом случае брак, соответственно, является исправимым.

5. Поверхность не полностью обработана.

Такое нарушение появляется по следующим причинам:

  • начальные параметры заготовки определены неправильно;
  • отсутствует необходимый припуск на обработку;
  • повышенное искривление заготовки;
  • неправильная установка детали;
  • неточная выверка заготовки при установке;
  • смещение расположения центровых отверстий;
  • нарушение расположения задних центров.

В частых случаях такой вид брака уже не исправить. Чтобы избежать его появления, необходимо:

  • следить за правильностью расположения отверстий;
  • регулярно и своевременно проверять соосность центров;
  • убедиться в том, что заготовка установлена надежно и правильно;
  • верно установить необходимые величины припусков на обработку;
  • перед обработкой внимательно проводить замеры заготовок;
  • в момент закрепления в токарном патроне производить выверку на биение.

Перед началом работы на токарном оборудовании необходимо потренироваться на бракованных деталях с целью выявления особенностей станка для достижения более высоких значений производительности и точности.

Применяя все перечисленные выше рекомендации и указания, вам удастся получить удовлетворительные результаты и избежать нежелательные и неожиданные последствия при работе на токарном оборудовании.

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.

  • Способы маркировки металлических изделий: основные и вспомогательные варианты

    Способы маркировки металлических изделий: основные и вспомогательные варианты

    Способы маркировки металлических изделий призваны не только оснастить продукцию необходимой информацией согласно законодательству, но и облегчить сам процесс производства. Различить на глаз один сорт металла от другого практически невозможно. К тому же становится легче вести учет выпущенной продукции, отслеживать партии и работать с заказчиками. Существует довольно много методов промаркировать металл, выбор которых зависит от самого материала и способа производства, а также условий хранения и эксплуатации. В нашей статье мы расскажем, как осуществляется процесс маркировки, какие используются технологии и каковы его основные задачи.
  • Способы защиты металлических изделий от коррозии: разбираемся в причинах, устраняем последствия

    Способы защиты металлических изделий от коррозии: разбираемся в причинах, устраняем последствия

    Способы защиты металлических изделий от коррозии призваны обеспечить стойкость данных элементов в зависимости от среды использования и интенсивности негативных факторов. Очевидно, что для слабоагрессивных сред вполне подойдут более простые методы защиты, а для сильноагрессивных – наиболее технологичные. При этом не стоит недооценивать проблему коррозии. Данное явление представляет собой значимую проблему, так как из-за коррозионных разрушений примерно одной десятой доли от общего производства металла идет на устранение последствий. В нашей статье мы расскажем, какими методами можно защитить металл от ржавчины и разберем виды и причины ее появления.
  • Металлические ограждения: разновидности, рекомендации по выбору

    Металлические ограждения: разновидности, рекомендации по выбору

    Металлические ограждения универсальны, они применяются не только для отделения территории, но и в качестве оградительных конструкций на балконах и лестницах. Существуют разные виды. Одни ограждения из металла рассчитаны на бюджетные решения, другие – на максимальную безопасность территории, третьи являются декоративными. Объединяет все типы оград практичность, долговечность, сравнительно небольшая стоимость (если речь не идет о кованых заборах). О том, какой вид металлического ограждения лучше выбрать для загородного дома или дачи, чем огородить балкон или лестничный пролет, читайте в нашем материале.
  • Ангары из металлоконструкций: виды, этапы производства

    Ангары из металлоконструкций: виды, этапы производства

    Быстровозводимые ангары из металлоконструкций нашли свое применение в разных сферах. Их используют в качестве складов, промышленных цехов, торговых залов, авторемонтных зон, в сельскохозяйственных целях. Объясняется такая популярность низкой стоимостью и высокой скоростью возведения. Такие металлоконструкции сочетают в себе практичность, прочность, мобильность, могут размещаться на территориях со сложными почвами, не требуют работ капитального строительства. О том, какие бывают виды ангаров из металлоконструкций, а также об этапах их производства читайте в нашем материале.
  • Изготовление металлокаркасов: секрет популярности технологии

    Изготовление металлокаркасов: секрет популярности технологии

    Изготовление металлокаркасов сегодня более чем востребовано. Данные конструкции обладают многими неоспоримыми достоинствами и с успехом применяются в строительстве. С их помощью давно уже возводят не только жилые здания, но и достаточно сложные промышленные сооружения. Разумеется, чтобы преимущества технологии могли использоваться на все сто процентов, к процессу изготовления металлических каркасов предъявляются жесткие требования. И проводить такие работы могут только высококвалифицированные специалисты, причем соблюдая определенную последовательность действий.
  • Дефекты лазерной резки металла: как предотвратить их появление

    Дефекты лазерной резки металла: как предотвратить их появление

    Возможны ли дефекты при лазерной резке металла? Как ни печально, но такое случается, несмотря на то, что данная технология признана на сегодняшний день одной из самых продвинутых в мире. С другой стороны, совершенства не бывает в принципе, к нему можно лишь вплотную приблизиться. И процесс обработки металлов лазером это без проблем позволяет. А любые возможные дефекты можно предотвратить при наличии определенных знаний у мастера. Опытным специалистам вполне под силу сделать так, чтобы работа была выполнена в высшей степени профессионально и в точно назначенный срок.
  • Лазерная и плазменная резка металла: отличия, сильные и слабые стороны

    Лазерная и плазменная резка металла: отличия, сильные и слабые стороны

    Выбирая, что лучше – лазерная и плазменная резка металла, нужно в первую очередь учесть отличия и сходства двух видов. Это важно как для подбора оборудования для собственного производства, так и для заказа раскроя на стороне. Понимание сильных и слабых сторон каждого метода позволит получить качественную продукцию и не выйти за рамки бюджета. Несмотря на то, что можно встретить мнение о превосходстве лазера над плазмой, корректнее было бы сказать, что все зависит от толщины и типа раскраиваемого металла. В одном случае надо выбрать лазер, для другого подойдет плазма. В нашей статье мы расскажем обо всех особенностях данных технологий и определим, в каких условиях и что лучше применять.
  • Металлический стеллаж для документов: как выбрать наиболее удобный

    Металлический стеллаж для документов: как выбрать наиболее удобный

    Металлический стеллаж для документов – универсальная система хранения, которая используется преимущественно в офисах. Однако сфера его применения не ограничивается только офисными помещениями. Такие стеллажи отлично подходят для хранения архивов больших производственных и торговых компаний, библиотек. В зависимости от нагрузки, размеров помещения подбираются и характеристики стоек. Они могут различаться по габаритам, материалам изготовления несущих конструкций и настилов. Из нашего материала вы узнаете, какие типы стеллажей используются для хранения документов и на что стоит обратить внимание при их выборе.
  • Оборудование для гибки листового металла: сферы применения и рекомендации по выбору

    Оборудование для гибки листового металла: сферы применения и рекомендации по выбору

    Оборудование для гибки листового металла используется как в небольших цехах, занимающихся металлообработкой, так и на крупных производственных объектах. С его помощью изготавливаются профильный прокат, трубы, изделия сложной формы. Выбор типа, модели станка, его производителя зависит от объемов изготавливаемой продукции, характеристик помещения, мощностей, которыми располагает производитель. Из нашего материала вы узнаете, какие бывают основные разновидности оборудования для гибки листового металла, а также о том, на что необходимо обратить внимание при покупке станков.

Экспресс расчет
стоимости заказа

Узнайте предварительную стоимость заказа,
отправив нам необходимую информацию:

Заказать звонок

Узнайте предварительную стоимость заказа,
отправив нам необходимую информацию:

Акция