Токарная обработка металла

Токарная обработка является важным способом обработки металла резанием. Она предполагает постепенное срезание слоев металла до получения требуемых параметров детали – размеров, формы и шероховатости.

Токарная обработка металлаОсновными инструментами, используемыми на токарном станке, являются резцы
 

Токарные станки предназначаются для обработки тел вращения, которые занимают значительную часть сортамента объемных металлических изделий.

Процесс резки металла на токарном станке

На данном оборудование можно выполнять большое количество работ, которые можно разделить в следующие группы:

  • Обработка внешней и внутренней поверхности;
  • Формирование новых элементов детали;
  • Отрезка части заготовки;
  • Нарезание резьбы.

Основными инструментами, используемыми на токарном станке, являются резцы. Для формирования и обработки осевых отверстий используются инструменты сверлильной группы. Нарезание резьбы ведется плашками, метчиками и специальными головками. Токарная обработка похожа на расклинивание материала, где роль клина исполняют режущие инструменты. На резец действует усилие подачи, благодаря которому он врезается в заготовку, сжимая слой металла, находящийся впереди него. Это усилие превышает силу сцепления частиц, и отделяет их от заготовки в виде стружки. Таким образом удаляется слой металла, которой называется припуском.

Для обеспечения процессом резания качественной обработки, требуется, чтобы он происходит быстро и непрерывно. Форма детали получается за счет перемещения заготовки и инструмента, а также геометрической формы инструмента. Движением подачи называется поступательное движение резца, которое может происходить вдоль заготовки, поперек или под углом к ней. Вращение заготовки считается основным движением, поскольку его скорость гораздо выше, чем движения подачи.

Процесс токарной обработки по своей сути направлен на превращение припуска в стружку.

Можно выделить следующие виды стружки:

  • Надломная. Образуется во время резки материалов с наиболее низкими пластическими свойствами, такими как бронза и чугун. Состоит из отдельных частиц, никак не связанных друг с другом.
  • Элементная или стружка скалывания. Получается при работе с твердыми материалами, обладающими малой вязкостью. Наиболее ярко выраженная такая стружка получается при низкой скорости резки. Типичный пример этих материалов – углеродистые и инструментальные стали. В таких видах стали элементы стружки имеют слабую связь между собой или вообще не связаны.
  • Ступенчатая. Получается при резке конструкционных и низколегированных сталей, алюминия и сплавов на его основе на средней скорости. Такой тип стружки имеет вид сплошной ленты, ровную со стороны инструмента и ступенчатую с противоположной.
  • Слитная. Получается при резке мягких материалов, таких как сталь с низким содержанием углерода, свинца, олова, меди и сплавов на их основе. Резка таких материалов ведется на высоких скоростях. Вид такой стружки – спираль или длинная путанная лента.

Оборудование для токарной обработки

Для этого вида обработки используются токарные станки различных видов. Они могут различаться по конструкции, назначению, допустимым размерам заготовки, степени автоматизации процессов и т. д. К токарной группе станков относят:

  • Токарно-винторезные;
  • Токарно-карусельные;
  • Токарно-револьверные;
  • Лоботокарные;
  • Токарные многошпиндельные;
  • Полу- и автоматические токарные центы.

Наибольшее распространение получили токарно-винторезные станки как самые универсальные. На его примере можно рассмотреть принцип работы всех станков токарной группы. Основание станка является станина, представляющая собой массивную чугунную деталь. Запас прочности у станины весьма велик, не меньше 15-20, поэтому выход станины из строя практически исключен. Значительный запас прочности необходим, чтобы сохранялась точность обработки – даже небольшое смещение одной части станины относительно другой может значительно ухудшить качество работ.

На станине располагаются все основные элементы станка. В верхней части станины располагаются направляющие для перемещения суппорта, предназначенного для закрепления инструмента, и задней бабки, которая требуется для удержания длинных заготовок. Передняя бабка является неподвижным узлом, и представляет собой чугунную коробку. Внутри неё располагается главный исполнительный механизм, состоящий из шпинделя и коробки скоростей.

Шпиндель имеет вид пустотелого вала, на конце которого имеется устройство для крепления заготовки. В большинстве станков роль этого устройства играет патрон. Коробка скоростей необходима, чтобы изменять скорость вращения заготовки. Она выступает промежуточным звеном между двигателем и шпинделем. Современные станки обладают возможность регуляции скорости в широких пределах, с большим количеством ступеней или вообще без них.

Суппорт состоит из ряда элементов, основными из которых выступают салазки и резцедержатель. Перемещение суппорта может происходит механически и вручную. В станках, оснащенных ЧПУ, можно задать программу перемещения, по которой будет двигаться суппорт вместе с закрепленным в нем инструментом.

Статья носит ознакомительный характер.
Не забывайте консультироваться со специалистами.