Виды обработки на токарном станке

   В промышленности и частных мастерских токарная обработка считается довольно распространенным процессом. Она охватывает много различных видов операций. Все виды обработки на токарном станке отличаются, позволяют получить сложные детали с точными размерами. При этом производители создают оборудование, способное упростить многие операции. Интеграция числового программного управления ускоряет их получение.

Что представляет собой токарная обработка

   Токарная обработка – процедура снятия слоя металла, точение поверхности резцом. Обработка детали на токарном станке предусматривает вращение самой заготовки, а не инструмента. Это отличает его от многих других видов оборудования.

Специфика обработки деталей определяет некоторые ограничения. Они связаны с тем, что заготовки должны быть цилиндрической формы.

Основные виды токарной обработки

   Обработка детали на токарном станке может отличаться, все зависит от характеристик установленной модели. Кроме обычного точения возможно нарезание резьбы, сверление, подрезка и обтачивание торцов.

Точение

   Точение – базовая обработка детали, при которой режущий инструмент (резец) снимает с вращающейся заготовки за один или несколько проходов за счет изменения подачи слой материала. Мастера получают деталь цилиндрической или конической формы. Они распространены, применяются при сборке различных механизмов. При этом выделяют:

• Черновое точение. Предусматривает первичную обработку заготовки, требуется для быстрого удаления слоя металла. На оборудовании устанавливается большая подача и скорость, за счет чего сокращается время. Однако, качество поверхности низкая, может быть отклонение по точности.

• Чистовое точение. Считается завершающим этапом, можно получить изделие нужной формы и с соответствующими размерами. Для этого устанавливается низкая скорость вращения, меньшая подача, а также резцы с твердосплавными наконечниками. При этом придается нужная шероховатость, которая указывается в технической документации.

Для обработки точением подходят заготовку из различных сплавов. Мастеру достаточно выбрать резец с нужным наконечником. Некоторые модели оборудования могут выполнять работу автоматически с высокой точностью по заданной программе.

Резьбонарезание

   Изделия цилиндрической формы распространены. Они подходят для нанесения резьбы, которая считается самым распространенным и надежным методом соединения. Подобный вид обработки направлен на получение спиральных канавок. Метод применяется в:

• машиностроении;

• при выполнении восстановительной работы;

• строительстве.

   Для подобного точения нужны шаблоны для проверки резьбы с заданными параметры. Даже незначительное отклонение витков приводит к тому, что изделие станет непригодным, при закручивании витки срезаются. Выделяют несколько видов операций нарезания резьбы:

• Наружная. Бороздки наносятся на внешней стороне, мастера получают шпильки, болты. После получения резьбы она проверяется калибрами.

• Внутренняя. Нарезание канавок происходит внутри отверстий, что позволит закручивать болты, винты и иные крепежи. Для работы в суппорте закрепляются резцы с необычной режущей кромкой.

   Резьбонарезной станок довольно распространен. Связано с тем, что без резьбового соединения не обходятся сложные механизмы, бытовые приборы, двигатели автомобилей.

Сверление и расточка

   Обработка детали предусматривает получение нового отверстия с нужным диаметром, глубиной. Для этого нужно сверло, которому передается вращение. Достаточно распространенная операция, позволяет получить базу под крепеж, крепление других элементов.

   Мастер выполняет расточку на станках для увеличения диаметра ранее сделанного отверстия. Операция помогает получить гладкую и более точную поверхность. Она нужна, когда детали будут вращаться при работе. Низкое трение помогает увеличить ресурс работы.

Подрезка и обтачивание торцов

   Обработка детали на токарном проводится и для подрезки торцевой поверхности. Это делается для получения нужной плоскости, размера и чистоты. Операции проводят для:

• удалить неровности;

• снизить шероховатость;

• точно подогнать размеры изделия;

• подготовить базовую поверхность для подготовки изделия.

   Кроме точения в машиностроении и других отраслях промышленности требуется подрезка торцов. В суппорте устанавливается плоский резец с широкой режущей кромкой.

Канавки и проточки

   Операции, связанные с получением канавок, часто проводятся для изготовления деталей, применяемых при сборке сложных механизмов. Создаются посадочные места для колец и иных крепежных элементов. Для точения требуются резцы с тонкой режущей кромкой.

   Операции, связанные с получением канавок, проводятся для уменьшения веса вала без потери прочности. Но в этом случае обработка детали предусматривает точность контроля положения резца и степени его углубления.

Накатывание рифлений

   Еще одна обработка заготовок, которая проводится для получения изделий сложной формы. Для этого требуется специальная оснастка. Рифления имеют разный размер и форму.

   Накатка считается сложным процессом. Для образования рифлений в твердом металле требуется время. При этом вращение проходит с заданной скоростью.

