Токарная обработка металла — все о технологии токарных работ – смотреть видео

Один из способов, который сегодня позволяет изготавливать изделия из металла — токарная работа. Используя методики токарной обработки можно изготавливать детали различных форм и размеров, с геометрически правильными параметрами. Этот способ позволяет полностью убирать ненужный слой материала.

Если вы решили заняться токарной обработкой, необходимо ознакомиться с правилами, разобраться, как пользоваться токарным станком, и соблюдать технику безопасности.

Как включить токарный станок

1. Включите электродвигатель прибора при помощи пусковых кнопок.

2. При помощи кнопки «Пуск» запустите вращение шпинделя, а рукоятку поверните влево до отказа.

3. Переведите в требуемое положение рукоятки на коробке подач.

4. Рукоять, которая находится на фартуке, переведите в вертикальное положение.

Как работать на токарном станке по металлу

Научиться работать с малогабаритным аппаратом несложно и, если вы будете использовать станок для домашних нужд, не придётся тратить много времени на обучение. Главное — запомните определённые правила, которые помогут правильно и чётко изготавливать детали. Кроме этого не забывайте о правилах безопасности.

Если вы решили использовать токарный станок, первое, чему стоит научиться, — обрабатывать заготовки. Это позволит работать с деталями различной формы и длины, которые установлены между центрами передней и задней бабок. Во время работы заготовка постоянно вращается вокруг своей оси, а режущий элемент также беспрерывно движется.

Обработка заготовок сводится к тому, что при сближении режущего элемента и детали зубцы снимают верхний слой заготовки, который становится стружкой. Она бывает ступенчатой, слитной, надломанной, элементной (все зависит от типа обрабатываемого металла). Если вы хотите научиться работать и сверлить на токарном станке, необходима регулярная практика, которая поможет отточить мастерство.

Как отцентровать токарный станок

Сегодня мастера используют различные методы центрования. Один из вариантов — центрование кернером. При помощи молотка удаётся сделать углубление, которое служит центром. Однако, такой метод считается не очень правильным.

Другой вариант — проделывание отверстия при помощи ручной или электрической дрели. Метод очень востребован при работе с крупными деталями. Но и этот вариант является несовершенным и чаще всего используется, если нужно сделать предварительную центровку.

Наиболее совершенный вариант — центрование на горизонтально-сверлильных станках.

Как проверить токарный станок

Если вам необходимо убедиться в геометрической, технологической точности аппарата, следует проверить такие параметры:

• отсутствие люфта — для более точного перемещения двигающихся частей станка;

• насколько корректно расположены части аппарата, на которых будет располагаться заготовка.

Для проведения проверки используются различные инструменты:

• уровень;

• контрольная линейка;

• угольник;

• пазовая гайка;

• державка с индикатором.

Техника безопасности

Если вы решили точить детали на токарном станке, не забывайте о таких правилах:

• аппарат должен быть прочно зафиксирован на рабочей поверхности (если вы используете настольную модель);

• не кладите посторонние вещи на станину (основание используемого агрегата) — это правило также касается любых используемых в процессе работы инструментов;

• оградите детали ременной передачи;

• облокачиваться на любую из частей аппарата строго запрещено;

• необходимо надеть специальные очки, которые защитят ваши глаза при образовании стружки.

Если вы решили сверлить на токарном станке, эти советы помогут вам начать своё знакомство с таким агрегатом.

Профессия токаря набирает все большую популярность среди рабочих специальностей.

Изобретение станков, обладающих программным управлением, превратило процесс в своеобразное искусство инженерной мысли.

Появляется все больше молодых специалистов готовых пополнять свои теоретические знания и осваивать практическую сторону токарного производства.

Основы для начинающих

Специалисты токарного дела занимаются изготовлением деталей для различных машин и механизмов. Их работа заключается в обработке заготовок методом резания, в процессе которого удаляется слой материала определенной толщины в виде стружки.

Вся работа осуществляется на станках, обрабатывающих различные детали с помощью резцов и других инструментов. Приступая к выполнению задачи, токарь четко видит последовательность работы, способ изготовления и обработки.

