Токарна обробка металу –технологія, особливості, відео
До найбільш поширених методик виготовлення деталей з заданими геометричними параметрами належить токарна обробка металу. Суть даної методики, що дозволяє також отримувати поверхню з необхідною шорсткістю, полягає в тому, що з заготівлі прибирають зайвий шар металу.
Процес токарної обробки металу
Принципи токарної обробки
Технологія токарних робіт по металу передбачає використання спеціальних верстатів і ріжучого інструменту (різці, свердла, розгортки та ін), за допомогою якого з деталі знімається шар металу необхідної величини. Токарна обробка виконується за рахунок поєднання двох рухів: головного (обертання заготовки, закріпленої в патроні або планшайбі) і руху подачі, звершуваного інструментом при обробці деталей до заданих параметрів їх розміру, форми і якості поверхні.
За рахунок того, що існує безліч прийомів поєднання цих рухів, на токарному обладнанні працюють з деталями різної конфігурації, а також здійснюють цілий перелік інших технологічних операцій, до яких належать:
- нарізування різьби різного типу;
- свердління отворів, їх розточування, розгортання, зенкування;
- відрізання частини заготовки;
- вытачивание на поверхні виробу канавок різної конфігурації.
Основні види токарних робіт по металу
Завдяки такій широкій функціональності токарного обладнання на ньому можна зробити дуже багато. Наприклад, з його допомогою виконують обробку таких виробів, як:
- гайки;
- вали різних конфігурацій;
- втулки;
- шківи;
- кільця;
- муфти;
- зубчасті колеса.
Природно, що токарна обробка передбачає отримання готового виробу, який відповідає певним стандартам якості. Під якістю в даному випадку мається на увазі дотримання вимог до геометричних розмірів і форми деталей, а також ступеня шорсткості поверхонь і точності їх взаємного розташування.
Для забезпечення контролю над якістю обробки на токарних верстатах застосовують вимірювальні інструменти: на підприємствах, що випускають свою продукцію великими серіями, – граничні калібри; для умов одиничного та дрібносерійного виробництва – штангенциркулі, мікрометри, нутрометры та інші вимірювальні пристрої.
Вимірювальні інструменти, які часто використовують у токарній справі
Перше, що розглядають при навчанні токарній справі, – це технологія обробки металів і принцип, за яким вона здійснюється. Полягає цей принцип у тому, що інструмент, врізаючись своєї ріжучою кромкою в поверхню виробу, затискає. Щоб зняти шар металу, що відповідає величині такого врізання, інструменту треба подолати сили зчеплення в металі оброблюваної деталі. В результаті такої взаємодії знімається шар металу формується в стружку. Виділяють наступні різновиди металевої стружки.
Злита
Така стружка формується тоді, коли на високих швидкостях обробляються заготовки, виконані з м’якої сталі, міді, олова, свинцю та їх сплавів, полімерних матеріалів.
Елементна
Освіта такий стружки відбувається, коли на невеликій швидкості обробляються заготовки з малов’язких і твердих матеріалів.
Стружка надлому
Стружка такого виду виходить при обробці заготовок з матеріалу, відрізняється невисокою пластичністю.
Ступінчаста
Формування такої стружки властиво для середньошвидкісних обробки заготовок із сталі середньої твердості, деталей з алюмінієвих сплавів.
Види стружки при токарній обробці
Ріжучий інструмент токарного верстата
Ефективність, якою відрізняється робота на токарному верстаті, визначається низкою параметрів: глибиною та швидкістю різання, величиною поздовжньої подачі. Щоб обробка деталі була високоякісною, необхідно організувати такі умови:
- високу швидкість обертання заготовки, що фіксується в патроні або планшайбі;
- стійкість інструменту і достатню ступінь його впливу на деталь;
- максимально можливий шар металу, що прибирається за прохід інструмента;
- високу стійкість всіх вузлів верстата та підтримання їх у робочому стані.
Швидкість різання вибирається на основі характеристик матеріалу, з якого зроблена заготівля, типу і якості застосовуваного різця. У відповідності з вибраною швидкістю різання вибирається частота обертання шпинделя верстата, оснащеного токарних патроном або планшайбою.
За допомогою різних типів різців можна виконувати чорнові або чистові види токарних робіт, а на вибір інструменту основний вплив має характер обробки. Змінюючи геометричні параметри ріжучої частини інструмента, можна регулювати величину шару, що знімається металу. Виділяють праві різці, які в процесі обробки деталі пересуваються від задньої бабки до передньої, і ліві, що рухаються, відповідно, у зворотному напрямку.
Основні типи токарних різців
За формою і розташуванню леза різці класифікуються наступним чином:
- інструменти з відтягнутою робочою частиною, ширина якої не менша ширини їх кріпильної частини;
- прямі;
- відігнуті.