Обработка отверстий на токарном станке метчиками, зенкерами и сверлами

   Метчики и зенкеры подходят для ручной обработки отверстий. Но механизация процесса помогает ускорить работу. Для этого на токарном станке есть блок для закрепления инструмента и передачи ему вращения от основного двигателя.

   Дополнительная функция подходит для мелкосерийного производства. Поэтому не многие уделяют внимание ее наличию.

Обработка фасонных поверхностей

   Требуется и обтачивание поверхностей с криволинейной образующей. Можно получить форму изделия, которая будет отличаться от цилиндра или конуса.

Провести такую работу можно и на обычном токарном станке. Для этого подбираются резцы с подходящей формой режущей кромки. Но для массового выпуска потребуются специальные модели станков.

Принцип работы токарного станка

   Виды слесарных работ, которые проводятся на станках токарной обработки, во многом зависят от самого оборудования. При его рассмотрении следует учесть несколько факторов:

• Модульность. Основные органы зачастую можно демонтировать для замены или ремонта. Примером можно назвать суппорт, который фиксирует инструмент и позволяет повернуть его под нужным углом.

• Ограничение по диаметру и длине. Суппорт может перемещаться в продольном и поперечном направлении с определенным ограничением.

• Заготовка вращается, инструмент остается неподвижным. Этим токарное оборудование отличается от фрезерного. Нельзя использовать для получения корпусных изделий как при фрезеровании.

• Возможна полная автоматизация. Модели с блоком числового программного управления встречаются все чаще. Налаживается автоматическая подача прудка и оператору нужно только периодически проверять точность размеров.

Виды токарной обработки во многом зависят от самого станка. На некоторых нарезают резьбу, других растачивают отверстие. Токарные станки не считаются универсальными, для некоторых видов работы они не подойдут.

   Принцип работы большинства видов токарных станков схожий. Заготовка цилиндрической формы закрепляется в патроне, инструмент (резец) в суппорте. После включения патрон начинает вращаться, суппорт перемещается в продольном и поперечном направлении. Возможна подача холодного воздуха и охлаждающей жидкости в зону резанья для снижения температуры, из-за которой возможно деформирование поверхности.

Типы токарных станков и их задачи

   Для проведения различных операций производятся различные станки. С каждым годом количество доступных моделей увеличивается. Все они делятся на соответствующие категории.

Токарно-фрезерные станки

   Универсальные станки для токарных и фрезерных работ. Основой считается станина из стали или чугуна. Отличие от классического станка заключается в присутствии суппорта с фрезерной головкой. Блок ЧПУ упрощает точение и фрезерование. К плюсам относят:

• Универсальность. Возможно получение сложных изделий на одном оборудовании.

• Высокая точность. Это касается моделей с ЧПУ, без которых невозможно современное производство.

• Хорошая эффективность. Можно сэкономить на покупке фрезерного станка, так как многие операции можно провести на этом типе станка.

   Виды токарной обработки могут сильно отличаться. Все зависит от того, какие закреплены резцы и фрезерные головки. Производители стараются сделать станки компактными, чтобы они не занимали много пространства. Уделяется внимание безопасности, экономичности и ремонтопригодности.

Токарно-винторезные станки (комбинированные)

   Подобные станки чаще встречаются в машиностроении, так как резьбовая поверхность позволяет ускорить сборку различных механизмов. Незаменимы и в небольших мастерских, где обрабатывается металл. Классическое исполнение состоит из станины, бабок (передней и задней), суппорта, коробки скоростей для изменения оборотов, ходового винта и некоторых других элементов. Подходит станок для следующих операций:

• подрезки торцовых поверхностей;

• нарезание резьбы с заданными параметрами;

• отрезка заготовки;

• расточка;

• точение цилиндрических и конических поверхностей.

   На токарно-винторезном выполняют различные работы. Поэтому они часто встречаются в мастерских и на производственных линиях.

Универсальные токарные станки

   При работе на универсальном типе можно получить сложные изделия. Они востребованы при единичном выпуске и в случае ремонта. Состоит из основания (станина), суппорта, держателя инструмента, ходового винта и коробки скоростей. Мастер на нем выполняет работы различного вида:

• подрезка торцовой поверхности;

• работа с наружной цилиндрической поверхностью;

• получение наружной и внутренней резьбовой поверхности;

• расточка уже имеющихся отверстий.

   Универсальные токарные станки компактны, они устанавливаются в небольших мастерских для проведения нужных операций. Материал заготовки, закрепляемой для обточки, может отличаться. Но для точной работы нужны резцы с композитной режущей кромкой.

