Вытачивание металлических деталей на токарно винторезном станке

Токарная обработка металла — все о технологии токарных работ

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

Оборудование и инструмент

На токарных станках производят обработку заготовок при их вращении вокруг горизонтальной и вертикальной оси. Основной применяемый инструмент — резцы. Все токарное оборудование маркируется цифрой «1» и делится на 9 видов с учетом особенностей устройства.

Инструмент вращается с помощью специального приспособления на суппорте. На токарном станке производятся шлифовальные и фрезерные работы.

Виды токарных станков

Различают основные виды токарных станков, применяемых на производстве:

• токарно-винторезный;
• токарно-револьверный;
• токарно-карусельный;
• токарно-шлифовальный;
• лоботокарный.

Наибольшее распространение имеют токарно-винторезные станки. На них обрабатываются длинные детали типа вала и короткие цилиндрические.

Карусельные используют для изготовления втулок, колец и других крупных деталей, у которых диаметр больше высоты.

Классификация резцов

По расположению режущей кромки и направлению движения суппорта, резцы делятся на два типа:

• правые;
• левые.

По форме рабочей части:

• прямые — рабочая часть и корпус имеют общие боковые поверхности;
• отогнутые — режущая кромка выступает за плоскость корпуса и имеет переменное сечение.

Для обработки снаружи используют виды резцов, названные по производимым им операциям:

• проходные;
• канавочные;
• фасонные;
• резьбовые;
• расточные.

Токарное оборудование широко применяется для обработки торцов. При этом устанавливают торцовые и отрезные резцы на суппорт. Кроме этого на задней бабке крепятся:

• сверла;
• зенкера;
• метчики;
• расточные резцы.

Существуют определенные геометрические параметры резца, которые предъявляются к клину. Режущая кромка может располагаться под углом к направлению движения и перпендикулярно. У отрезных инструментов — параллельно оси вращения.

Токарная обработка металла

Внедрение ЧПУ

С появлением станков с ЧПУ значительно упростилась обработка деталей со сложными поверхностями радиальной и эвольвентной формы. Повысилась производительность при изготовлении крупных партий.

На одной установке делается несколько операций, включая фрезеровку. Оборудование может иметь 2 подвижных суппорта и несколько револьверных головок.

Оборудование и инструментарий

Технология токарных работ предусматривает использование специального оборудования – токарные станки. С их помощью производятся детали, форма которых является телом качения. В современном производстве используют семь основных видов токарных станков:

• токарно-револьверные – предназначены для изготовления мелких деталей в больших количествах; комплектуются револьверной головкой, позволяющей быстро менять режущий инструмент, перенастраивать оборудование на другой вид работы;
• токарно-винторезные – отличаются возможностью совмещения высокой скорости вращения патрона с продольным перемещением инструмента; используются для крупносерийного и массового производства;
• токарно-карусельные – универсальные станки с планшайбой и станиной больших размеров;
• токарно-фрезерные – универсальное оборудование для индивидуального, массового и серийного производства деталей со сложной формой;
• токарные автоматы – станки с большим числом шпинделей, предназначенные для изготовления деталей со сложной геометрией многопрофильных поверхностей;
• лоботокарные станки – специализированная техника для работы с лобовыми поверхностями; используются для поштучного производства деталей, а также для мелких серий.

Работая на токарном станке, используют различный инструментарий:

• разного рода резцы;
• сверла;
• метчики;
• зенкеры;
• плашки;
• развертки;
• резьбонарезные головки.

Прочие виды токарных станков

Кроме перечисленных выше токарных станков по металлу, существуют ещё несколько видов оборудования. Из-за высокой стоимости и больших габаритов оно применяется на крупных серийных производствах различных деталей механизмов машин – валов, втулок, изделий сложного профиля с отверстиями, не соосными с осью детали и пр.. К подобным станкам относятся:

Токарно-карусельный – оборудование для обработки заготовок больших габаритов (свыше 2000 мм диаметром).

Токарно-револьверный – станок для изготовления деталей из калиброванного прутка. Режущий инструмент в данном станке крепится на вращающемся барабане, в который вставляются отдельные блоки с закрепленной в них оснасткой.

Станки с ЧПУ и обрабатывающие центры – отдельный вид станков, который сводит участие мастера в процессе обработки к минимуму и обеспечивает высокую точность. Такое оборудование может выполнять великое множество операций, при этом оператору отводится роль наблюдателя и его основная задача — выемка готовых деталей, все остальные действия станок делает самостоятельно по заданной программе, которую составляет специалист.

Отметим: существуют станки, которые могут быть переоборудованы для обработки не только металла, но и дерева (Jet BD-7). Они имеют возможность монтажа упора под стамески. Обратите на это внимание, если Вы занимаетесь работами с различными материалами.

Основные этапы изготовления детали методом обтачивания

Точение выполняют с помощью специальных резцов: токарных стамесок. Они оснащены удлиненными рукоятками, что позволяет надежно удерживать инструмент. Есть разные виды стамесок. Для черновой обработки требуется полукруглая.

1. Выполняя первый проход, снимают стружку на толщину 1-2 мм. Используют среднюю (серединную) часть стамески. Все последующие проходы выполняют только боковыми частями.
2. Снимают стружку до тех пор, пока не останется 4-5 мм металла для чистовой обработки. При переходе к ней, меняют инструмент на косую стамеску и устанавливают ее на ребро.
3. Равномерно нажимая на инструмент, выполняют чистовую обработку. Если требуется сделать внутренне отверстие, используют патроны и пландшайбы.
4. Проверяют точность выполненных работ с помощью кронциркуля, штангенциркуля, микрометра, нутрометра и др.

