Токарная обработка металла

Токарная обработка — самая распространенная технология изготовления различных деталей и изделий, при которой с заготовок снимаются слои металла различной величины. Этот процесс выполняется на специальных станках.
Токарная обработка металла
В этой статье мы расскажем обо всех особенностях токарной обработки металла. Вы узнаете:
  • на каких станках происходит токарная обработка металла;
  • какие изделия изготавливают по этой технологии;
  • какие операции выполняются;
  • какие инструменты для этого используют;
  • какие особенности имеет токарная обработка металла;
  • как предупредить возникновение брака.

Обработка металла на токарных станках

Токарные станки применяют для единичного, мелкосерийного, серийного и массового производства следующих деталей и изделий.

  • втулки;

  • валы различных конфигураций;

  • гайки;

  • зубчатые колеса;

  • муфты;

  • кольца;

  • шкивы и пр.


Токарная обработка металла

Фотография №1: токарная обработка металла

Виды токарной обработки металла

Существуют следующие виды токарных станков.

  • Токарно-винторезные. Самая распространенная группа токарных станков. На обрабатывают тела вращения для:

    • формирования конусных поверхностей;

    • нарезания резьбы;

    • обработки наружных цилиндрических поверхностей;

    • сверления, зенкерования и развертывания отверстий;

    • накатывания рифлений;

    • обработки торцов и уступов;

    • обработки канавок;

    • отрезных операций;

    • нарезания наружных и внутренних резьб.

Виды токарной обработки металла

Изображение №1: основные виды токарной обработки металла

  • Токарно-карусельные. Станки для обработки заготовок больших диаметров.

  • Токарно-револьверные. Станки для обработки прутков, поковок и отливок.

  • Лоботокарные. Устройства предназначенные для обработки шкивов, колес, полуфабрикатов шестерен, фланцев, звездочек и пр.

Токарно-винторезный станок

Фотография №2: токарно-винторезный станок

Технология токарной обработки металла

Основной принцип технологии токарной обработки металла заключается в следующем: подаваемый инструмент врезается режущей кромкой в поверхность заготовки. Последняя снимает слой металла преобразуя в стружку.

Выделяют 4 вида стружки.

  • Ступенчатая. Формируется при обработке заготовок из алюминиевых сплавов и сталей умеренной твердости на средних скоростях.

  • Стружка надлома. Формируется при токарной обработке материалов с невысокой пластичностью.

  • Элементная. Стружка образуется при токарной обработке твердых и маловязких металлов.

  • Слитая. Стружка, формируемая при скоростной токарной обработке заготовок из мягких материалов. К ним относятся мягкая сталь, свинец, олово, медь, сплавы на их а также полимеры.

Виды металлической стружки

Изображение №2: виды стружки, формирующейся при токарной обработке металла

Основной инструмент для обработки металла на токарных станках

Для обработки металла на токарных станках используются различные виды резцов.

  • Прямые проходные токарные резцы. Применяются для обработки наружных поверхностей заготовок. Наибольшее распространение получили три размера державок.

    • 20*20 мм.

    • 25*16 мм.

    • 32*20 мм.

Прямые проходные токарные резцы

Фотография №3: прямые проходные токарные резцы

  • Резьбовые токарные резцы. Инструменты для нарезания наружных и внутренних резьб. Операции первого типа выполняются прямыми приспособленими с копьевидными головками.

Резьбовой резец для нарезания наружной резьбы

Фотография №4: резьбовой резец для нарезания наружной резьбы

Резцы, для нарезания внутренних резьб имеют изогнутую форму.

Резьбовые резцы для нарезания внутренних резьб

Фотография №5: резьбовые резцы для нарезания внутренних резьб

  • Отрезные токарные резцы. Инструмент для формирования канавок различной глубины. Головки инструментов имеют твердосплавные напайки.

Отрезные токарные резцы

Фотография №6: отрезные токарные резцы

  • Расточные токарные резцы. Резцы для обработки глухих и сквозных отверстий. Инструменты различаются углами наклона головок.

    • У резцов, предназначенных для обработки глухих отверстий, этот угол равен 95°.

Расточные резцы предназначенные для глухих отверстий

Фотография №7: расточные резцы, предназначенные для обработки глухих отверстий

  • У токарных расточных резцов, предназначенных для обработки сквозных отверстий — 60°.

Расточные резцы предназначенные для сквозных отверстий

Фотография №8: расточные резцы, предназначенные для обработки сквозных отверстий

Отогнутый подрезной резец

Фотография №9: отогнутый подрезной резец

Упорный проходной резец

Фотография №10: упорный проходной резец

Отогнутые проходные токарные резцы

Фотография №11: отогнутые проходные токарные резцы

Выбор ключевых параметров токарной обработки металла

Главные параметры токарной обработки металла — скорость вращения шпинделя и подача. Расскажем о критериях выбора режимов.

  • Скорость вращения шпинделя. При черновой токарной обработке металла устанавливают низкую скорость вращения шпинделя, а при чистовой — высокую.

  • Подача. При черновой обработке подача больше, при чистовой - меньше.

Как предотвратить брак при токарной обработке металла и устранить последствия ошибок?

При токарной обработке металла могут возникать следующие виды брака.

  • Шероховатость полученной поверхности не отвечает требованиям, указанным в чертеже.