При этом специалист должен продумать возможность определенного вида фиксации заготовки, подобрать приспособления и инструменты, а также выбрать режим резки. Данный комплекс мероприятий отражается в содержании процесса технологии производства.

Режущий инструмент токарного станка

Режущим инструментов является часть оборудования, которая применяется для формирования поверхностей путем отделения лишнего слоя материала от заготовки.

1. Резец. Лезвие для обработки вращательными и поступательными движениями, при этом движение может осуществляться в нескольких направлениях. Резцы бывают расточные, резьбовые, подрезные, фасонные, отрезные и канавочные.
2. Фреза. Инструмент с лезвием, производящий вращательные движения без смены радиуса. Обеспечивает одно движение подачи с направлением, не совпадающим с осью вращения.
3. Осевой инструмент. Осуществляет вращение и движение подачи, которое происходит вдоль оси. К осевым инструментам относится сверло, зенкер, развертка, зенковка, цековка, метчик и плашка.
4. Протяжка. Инструмент с множеством лезвий, предназначенный для формирования детали с помощью вращательных и поступательных движений при отсутствии подачи.
5. Ножовочное полотно. Полоса с множеством зубьев-лезвий, используемая для прорезания и отрезания пазов.
6. Шевер. Приспособление для чистовой обработки колес с зубьями. Существуют червячные и реечные шеверы.

По способу крепления инструменты бывают насадными и хвостовыми. По форме делят на дисковые, конические, цилиндрические и пластинчатые.

Виды оборудования для работы по металлу

Любой вид токарного станка подразумевает обработку резанием, однако некоторые устройства могут иметь дополнительные функции и возможности.

Токарно-винторезный станок — применяется для вытачивания профилей, производства канавок и углублений, сверления отверстий и выполнения резьбы различными способами.

Токарно-фрезерный станок — используется для точения заготовки проходным способом, а также производства резьбы, накладывания фаски, вырезки прямых и криволинейных пазов.

Токарно-карусельный станок — с его помощью обрабатываются заготовки большого диаметра.

Токарно-револьверный станок — используется для производства деталей из калиброванного прутка.

ЧПУ станок — оборудование, выполняющее множество операций, заданных программой. Работа специалиста заключается в наблюдении, корректировке и выемке готовых изделий.

Разряды токарей

В процессе профессионального роста токарь может получить более высокий разряд, который требует наличия знаний, совершенствования техники работы и владения инструментом.

• 1 разряд — дается ученику, не имеющему профессиональных навыков;
• 2 разряд — приобретает специалист, который имеет опыт обработки деталей по 12–14 квалитетам на универсальных станках;
• 3 разряд — работник умеет обрабатывать детали на станках по 8–11 квалитетам и подтвердил знания о наладке оборудования, заточке инструмента и устройстве плазмотрона;
• 4 разряд — токарь, владеющий знаниями о специальных приспособлениях, правилах термической обработки, калибровке профилей и подготовке к работе режущего инструмента;
• 5 разряд — специалист, владеющий навыками обработки сложных деталей до 6–7 квалитета, правильной последовательности проверки токарных станков и регулирования инструментов;
• 6 разряд — высшая отметка, отражающая профессиональную подготовку работника, его знания и практические навыки в работе, обслуживании и наладке станков.

Для получения следующего разряда токарю необходимо пройти обучение и сдать соответствующий экзамен.

Как стать профессионалом

Токарному делу можно обучаться всю жизнь, так как помимо теоретической части специалист должен разбираться в современной технике.

Прогресс не стоит на месте, а значит, всегда будет присутствовать объект изучения. К тому же среди обрабатываемых материалов появляются новые образцы из композитных и полимерных соединений.

Для овладения профессией существуют учебные заведения и курсы, где высококлассные специалисты передают свой опыт молодым ученикам.

Информацию также можно почерпнуть из сети, где в открытом доступе находится разнообразная литература по токарному делу.

Работа подразумевает хорошую физическую подготовку, так как очень часто токари страдают от ряда заболеваний. Можно сказать, отменное здоровье, курсы повышения квалификации и умение настраивать оборудование поможет добиться желаемых высот в карьере.

Техника безопасности

Каждый работник обязан выполнять условия техники безопасности для исключения травматизма на производстве.