Розрізняють різці і по цілі застосування:
- підрізні (обробка поверхонь, перпендикулярних осі обертання);
- прохідні (точіння плоских торцевих поверхонь);
- канавочние (формування канавок);
- фасонні (отримання деталі з певним профілем);
- розточувальні (розточка отворів у заготовці);
- різьбові (нарізування різьби будь-яких видів);
- відрізні (відрізання деталі заданої довжини).
Якість, точність і продуктивність обробки, виконуваної на токарному верстаті, залежать не тільки від правильного вибору інструменту, але і від його геометричних параметрів. Саме тому на уроках у спеціальних навчальних закладах, де навчаються майбутні фахівці токарної справи, дуже велика увага приділяється саме питанням геометрії ріжучого інструменту.
Кути токарного різця
Основними геометричними параметрами будь-якого різця є кути між ріжучими крайками і напрямком, в якому здійснюється подача. Такі кути ріжучого інструменту називають кутами в плані. Серед них розрізняють:
- головний кут – ?, вимірюваний між головною різальною кромкою інструменту і напрямком подачі;
- допоміжний – ?1, розташований, відповідно, між допоміжної кромкою і напрямком подачі;
- кут при вершині різця – ?.
Кут при вершині залежить тільки від того, як заточений інструмент, а допоміжні кути можна регулювати ще й його установкою. При збільшенні головного кута зменшується кут при вершині, при цьому зменшується і частина ріжучої кромки, яка бере участь в обробці, відповідно, стійкість інструменту теж стає менше. Чим менше значення цього кута, тим більша частина ріжучої кромки бере участь як в обробці, так і у відведенні тепла від зони різання. Такі різці є більш стійкими.
Практика показує, що для токарної обробки не надто жорстких заготовок невеликого діаметра оптимальним є головний кут, величина якого знаходиться в інтервалі 60-90 градусів. Якщо необхідно обробляти заготовку великого діаметру, то головний кут необхідно вибирати в інтервалі 30-45 градусів. Від величини допоміжного кута залежить міцність вершини різця, тому його не роблять великим (як правило, він вибирається з інтервалу 10-30 градусів).
Особливу увагу на уроках у токарній справі приділяється і тому, як правильно вибирати тип різця в залежності від виду обробки. Так, існують певні правила, за якими обробку поверхонь того чи іншого типу виконують за допомогою різця певної категорії.
- Звичайні прямі і відігнуті різці необхідні для обробки зовнішніх поверхонь деталі.
- Прохідний упорний інструмент потрібно для торцевої і циліндричних поверхонь.
- Відрізний різець вибирають для протачивания канавок і обрізки заготовки.
- Розточувальні різці застосовуються для обробки отворів, просвердлених раніше.
Окрему категорію токарного інструмента становлять різці, за допомогою яких можна обробляти фасонні поверхні з довжиною твірної лінії до 40 мм. Такі різці поділяються на кілька основних типів:
- по конструктивним особливостям: стрижневі, круглі і призматичні;
- за напрямом, в якому здійснюється обробка виробу: радіальні і тангенціальні.
Токарно-гвинторізний верстат 1В625МП
Види обладнання для токарної обробки
З усіх типів обладнання для токарної обробки найбільше поширення і на великих, і на дрібних підприємствах отримав токарно-гвинторізний верстат. Причиною такої популярності є багатофункціональність цього пристрою, завдяки якій його з повною підставою можна назвати універсальним.
Перерахуємо основні елементи конструкції такого верстата:
- дві бабки – передня і задня (в передній бабці розміщують коробку швидкостей верстата; шпиндель з токарним патроном (чи планшайбою), на задній бабці розміщені поздовжні санчата і пиноль обладнання);
- супорт, в конструкції якого розрізняють верхні та нижні санчата, поворотну плиту і резцедержатель;
- несучий елемент обладнання – станина, встановлена на дві тумби, в яких розміщують електродвигуни.
- коробка подач.
Токарний верстат з ЧПУ
Все більше поширення отримують верстати, управління якими здійснюється за допомогою спеціальних комп’ютерних програм верстати з ЧПУ. Конструкція таких верстатів відрізняється від звичайного тільки тим, що в ній присутній спеціальний блок управління.
В окремі категорії виділяють наступні види верстатів токарної групи:
- токарно-револьверний обладнання, що застосовується для обробки деталей складної конфігурації;
- токарно-карусельні верстати, серед яких розрізняють одно — і двостійкові;
- многорезцовое напівавтоматичне обладнання, яке можна зустріти на підприємствах, що випускають свою продукцію великими серіями;
- обробні комплекси, на яких можна виконувати як токарні, так і фрезерні операції.
Без токарної обробки сьогодні вкрай складно уявити багато виробничі галузі. Тому даний вид роботи з металом продовжує розвиватися, незважаючи на і без того високий рівень, що дозволяє забезпечити найвищу якість і швидкість обробки.