Точность работ на токарном станке обеспечивается правильным выбором инструментов и их геометрических параметров. У резцов это углы, расположенные между режущими кромками. В учебных заведениях по подготовке токарей большое внимание уделяют именно этим вопросам.

Столь же важно правильно держать инструмент под определенным углом. Навыки работы на токарном станке приходят с опытом. Но для управления станками с ЧПУ требуются только знания.

Виды токарных работ

Отличие токарной обработки от фрезерной заключается в том, что на токарном станке вращается деталь, а резец и прочий вспомогательный инструмент закрепляется неподвижно в резцедержателе или задней бабке. Таким способом получаются детали вращения, которые имеют цилиндрическую и коническую форму. Типовыми деталями в токарном деле принято считать: корпус, гайка, стакан, болт, шпилька, фланец, шайба, вал, втулка, зубчатые колеса и другие.

Современные режущие инструменты позволяют добиться получения сложных элементов практически любой конфигурации. К основным токарным действиям относят:

• обработка наружных поверхностей;
• подрезка торцов и уступов;
• вытачивание канавок и отрезание заготовки;
• обработка внутренних поверхностей и выточка внутренних канавок;
• сверление, зенкерование, развертывание, притирка;
• нарезание наружных и внутренних резьб резцом или метчиком;
• обработка поверхностей сложной формы;
• накатывание рифления.

В металлообработке есть понятие квалитет и чистота обработки. Для сложных и ответственных узлов зачастую необходимо выпускать детали, соответствующие 8-12 квалитету точности, а шероховатость обрабатываемых поверхностей должна быть не менее 5-6 класса. Такое качество изготовления достигается применением современного твердосплавного инструмента и обработкой на точных токарных станках. Квалификация токаря или оператора станка ЧПУ должна быть не ниже 5 разряда.

Токарные работы также состоят из обязательного инструментального контроля обрабатываемой детали. Он проходит в два этапа: первый – это контроль линейных размеров самим рабочим во время выполняемых операций, второй происходит на окончательной проверке в ОТК. Контроль за соответствием заданным параметрам производится следующими измерительными инструментами:

• штангенциркули и штангенглубиномеры;
• микрометры гладкие и резьбовые;
• концевые меры длины (пробки, скобы, плитки);
• кольца и шаблоны для проверки резьбы;
• индикаторы и специальные приборы;
• измерительные машины.

Точное следование технологии изготовления детали позволяет получать детали малых и крупных партий, а также единичные изделия с высокой точностью и минимальным уровнем брака.

Ежедневное обслуживание токарных станков

Качественные запчасти для станков и своевременный уход за частями токарно-винторезного оборудования обеспечивает долгую службу станка и качество изготавливаемых деталей. Самое важное при обслуживании станка – не допустить повреждение его функциональных частей, поэтому ежедневно по окончании работы необходимо проводить несложные манипуляции по уходу и подготовке оборудования к следующим операциям. Они включают в себя:

• очищение поверхности от разнообразного технического мусора (стружки, пыли и т. д.);
• растворение керосином загрязнений и маслянистых разводов, вытирание насухо элементов;
• смазывание маслом всех деталей без лакокрасочного покрытия;
• заполнение масленок пластичной смазкой.

Перед началом работы на станке также следует проверять наличие смазки, проводить осмотр оборудования на предмет неисправности деталей. Поддерживать оборудование в исправном состоянии во время рабочего процесса помогают:

• соблюдение техники безопасности;
• своевременная замена деталей и сверл;
• предотвращение образования длинной стружки – ее наматывание на вращающиеся части может стать причиной выхода из строя оборудования;
• соблюдение последовательности включения станка: сначала опущение резца на болванку согласно чертежам, и только потом – включение станка.

Предприятия зареченского кластера интеграции технологий осуществляют изготовление деталей по чертежам заказчика с использованием механообработки металла.

При механической обработке деталей используется современное оборудование:

• ленточнопильные станки;
• комплексы лазерной, плазменной и гидроабразивной резки;
• универсальные токарные, токарно-винторезные и фрезерные станки;
• токарные и фрезерные станки с ЧПУ;
• токарные обрабатывающие центры с ЧПУ
• 3-х, 4-х и 5-ти координатные вертикально-фрезерные обрабатывающие центры
• гибочные станкии прессы;
• штамповочные прессы;
• профилешлифовальные и координатно-шлифовальные станки;
• гравировочные станки,
• аппараты аргонодуговой, плазменной, лазерной, электродуговой и точечной сварки;
• камеры для термической обработки.

Подробнее о технологиях и оборудовании на нашем сайте www.cit19.com в разделе Компетенции — Производственные.

Кластер интеграции технологий осуществляет изготовление деталей с использованием механообработки металла на станках с ЧПУ.

Преимущества изготовления деталей на станках с ЧПУ.

• При использовании станков с ЧПУ достигается высокая точность изготовления деталей и сокращаются сроки их изготовления.
• Благодаря использованию станков и обрабатывающих центров с ЧПУ, Кластер интеграции технологий может изготовить самые сложные детали с высокой точностью.

Виды резцов и их особенности

Качество готовой продукции напрямую зависит от характеристик резца и его геометрических параметров. В зависимости от назначения выделяют следующие виды резцов:

• канавочные;
• проходные;
• фасонные;
• резьбовые;
• подрезные;
• расточные.

По направлению резания резцы делят на правые и левые, а по способу изготовления – цельные или составные.

Применение токарного оборудования является оптимальным выбором для получения деталей высокого качества.

Заказать расчет стоимости