Перед работой:

• спецодежда токаря должна быть застегнута и заправлена;
• волосы спрятаны под головной убор;
• рабочее место очищено от посторонних предметов;
• состояние станка тщательно проверено.

В процессе работы:

• необходимо следить за положением заготовки;
• для подъема тяжестей применять подъемник;
• не производить работы по регулировке, замерам и чистке на ходу работы станка;
• применять экран или очки для защиты от попадания стружки;
• после окончания работ привести в порядок рабочее место;
• не оставлять работающий токарный станок без присмотра.

При выявлении нарушений в работе или неисправностей оборудования следует обратиться к мастеру участка.

Профессия токаря представляет собой интересную, однако, чаще всего сложную работу, которая требует постоянного совершенствования навыков и изучения соответствующей литературы.

Современное оборудование и возможность посещения курсов дает возможность молодежи освоить и развивать любимое и прибыльное дело.

Токарный

Работа на токарных станках, технология проведения работ. Разновидности и характеристики станков для обработки дерева и металла. Техника безопасности.

• Разновидности и характеристики станков для обработки дерева
• Пилильные
• Строгальные
• Токарные
• Сверлильные
• Фрезерные
• Шлифовальные
• Гнутарные
• Сборочные
• Технология проведения работ
• Виды станков для выполнения токарных работ по металлу
• Методы выполнения токарных работ
•  Виды используемых резцов
• Техника безопасности

Токарные станки предназначены для обработки тел вращения. При работе на токарном станке производится точение цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, как внутренних, так и наружных, а также нарезание резьбы и накатку рифления. Помимо этого, на них можно производить операцию сверления, однако это возможно только в том случае, если отверстие находится в оси детали или же с некоторым смещение от нее.

Разновидности и характеристики станков для обработки дерева

Разнообразие типов, размеров и форм деревянных деталей предполагает многообразие оборудования, на котором происходит обработка.

В перечень разновидностей станков для деревообработки входят:

Пилильные

Данная группа используется для распиловки заготовок и целых древен, а также для придания формы плоским элементам. Пилильные в свою очередь следует разделить на следующие подгруппы:

• Пилорамы, при помощи которых осуществляется продольная и поперечная распиловка материала при помощи линейных пил, которые совершают возвратно-поступательные движения относительно заготовок. Данное оборудование не относится к экономичному оборудованию, к тому же оно достаточно громоздкое, поэтому встречается довольно редко.
• Круглопильные, которые представляют собой автоматические и ручные, выполняющие распиловку древесины в наклонной и вертикальной плоскостях при помощи круглых пил. Такое оборудование нашло применение при  формовке. Классифицируется по количеству пил, их диаметру, мощности и производительности.
• Ленточные, функционирующие автоматически и с ручным управлением. Разрезание дерева происходит при линейном движении ленты. Используется как во время заготовки, так и при дальнейшей обработке. Достоинством данного оборудования можно назвать простоту обслуживания и экономичность, однако более низкую точность, если сравнивать с круглопильными.

Строгальные

Предназначены для снятия верхнего слоя материала при перемещении режущего инструмента. К основным разновидностям станков этого типа относятся:

• Рейсмусовые, одно и двухсторонние. Односторонние способны обрабатывать только верхнюю плоскость, так что их используют только при обработке только крупных заготовок. Получили большое распространение благодаря простоте своей конструкции, а значит простоте управления и обслуживания. Двухсторонние могут одновременно обработать нижнюю и верхнюю плоскость. Их достоинством является большая производительность, однако одновременно с этим с ними сложнее при обслуживании.
• Фуговальные, которые не только производят обработку плоскостей, но и способны снять фаски под определенных углом.

Токарные

Токарные станки подразделяются на большое количество разновидностей, исходя из точности, габаритов самих станков и обрабатываемых деталей и т.д. Деревообрабатывающие разновидности токарных станков используются при точении декоративных элементов, корпусных деталей и элементов крепежа. Основным параметром классификации является степень автоматизации и универсальности. По степени автоматизации существуют следующие разновидности:

• Станки с ручным управлением предполагают регулирование скорости вращения шпинделя, подачу деталей и прочие параметры рабочим.
• Автоматизированное оборудование оснащаются копированными устройствами, благодаря которым сокращается время обработки детали, однако все процессы по-прежнему под контролем человека.
• Автоматические процессы предполагают выполнение всех переходов в автоматическом режиме. Все параметры контролируются компьютером станка. Токарные станки с ЧПУ стали особо популярны в последнее время.

