Токарська обробка — один з основних способів обробки металевого виробу, при якому з нього видаляється зайвий шар. В результаті виходить деталь потрібного розміру, форми і ступеня шорсткості.
Обробка на токарному верстаті
Загальна інформація
Процедура обробки здійснюється на спеціальному токарному верстаті, який за допомогою різців, свердел або інших ріжучих пристроїв зрізає з заготовки деталі шар металу потрібної товщини. Обертання оброблюваної деталі носить назву головного руху, а переміщення інструменту, що забезпечує безперервну обробку вироби до потрібних параметрів, називається рухом подачі.
Токарний верстат здатний виконувати різні поєднання цих двох видів руху, тому на ньому можливе проведення ефективної обробки циліндричних, різьбових, фасонних, конічних і інших поверхонь. Сюди можна віднести муфти, гайки, втулки, шківи, ??вали, зубчасті колеса і кільця.
Токарні верстати дозволяють здійснювати наступні види робіт:
- нарізування різьблення;
- свердління, розточування, розгортання і зенкування різних отворів;
- виточування канавок;
- розрізання деталі на кілька частин.
Ці основні види токарної обробки металевих деталей мають на увазі використання різних вимірювальних приладів (мікрометрів, штангенциркулів, нутромірів, граничних калібрів), які допомагають визначитися з розмірами і формами, а також контролювати взаємне розташування різних поверхонь виробу.
Суть токарного оброблення металу полягає в наступному. При врізки ріжучого інструменту в деталь виріб затискається кромкою різця. При цьому інструмент долає сили зчеплення всередині деталі і знімає зайвий шар металу у вигляді стружки.
Існують наступні види стружки:
- елементна — виходить при токарній обробці твердих і маловязких виробів на низькій швидкості;
- надлом — характерний для різання малопластичних деталей;
- зливна — виходить при токарній обробці на досить високих швидкостях виробів з міді, свинцю, олова або пластмаси, а також заготовок з м’якої сталі;
- ступінчаста — характерна для токарної обробки на середніх швидкостях алюмінієвих сплавів, виробів з листів алюмінію і сталі середньої твердості.
Зливна стружка при обробці в’язких матеріалів
Класифікація різців
Продуктивність роботи токарного верстата безпосередньо залежить від величини поздовжньої подачі вироби для обробки, швидкості різання і глибини різання. Саме завдяки цим параметрам можна домогтися:
- хорошого темпу обертання валу токарного верстата і самої обробки металевого виробу;
- стійкості ріжучого інструменту і потрібного рівня його впливу на деталь;
- потрібного обсягу металевої стружки, що утворюється в процесі токарної обробки заготовки;
- підтримки поверхні токарного верстата в робочому стані.
Швидкість різання залежить від виду матеріалу, що піддається токарній обробці, а також від типу і якості використовуваних різців. Показник обточування деталі і швидкість різання тих чи інших токарних верстатів встановлюють частоту обертання валу. Щільність і інші основні параметри заготовок можна дізнатися зі спеціалізованих таблиць і специфікацій металевих деталей.
Різці для токарних верстатів бувають чистовими і чорновими — їх вид залежить від характеру обробки заготовки. Геометричні розміри їх ріжучої частини дозволяють працювати як з малою, так і з великою площею шару, який необхідно зняти з заготовки. У напрямку руху токарні різці поділяють на ліві і праві. Перші рухаються зліва направо (від передньої до задньої бабки), другі, відповідно, справа наліво.
По розташуванню і формі леза різці бувають відігнутими, прямими і відтягнутими. У останніх ширина кріпильної частини більше ширини різців. Токарні різці також діляться на:
- різьбові;
- відрізні;
- фасонні;
- розточувальні;
- прохідні;
- канавочні;
- підрізні.
Види токарних різців
Геометрія того чи іншого токарного різця сильно впливає на якість і точність різання. Токарська обробка металу найбільш ефективна в тому випадку, якщо точно підібрана форма різця. Для цього токар повинен бути знайомий з поняттям «кути в плані». Це кути між напрямком подачі деталі і крайками різця:
- ? (Головний);
- ?1 (допоміжний);
- ? (При вершині).
Кут при вершині залежить від заточування різця, а головний і допоміжний — ще й від його установки. Якщо головний кут великий, то буде діяти лише невелика частина кромки, а це значить, що стійкість різця зменшиться. При малому значенні кута різець має більшу стійкість, а його нагрівання відводиться набагато ефективніше. При токарній обробці тонких і нежорстких деталей зазвичай вибирають кут в 60-90 °, для деталей, які більше по перетину, — 35-40 °.
Допоміжний кут, як правило, дорівнює 10-30 °. Його збільшення безглуздо, так як вершина різця буде послаблюватися. Для одночасної токарного оброблення циліндричної поверхні і торцевої площині зазвичай використовують прохідні упорні різці. Відігнуті і прямі різці найбільше підходять для обробки зовнішніх поверхонь деталі, відрізні — для протачіванія канавок і відділення частин деталі, розточувальні (наскрізні або наполегливі) — для розточування отворів, просвердлених раніше.
геометрія різців
Токарної обробки фасонних поверхонь, що утворює лінія яких не перевищує в довжину 4 см, здійснюють за допомогою фасонних різців. Вони класифікуються за конструкцією і по руху подачі. По конструкції виділяють наступні види фасонних різців:
- стрижневі;
- круглі;
- призматичні.
За рухом подачі фасонні різці діляться на:
- тангенціальні;
- радіальні.
Отримати більш детальну і наочну інформацію про видах токарних різців та їх призначення можна при перегляді відео на цю тему.
види верстатів
Токарська обробка здійснюється на різних видах верстатів, але найчастіше сьогодні використовується токарно-гвинторізний верстат. Він універсальний за своїми можливостями, тому допустимо його застосування не тільки на великих виробництвах, а й на підприємствах, що спеціалізуються на дрібносерійному випуску продукції.
Токарно-гвинторізний верстат 16К20
Такий верстат складається з наступних обов’язкових елементів:
- передній бабки зі шпинделем і коробкою швидкостей і задньої бабки з пінолі, корпусом і поздовжніми санчатами;
- супорта;
- станини з тумбами (в тумбах розташовані двигуни);
- коробки подач.
Токарно-фрезерна обробка з метою отримання найточніших геометричних параметрів здійснюється з використанням програмованих верстатів, практично не відрізняються за своєю конструкцією від універсальних пристроїв (в Інтернеті можна знайти відео, на якому наочно показана обробка на таких токарних верстатах металевих заготовок з різних ракурсів).
Токарний верстат з ЧПУ
Крім перерахованих видів токарних верстатів існують також:
- токарно-револьверні;
- токарно-карусельні;
- багаторізцові напівавтоматичні (ідеально підходять для великосерійних виробництв);
- токарно-гвинторізні верстати;
- сучасні обробні токарно-фрезерні комплекси.