  • Обточенная поверхность приобрела овальную форму.

  • Поверхность получила конический профиль.

  • В результате токарной обработки была изготовлена деталь с неправильными габаритами.

  • Часть поверхности не была обработана.

Рассмотрим вышеперечисленные виды брака подробнее.

Шероховатость полученной поверхности не отвечает требованиям, указанным в чертеже

Это происходит по следующим причинам.

  • Задана слишком большая подача.

  • Дрожание заготовки и износа подшипников шпинделя или неправильной фиксации.

  • Между отдельными частями суппорта увеличился зазор.

  • Резец закреплен недостаточно надежно.

  • Инструмент имеет малый радиус при вершине режущей кромки.

  • Резец плохо заточен.

  • Материал детали слишком вязкий.

  • Резец имеет неправильные геометрические параметры.

Перечисленные виды брака часто устраняют путем снятия тонких слоев металла.

Обточенная поверхность приобрела овальную форму

Заготовка может приобрести овальную форму из-за биения шпинделя по трем причинам.

  1. Неравномерная выработка подшипников.

  2. Неравномерный износ шеек шпинделя.

  3. Попадание мелкой стружки или грязи в коническое отверстие шпинделя.

В ряде случаев наблюдается смещение оси заготовки относительно оси шпинделя. В результате величина радиального биения превышает радиальный припуск. Обработке подвергаются не все секторы окружности.

Обозначенные проблемы решаются при:

  • регулярных поверках станков;

  • своевременных ремонтах оборудования;

  • очистке передних центров и конических отверстий.

Рекомендуется регулярная проверка правильности установки заготовки в патроне. Мастер обращает внимание на радиальное и торцевое направление. Это снижает риск биения, обеспечивает высокое качество обработки.

Поверхность получила конический профиль

Дефект возникает при смещении заднего центра относительно переднего. Причина проблемы - попадание мелкой стружки или грязи в заднее отверстие пиноли. Для устранения этой причины брака нужно:

  • правильно установить задний центр;

  • очистить центр и коническое отверстие пиноли;

  • переместить корпус задней бабки на ее плите (при необходимости).

Для карусельных станков и станков без задней бабки следует устранить отклонение линейного перемещения инструментального суппорта вдоль оси шпинделя.

В результате токарной обработки была изготовлена деталь с неправильными габаритами

Габариты полученной детали чаще всего не соответствуют заданным из-за:

  • неточной установки глубины резания;

  • неправильного измерения при снятии пробной стружки.

Если диаметр детали получился меньше требуемого, то брак не исправить. В противном случае снимают слои металла нужной толщины.

Часть поверхности не была обработана

Этот вид брака возникает по следующим причинам.

  • Неправильные начальные размеры заготовок.

  • Недостаточный припуск на обработку.

  • Плохая правка заготовки.

  • Неправильная установка.

  • Плохая выверка.

  • Неточное расположение центровых отверстий.

  • Смещение задних центров.

Обычно такой брак исправить не удается. Чтобы его избежать:

  • следите за расположением отверстий;

  • всегда проверяйте правильность установки задних центров;

  • удостоверяйтесь в том, что заготовка надежно установлена;

  • устанавливайте нужные величины припусков;

  • измеряйте заготовки перед обработкой;

  • тщательно их правьте пред закреплением в станках.

Охрана труда при выполнении токарных работ

  1. При работе надевайте защитные очки и вставляйте противошумовые вкладыши.

  2. Включайте сжатый воздух только при контакте инструмента с заготовками.

  3. Не включайте сжатый воздух, если привод не работает.

  4. Перед началом работы убедитесь в исправности:

    • кожухов;

    • глушителей;

    • воздушных шлангов;

    • системы подвода сжатого воздуха.

  5. Используйте сжатый воздух для удаления стружки только в том случае, если этого требует технологическая документация.

  6. Не удаляйте стружку руками и не выдувайте ее. Используйте специальные крючки и магниты.

  7. Чтобы избежать поломки инструмента и вырыва заготовки:

    • перед остановкой станка выключите подачу;

    • удалите резец от детали;

    • остановите шпиндель.

  8. При включении станка:

    • запустите шпиндель;

    • плавно подведите резец к заготовке;

    • включите подачу.

  9. Не стойте на линии отлета стружки. Находиться нужно с правой стороны от суппорта.

  10. Используйте правильно заточенный инструмент.

  11. Все поверхности очищайте от масла и грязи.

  12. При подготовке к токарной обработке металла удостоверьтесь в надежности крепления: 

  • патрона;

  • планшайбы;

  • резцедержателя;

  • ограждения зоны резания.

Где купить инструменты для токарной обработки металла

Резцы и иные инструменты для токарной обработки металла можно купить в нашем магазине. Мы предлагаем качественную продукцию отечественного и зарубежного производства, реализуем широкий спектр сопутствующих товаров.

Для ознакомления с ассортиментом изделий посетите соответствующий раздел сайта.

Больше полезной информации
Полезные обзоры и статьи
Все статьи
Подписывайтесь на нас
Присылаем скидки на инструмент и только полезную информацию!
Не нашли нужной позиции в каталоге?
Мы готовы изготовить и поставить уникальные виды инструмента специально под ваш заказ!
Заказать
Успешно
Ваш запрос отправлен.
Выбор города
Доставляем по всей России