Читайте также:  Технические характеристики, классификация и конструкция токарного кулачкового патрона

Если говорить об универсальности, то стоит выделить:

• Универсальное оборудование, которое позволяет выполнять детали различной формы, размеров и сложности.
• Специализированное, которое предоставляет выполнять обработку деталей в определенной диапазоне размеров.
• Специальное, предназначенное для изготовления только одной определенной детали.

Сверлильные

Они необходимы для просверливания отверстий, которые находятся в оси или не в оси деталей, а также обработки отверстий. Классифицируются по многим параметром, однако основным можно назвать конфигурацию, по которому они разделяются на:

• Вертикально-сверлильные, которые выполняют работу только в вертикальной плоскости;
• Горизонтально-сверлильные, выполняющие обработку только в горизонтальной плоскости;
• Радиально-сверлильные, позволяющие изменять угол наклона инструмента.

Фрезерные

Такие станки используются для обработки плоских и фасонных поверхностей. Как и сверлильные, они разделяются по плоскостям, в которых работает фреза. По конфигурации их следует разделить:

• Горизонтально-фрезерные, у которых шпиндель расположен горизонтально относительно поверхности стола;
• Вертикально-фрезерные, инструмент которых расположен перпендикулярно относительно стола и закрепленной на нем детали;
• Универсальные, позволяющие менять расположение заготовки без ее переустановки.

Шлифовальные

Данные станки предназначены для чистовой обработки и предполагают снятие верхнего слоя небольшой толщины инструментом с абразивным покрытием. Различают:

• Плоскошлифовальные, на которых выполняется обработка плоских поверхностей;
• Круглошлифовальные, предназначенные для тел вращения;
• Специальные шлифовальные станки, которые предназначены для обработки сложных поверхностей;
• Кромкошлифовальные. Используются для окончательной обработки фигурных элементов.

Гнутарные

Представляют собой гидравлические прессы со специальными зажимами. Используются для придания элементом особой формы.

Сборочные

Чаще всего это автоматические устройства для сборки отдельных элементов в полуфабрикат или готовое изделие.

Технология проведения работ

Токарные станки предназначены для обработки тел вращения. На данном оборудовании выполняются следующие работы:

• Подрезка торцов;
• Точение наружных поверхностей;
• Нарезание резьбы любого типа;
• Отрезание деталей;
• Нанесение рифлений;
• Сверление и растачивание внутренних отверстий.

Однако это не единственное, что можно делать на данном станке.  Помимо этого на нем можно выполнять полирование  и притирку отверстия. Полирование может выполнять при помощи специального войлочного круга и пасты ГОИ. С их помощью изделие приобретает зеркальную поверхность, однако точность поверхности не обеспечивается. Доводка поверхности отверстия выполняется при помощи притира. Данная операция позволяет получить точное отверстие с низким показателем шероховатости.

Обработка на токарном станке обеспечивается путем вращения детали относительно закрепленного инструмента.

Инструмент может быть закреплен в шпинделе или в центрах. Центра – это специальные приспособления, которые закреплены в шпинделе и в задней бабке. Для ее обеспечения необходимо предварительно зацентровать (просверлить специальным сверлом отверстие в оси) заготовку с двух сторон. Установка для обработки в центрах позволяет выполнить все переходы за один установ.

Виды станков для выполнения токарных работ по металлу

По степени точности оборудование следует разделить на: нормальной точности; точные; особо точные; повышенной точности; сверхточности.

По типу подразделяются на:

• лоботокарные;
• карусельные;
• токарно-винторезные;
• токарно-револьверные.

Первые две разновидности предназначены для обработки крупногабаритных деталей, от полуметра до нескольких метров.  Токарно-винторезные являются самыми распространенными, поскольку являются универсальными и предназначены для обработки деталей до пятисот миллиметров. Токарно-револьверные относятся к полуавтоматическим станка. Обработка на таком оборудовании осуществляется по упорам.

