Токарные работы в Красноярске

Токарной обработкой металла называется вид механической обработки заготовок для придания им необходимой формы и габаритов. Токарные работы предполагают резку как внутренних и наружных поверхностей тел вращения и заготовок различных форм (круглых, конических, цилиндрических).

Технология токарных работ требует наличия специальных станков,  а также режущего инструмента, с помощью которого с заготовок снимаются слои металла необходимой величины. При этом собственно токарная обработка выполняется посредством двух движений: главного (вращения зафиксированной в планшайбе либо патроне заготовки) и движения подачи, которое выполняется инструментов при обработке деталей до заданных габаритов их размера, формы и качества поверхности.

Сегодня существует довольно много приемов совмещения данных движений, которые позволяют осуществлять множество технологических операций. В частности, к ним относятся:

• Нарезание резьбы;
• Сверление отверстий, а также их зенкерование, развертывание и растачивание;
• Отрезание части заготовки;
• Вытачивание канавок на поверхности изделий.

Производительность выполнения токарных работ зависит от глубины резания, а также величины продольной подачи заготовки и скорости резки. Благодаря широким функциональным возможностям современных станков для токарных работ можно изготавливать следующие виды изделий:

• Гайки;
• Валы;
• Втулки;
• Шкивы;
• Кольца;
• Муфты;
• Зубчатые колеса.

При этом токарная обработка предполагает получение готового изделия, полностью соответствующее установленным стандартам качества. Для обеспечения контроля над качеством обработки на токарных станках используются измерительные инструменты: при серийном производстве предельные калибры, а единичном и мелкосерийном производстве – микрометры, нутрометры, штангенциркули и др.

Технология токарной обработки металлических заготовок предполагает снятие металла, а в результате такого взаимодействия снимаемый слой металла формируется в стружку. При этом классифицируют следующие виды стружки:

• Слитая;
• Элементная;
• Стружка надлома;
• Ступенчатая.

Слитая стружка формируется вследствие обработки заготовок из мягкой стали, меди, олова, свинца и их сплавов на высоких скоростях.

Образование элементной стружки происходит в результате обработки заготовок из маловязких и твердых материалов на небольшой скорости.

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

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

Оборудование для токарной обработки

Сегодня для токарных работ используются токарно-винторезные станки механические или с ЧПУ. Основные конструктивные элементы станка включают в себя:

• Переднюю и заднюю бабки. 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;
• Несущие элементы оборудования - станину, установленную на две тумбы, в которых размещают электродвигатели.
• Коробку подачи.

Также в отдельные категории выделяют следующие виды токарных станков:

• Токарно-револьверное оборудование, применяемое для обработки деталей сложной конфигурации;
• Токарно-карусельные станки, (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.

Как уже было сказано выше, эффективность работы на токарном оборудовании  зависит от нескольких параметров: глубины и скорости резания, а также величиной продольной подачи заготовки. Для достижения наилучших результатов обработки нужно соблюдать несколько условий:

• 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.

Используя разны виды резцов можно выполнять как черновые, так и чистовые виды токарной обработки. Характер токарных работ определяет выбор конкретных инструментов. В частности, изменяя геометрические параметры режущей части инструмента можно выполнять регулировку величины снимаемого слоя металла. Выделяют правые резцы, которые в процессе обработки детали передвигаются от задней бабки к передней, и левые, движущиеся, соответственно, в обратном направлении.

По назначению различают резцы:

• Проходные (прямые, отогнутые упорные);
• Подрезные (торцовые);
• Прорезные (канавочные);
• Отрезные;
• Фасонные;
• Резьбовые;
• Расточные.

Качество, точность и производительность обработки, выполняемой на токарном станке, зависят не только от правильного выбора инструмента, но и от его геометрических параметров. 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. В частности, имеются главный угол (между главной режущей кромкой инструмента и направлением подачи), вспомогательный угол (между вспомогательной кромкой и направлением подачи), а также угол при вершине резца.

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.

Виды режущего инструмента токарного станка

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

• 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.
• Фреза. Инструмент с лезвием, производящий вращательные движения без смены радиуса. Обеспечивает одно движение подачи с направлением, не совпадающим с осью вращения.
• Осевой инструмент. Осуществляет вращение и движение подачи, которое происходит вдоль оси. К осевым инструментам относится сверло, зенкер, развертка, зенковка, цековка, метчик и плашка.
• Протяжка. Инструмент с множеством лезвий, предназначенный для формирования детали с помощью вращательных и поступательных движений при отсутствии подачи.
• Ножовочное полотно. Полоса с множеством зубьев-лезвий, используемая для прорезания и отрезания пазов.
• Шевер. Приспособление для чистовой обработки колес с зубьями. Существуют червячные и реечные шеверы.

Правильный выбор резцов имеет большое значение для качественного выполнения токарных работ в каждом конкретном случае. Поэтому существует ряд правил, в соответствии с которыми  обработка поверхностей различного типа выполняется посредством резцов 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.

 Обработка различных видов заготовок

Заточка резцов является основным способом получения требуемой геометрии инструмента, т. е. углов, под которыми располагаются поверхности резца. Она необходима и при изготовлении инструментов, и при их износе, который происходит в результате трения стружки о переднюю поверхность и задней поверхности о заготовку.

По данным измерений уточняют расстояние, требуемое для дополнительной подачи резца вперед. Данный размер устанавливают по лимбу и снова обтачивают пробный участок. После того, как резец окончательно установлен на размер, дальнейшие заготовки партии обрабатывают с установкой резца по лимбу без пробных рабочих ходов.

Торцевые поверхности обрабатывают, используя два способа:

• С подачей по направлению к центру упорным резцом при срезании достаточно большого припуска с установкой главной режущей кромки под небольшим углом к торцевой поверхности. Работу резания в этом случае выполняет вспомогательная режущая кромка. Если при подрезании торца нужно делать большой припуск, то подача в направлении к центру вызывает отжимающую силу, которая углубляет резец в торец, что может привести к вогнутости торца.
• С подачей по направлению от центра. Данный способ используют при снятии припуска небольшой величины, как правило, при чистовой обработке, так как это позволяет исправить вогнуть торца.