Вытачивание металлических деталей на токарно винторезном станке

19.08.2020 Автор: VT-METALL

Вопросы, рассмотренные в материале:

• Технологию токарной обработки металла
• Оборудование для токарной обработки металла
• Режущие инструменты для токарной обработки металла
• Виды и причины появления дефектов после токарной обработки металла
• Технику безопасности при токарной обработке металла

Токарная обработка металла – это одна из наиболее популярных технологий изготовления деталей на специальном оборудовании. В ее основе лежит метод удаления с заготовки лишних слоев для придания ей соответствия заданным параметрам.

Токарная обработка позволяет получить различные детали из большинства известных металлов: стали, меди, титана, бронзы и многих других. В нашей статье мы расскажем про основные принципы данной технологии, опишем оборудование и инструмент, а также разберем виды дефектов и способы их предотвращения.

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.

Время на выполнение работ

Срок производства зависит от множества факторов. Основные из них:

• Сложность изделия;
• Наличие грамотно составленных чертежей, на которых есть все размеры! ;
• Количество изделий;
• Загруженность нашего производства;
• Наличие необходимого материала для производства.

При необходимости можно заказать срочные токарные работы, такие заказы запускаются в день обращения, но нужно понимать, что цена на данную работу будет как минимум в два раза выше, так как производство постоянно загружено и чтобы запустить заказ в этот же день нужно вывести токарей во вторую смену. Что является сверхурочной работой и требует как минимум двойной оплаты.

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.

Наши возможности — какие работы выполняем

• все виды технологических операций по чертежам заказчика – от простой торцовки до фасонной расточки;
• точение деталей до 700мм в диаметре, до 1500мм в длину;
• токарное обтачивание различных материалов – от закаленных сталей до резин
• нарезание любых стандартных или нестандартных резьб по заданным параметрам;
• выполним точение фасонных поверхностей, в том числе сферических;
• токарное изготовление шнеков с винтовыми поверхностями переменного шага и диаметра.

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.

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.

Техника безопасности при токарной обработке металла

Следует соблюдать определенные правила техники безопасности в процессе выполнения операций на токарном оборудовании. В противном случае можно испортить изделие, сломать резец или получить травму:

• Нельзя забывать о защитной рабочей одежде. В комплект должны входить: роба, головной убор, полностью закрытая обувь, защитные очки. Пренебрежение экипировкой может привести к ожогам и ранам от стружки и летящих осколков металла.
• Нельзя работать в перчатках!
• Резцы должны быть хорошо заточены, а при использовании токарного станка – отцентрованы и закреплены.
• Нужно крепко держать стамески обеими руками при работе с ними.
• Следует обязательно проводить черновую обработку заготовки перед тем, как ее формировать.
• Нельзя отвлекаться и оставлять работающий станок без внимания.
• Не следует торопиться, надо правильно рассчитать свои силы при ручной подаче.

Обработка металла на токарном станке требует практики. Каждый новый станок необходимо освоить, попробовать провести разные операции на бракованных заготовках. Это даст возможность понять особенности оборудования, получить большую точность и добиться повышения производительности. Выполняя перечисленные выше рекомендации, можно получить прекрасный результат, а также избежать брака и травм.

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.

Как выбрать выгодный баланс качества и стоимости?

Смысл показателей качества токарной обработки и анализ причин, которые их вызывают, позволяют сделать простой и логичный вывод: можно сделать настолько качественную деталь, насколько это позволяют существующие сегодня технологии – если взять для этого самые современные станки, самый лучший инструмент и самых высококлассных профессионалов токарного дела.

И если вам требуется действительно образцовое качество, именно мы можем вам его предоставить. Потому что мы располагаем передовым оборудованием, используем инструменты лучших мировых фирм, а работу выполняют мастера, чей уровень подтвержден и опытом, и квалификацией.

Мы можем сделать для вас идеальную деталь – но такая деталь далеко не всегда будет вам нужна. Потому что с ростом качества растут и затраты на выполнение работы. А значит, качество не всегда должно быть запредельным – но оно всегда должно быть таким, которое нужно именно вам. И всегда можно отыскать разумный баланс между качеством изготавливаемых нашим предприятием деталей и стоимостью этого изготовления – ведь приемлемое качество у нас можно получить на более простом станке и за меньшую цену.