Читайте также:  Технические характеристики токарного станка с ЧПУ

Методы выполнения токарных работ

На токарном станке производится точение деталей и сверление отверстий. Также выполняются комплексные работы, которая представляют собой выполнение точение и шлифование только на токарном станке. Для выполнения операции шлифования в этом случае может использоваться резцы высокой точности и притиры, если это отверстие. Подобная мера позволяет сократить время изготовления, а значит, и уменьшить стоимость деталей.

Проточки внутреннего диаметра выполняются при помощи сверла, зенкера и развертки, а также резцов. Помимо этого могут использовать метчики, которые нарезают резьбу внутри отверстия (для наружных поверхностей используется плашка).

Выверка размеров деталей происходит при помощи лимба (измерительной шкалы на суппорте), а также при помощи измерительных приборов (штангенциркулей, микрометров и т.д.).

 Виды используемых резцов

Резцы для обработки на токарном стенке бывают:

• проходными, предназначенными для обработки плоских поверхностей торцов детали;
• подрезными, используемыми для точения цилиндрических поверхностей;
• отрезными, которые отрезают готовую деталь от заготовки;
• фасонные и галтельные, которые используются для точения фасонных поверхностей и скруглений;
• резьбовые, которые подразделяются на наружные и внутренние;
• расточные резцы, которые используются для обработки внутренних поверхностей;
• канавочные, похожие на отрезные, применяемые для точения канавок.

Помимо этого резцы подразделяются на:

• цельные, чаще всего изготовленные из быстрорежущей стали;
• составные с напаянными пластинами из твердого сплава, державка в этом случае изготовлена из углеродистой стали;
• ставные со съемной пластиной, которую можно заменить в случае износа или образования скола.

Техника безопасности

В ходе выполнения работ на токарном станке необходимо использовать защитный кожух, который закрывает зону вращения детали. Таким образом, рабочий защищен от отлетающией стружки.

Работник должен стоять на специальном деревянном настиле, это обеспечивает защиту от поражения током.

Одежда должна закрывать тело, оставляя открытыми только  кисти рук, голову и шею. Обувь должна быть закрытой. Все это необходимо для защиты от стружки.  Одежда не должна быть прилегающей или чересчур свободной. В первом случае она будет стеснять движения, а во втором может стать причиной травмы при затягивании одежды в шпиндель.

Рабочего перед началом работы должны выдать специальные очки, которые защищают органы зрения от попадания стружки или пыли. Если производится точение сыпучего материала (к примеру, графит или дерево), то помимо очков должны быть выданы респираторы для защиты органов зрения. Также при работе с сыпучими материала необходима вытяжка, которая позволит защитить не только того, что непосредственно точит, но и других работников цеха.

Перед снятием детали следует не только выключить вращение шпинделя, но и притупить острые кромки.

Самое главное: к работе на токарном станке человек допускается только после прохождения инструктажа.

Широко известным и востребованным способом производства металлических деталей и изделий различного назначения является токарная обработка металла. Во время такого процесса на токарном станке с изделий удаляется лишний слой, и на выходе получается нужной формы деталь с шероховатой поверхностью и требуемыми размерами. Управляемое при помощи компьютерно-интегрированных устройств современное оборудование позволяет существенно повысить качество получаемых изделий.

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. Более подробный процесс токарной обработки детали можно посмотреть по видео ролику.

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. Видео примеры

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.

Содержание:

К наиболее распространенным методикам изготовления деталей с заданными геометрическими параметрами относится токарная обработка металла. Суть данной методики, позволяющей также получать поверхность с требуемой шероховатостью, заключается в том, что с заготовки убирают лишний слой металла.

Процесс токарной обработки металла

Принципы токарной обработки

Технология токарных работ по металлу предполагает использование специальных станков и режущего инструмента (резцы, сверла, развертки и др.), посредством которого с детали снимается слой металла требуемой величины. Токарная обработка выполняется за счет сочетания двух движений: главного (вращение заготовки, закрепленной в патроне или планшайбе) и движения подачи, совершаемого инструментом при обработке деталей до заданных параметров их размера, формы и качества поверхности.