Обрабатывающие центры с ЧПУ

   В последнее время обработку все чаще выполняют на токарных станках с ЧПУ. Возможно фрезерование, сверление, расточку, нарезание резьбы и выполнение другой работы. Подобный станок обеспечивает высокую точность всех проводимых операций. Кроме распространенных агрегатов и механизмов есть система охлаждения, которая подает жидкость или воздух в зону точения. Это позволяет снимать слои металла при высоких оборотах, что повышает качество поверхности.

   Особенностью этого вида токарного станка считается присутствие блока числового программного управления. Оператор заранее составляет программу, указывает основные параметры для всех операций. После размещения и закрепления заготовки оборудование включается, и обработка ведется в автоматическом режиме.

Преимущества токарной обработки

   Токарные станки довольно распространены, так как у проводимых операций на них есть много плюсов. К основным относят:

• Точность размеров и формы. Эти параметры крайне важны в производстве, упрощают изготовление изделий, так как не придется постоянно проверять детали.

• Экономия времени на получении нужных деталей. Особенно это заметно в случае, когда есть ЧПУ.

• Обработка заготовок из различных сплавов. Сегодня обрабатывается титан, латунь, акрил, алюминий, сталь, другие виды металлов.

• Доступность различных операций. Возможно точение, расточка, сверление, нарезание внутренней и наружной резьбы, снятия тонкого слоя при полировании.

   У токарной обработки есть и несколько недостатков, так как возможна установка только заготовок цилиндрической формы. На подобных станках не сделать корпус и другие детали из листов металла.

Как выбрать токарный станок для задач производства

   С каждым годом количество доступных моделей токарных станков увеличивается. Поэтому с выбором возникают трудности. 

Тип обрабатываемого материала

   Оборудование устанавливается и применяется для работы со сталью, алюминием, медью, пластиком и другими материалами. Условная классификация:

• Дерева. Возможна отточка заготовок цилиндрической формы из этого материала.

• Пластика. Он довольно распространен и отличается хорошей обрабатываемостью.

• Металла. Этот материал считается одним из самых распространенных.

• Композита. Он становится все более распространенным, так как обходит по основным параметрам металл и пластик.

   На некоторых моделях могут устанавливаться заготовки из разных материалов. Для этого потребуется соответствующий токарный резец.

Размеры и сложность деталей

   При изучении каталога обращают внимание на описание характеристик, в котором есть показатель максимальной длины заготовки и ее диаметр. При работе выйти за эти ограничения не получится, так как резец нельзя отвести на большее расстояние.

Учитывается работа со сложными изделиями. Зачастую нужно получить резьбу или коническую форму, для чего требуется оснастка.

Объемы производства

   При подборе модели учитывается то, сколько нужно получить изделий, за какой период времени. Все оборудование отличается своей производительностью.

При выпуске средних партий требуется токарный полуавтоматический станок. Они помогают с быстрым получением серийных деталей. Для массового выпуска уже потребуется модель с ЧПУ, так как она позволяет автоматизировать все операции.

Наличие числового программного управления (ЧПУ)

   Система числового программного управления предает гибкость, точность при работе со сложными деталями. ЧПУ помогает ускорить изготовление, так как перемещение инструмента, его смена происходит автоматически.

   Снижаются риски, связанные с допущением ошибок со стороны оператора. Достаточно правильно составить программу, проверить точность формы, размеров первого и нескольких последующий изделий.

Виды токарных резцов

   При разработке технической документации учитывается, что резцы бывают черновыми, чистовыми. Учитывается:

• форма режущей части;

• направление продольного перемещения суппорта;

• цель проводимых операций.

   Слишком мягкие сплавы не подходят для точения на больших оборотах, они перегреваются, быстро истираются. Учитывается металл, из которого изготовлена заготовка.

Техника безопасности при работе на токарном станке

   Работа на подобном оборудовании требует соблюдение техники безопасности. Иначе возможен брак или получение травм. Учитывается несколько рекомендаций:

• Защитная экипировка. Не стоит забывать о том, что при точении появляется стружка, осколки. При попадании на кожу они приводят к ее повреждению.

• Запрещена работа в перчатках. Связано с тем, что заготовка постоянно вращается. Если ткань зацепиться, она может попасть в зону точения.

• Правильная заточка инструментов. При допущении ошибок от режущей кромки откалываются осколки.

• Во время точения нельзя оставлять место работы без присмотра. Несмотря на внедрение автоматики, возможен перегрев и другие внештатные ситуации.

• Нельзя спешить при выполнении операций. Допускаются ошибки, которые приводят к непредвиденным последствиям. Не все модели имеют защитный кожух

   Для точения проходят обучение, получают разряд, со временем повышают свой разряд. Работать без подготовки в собственной мастерской можно, но для этого следует быть осторожным.