За счет того, что существует множество приемов совмещения этих движений, на токарном оборудовании работают с деталями различной конфигурации, а также осуществляют целый перечень других технологических операций, к которым относятся:

• нарезание резьбы различного типа;
• сверление отверстий, их растачивание, развертывание, зенкерование;
• отрезание части заготовки;
• вытачивание на поверхности изделия канавок различной конфигурации.

Основные виды токарных работ по металлу

 Благодаря такой широкой функциональности токарного оборудования на нем можно сделать очень многое. Например, с его помощью выполняют обработку таких изделий, как:

• гайки;
• валы различных конфигураций;
• втулки;
• шкивы;
• кольца;
• муфты;
• зубчатые колеса.

Естественно, что токарная обработка предполагает получение готового изделия, которое соответствует определенным стандартам качества. Под качеством в данном случае подразумевается соблюдение требований к геометрическим размерам и форме деталей, а также степени шероховатости поверхностей и точности их взаимного расположения.

Для обеспечения контроля над качеством обработки на токарных станках применяют измерительные инструменты: на предприятиях, выпускающих свою продукцию крупными сериями, – предельные калибры; для условий единичного и мелкосерийного производства – штангенциркули, микрометры, нутрометры и другие измерительные устройства.

Измерительные инструменты, часто используемые в токарном деле

Первое, что рассматривают при обучении токарному делу, – это технология обработки металлов и принцип, по которому она осуществляется. Заключается этот принцип в том, что инструмент, врезаясь своей режущей кромкой в поверхность изделия, зажимает его. Чтобы снять слой металла, соответствующий величине такого врезания, инструменту надо преодолеть силы сцепления в металле обрабатываемой детали. В результате такого взаимодействия снимаемый слой металла формируется в стружку. Выделяют следующие разновидности металлической стружки.

Слитая

Такая стружка формируется тогда, когда на высоких скоростях обрабатываются заготовки, выполненные из мягкой стали, меди, олова, свинца и их сплавов, полимерных материалов.

Элементная

Образование такой стружки происходит, когда на небольшой скорости обрабатываются заготовки из маловязких и твердых материалов.

Стружка надлома

Стружка такого вида получается при обработке заготовок из материала, отличающегося невысокой пластичностью.

Ступенчатая

Формирование такой стружки свойственно для среднескоростной обработки заготовок из стали средней твердости, деталей из алюминиевых сплавов.

Виды стружки при токарной обработке

Режущий инструмент токарного станка

Эффективность, которой отличается работа на токарном станке, определяется рядом параметров: глубиной и скоростью резания, величиной продольной подачи. Чтобы обработка детали была высококачественной, необходимо организовать следующие условия:

• высокую скорость вращения заготовки, фиксируемой в патроне или планшайбе;
• устойчивость инструмента и достаточную степень его воздействия на деталь;
• максимально возможный слой металла, убираемый за проход инструмента;
• высокую устойчивость всех узлов станка и поддержание их в рабочем состоянии.

Скорость резки выбирается на основе характеристик материала, из которого сделана заготовка, типа и качества применяемого резца. В соответствии с выбранной скоростью резки выбирается частота вращения шпинделя станка, оснащенного токарным патроном или планшайбой.

При помощи различных типов резцов можно выполнять черновые или чистовые виды токарных работ, а на выбор инструмента основное влияние оказывает характер обработки. Изменяя геометрические параметры режущей части инструмента, можно регулировать величину снимаемого слоя металла. Выделяют правые резцы, которые в процессе обработки детали передвигаются от задней бабки к передней, и левые, движущиеся, соответственно, в обратном направлении.

Основные типы токарных резцов

По форме и расположению лезвия резцы классифицируются следующим образом:

• инструменты с оттянутой рабочей частью, ширина которой меньше ширины их крепежной части;
• прямые;
• отогнутые.

Различаются резцы и по цели применения:

• подрезные (обработка поверхностей, перпендикулярных оси вращения);
• проходные (точение плоских торцовых поверхностей);
• канавочные (формирование канавок);
• фасонные (получение детали с определенным профилем);
• расточные (расточка отверстий в заготовке);
• резьбовые (нарезание резьбы любых видов);
• отрезные (отрезание детали заданной длины).

Качество, точность и производительность обработки, выполняемой на токарном станке, зависят не только от правильного выбора инструмента, но и от его геометрических параметров. Именно поэтому на уроках в специальных учебных заведениях, где обучаются будущие специалисты токарного дела, очень большое внимание уделяется именно вопросам геометрии режущего инструмента.

Углы токарного резца

Основными геометрическими параметрами любого резца являются углы между его режущими кромками и направлением, в котором осуществляется подача. Такие углы режущего инструмента называют углами в плане. Среди них различают:

• главный угол – φ, измеряемый между главной режущей кромкой инструмента и направлением подачи;
• вспомогательный – φ1, расположенный, соответственно, между вспомогательной кромкой и направлением подачи;
• угол при вершине резца – ε.

Угол при вершине зависит только от того, как заточен инструмент, а вспомогательные углы можно регулировать еще и его установкой. При увеличении главного угла уменьшается угол при вершине, при этом уменьшается и часть режущей кромки, участвующей в обработке, соответственно, стойкость инструмента тоже становится меньше. Чем меньше значение этого угла, тем большая часть режущей кромки участвует как в обработке, так и в отводе тепла от зоны резания. Такие резцы являются более стойкими.

Практика показывает, что для токарной обработки не слишком жестких заготовок небольшого диаметра оптимальным является главный угол, величина которого находится в интервале 60–90 градусов. Если обрабатывать необходимо заготовку большого диаметра, то главный угол необходимо выбирать в интервале 30–45 градусов. От величины вспомогательного угла зависит прочность вершины резца, поэтому его не делают большим (как правило, он выбирается из интервала 10–30 градусов).

Особое внимание на уроках по токарному делу уделяется и тому, как правильно выбирать тип резца в зависимости от вида обработки. Так, существуют определенные правила, по которым обработку поверхностей того или иного типа выполняют с помощью резца определенной категории.

• Обычные прямые и отогнутые резцы необходимы для обработки наружных поверхностей детали.
• Упорный проходной инструмент потребуется для торцевой и цилиндрической поверхностей.
• Отрезной резец выбирают для протачивания канавок и обрезки заготовки.
• Расточные резцы применяются для обработки отверстий, просверленных ранее.

Отдельную категорию токарного инструмента составляют резцы, с помощью которых можно обрабатывать фасонные поверхности с длиной образующей линии до 40 мм. Такие резцы подразделяются на несколько основных типов:

• по конструктивным особенностям: стержневые, круглые и призматические;
• по направлению, в котором осуществляется обработка изделия: радиальные и тангенциальные.

Токарно-винторезный станок 1В625МП

Виды оборудования для токарной обработки

Из всех типов оборудования для токарной обработки наибольшее распространение и на крупных, и на мелких предприятиях получил токарно-винторезный станок. Причиной такой популярности является многофункциональность этого устройства, благодаря которой его с полным основанием можно назвать универсальным.

Перечислим основные элементы конструкции такого станка:

• две бабки – передняя и задняя (в передней бабке размещают коробку скоростей станка; шпиндель с токарным патроном (или планшайбой), на задней бабке размещены продольные салазки и пиноль оборудования);
• суппорт, в конструкции которого различают верхние и нижние салазки, поворотную плиту и резцедержатель;
• несущий элемент оборудования – станина, установленная на две тумбы, в которых размещают электродвигатели.
• коробка подач.

Токарный станок с ЧПУ

Все большее распространение получают станки, управление которыми осуществляется при помощи специальных компьютерных программ, – станки с ЧПУ. Конструкция таких станков отличается от обычной только тем, что в ней присутствует специальный блок управления.

В отдельные категории выделяют следующие виды станков токарной группы:

• токарно-револьверное оборудование, применяемое для обработки деталей сложной конфигурации;
• токарно-карусельные станки, среди которых различают одно- и двухстоечные;
• многорезцовое полуавтоматическое оборудование, которое можно встретить на предприятиях, выпускающих свою продукцию крупными сериями;
• обрабатывающие комплексы, на которых можно выполнять как токарные, так и фрезерные операции.

Без токарной обработки сегодня крайне сложно представить многие производственные отрасли. Поэтому данный вид работы с металлом продолжает развиваться, несмотря на и без того высокий уровень, позволяющий обеспечить высочайшее качество и скорость обработки.