Что такое токарная обработка? - Определение и виды операций

Что такое поворот?

Токарная обработка – это процесс обработки, при котором режущий инструмент, обычно невращающийся инструмент, описывает спиральную траекторию движения инструмента, перемещаясь более или менее линейно при вращении заготовки.

Обычно термин «токарная обработка» зарезервирован для создания внешних поверхностей с помощью этого действия резания, тогда как это же существенное действие резания, применяемое к внутренним поверхностям, называется «расточкой».

Таким образом, фраза «точение и растачивание» относится к более широкому семейству процессов, известных как токарная обработка. Нарезание граней на заготовке с помощью токарного или расточной инструмента называется «облицовкой» и может быть отнесено к любой категории в качестве подмножества.

Токарную обработку можно выполнять вручную, на обычном токарном станке, который часто требует постоянного наблюдения оператора, или на автоматическом токарном станке, который этого не требует. Сегодня наиболее распространенным типом этой автоматизации является числовое программное управление, более известное как ЧПУ.

При точении заготовка (например, дерево, металл, пластик или камень) вращается, а режущий инструмент перемещается по 1, 2 или 3 осям для создания точных диаметров и глубин. Токарную обработку можно выполнять либо снаружи цилиндра, либо внутри (также известное как сверление) для изготовления трубчатых компонентов различной геометрии.

Хотя сегодня это довольно редко, ранние токарные станки можно было использовать даже для изготовления сложных геометрических фигур, даже Платоновых тел; хотя с появлением ЧПУ стало редкостью использовать для этой цели некомпьютерное управление траекторией.

Процессы токарной обработки обычно выполняются на токарном станке, который считается старейшим из станков и может быть различных типов, таких как прямое точение, точение конуса, профилирование или нарезание внешних канавок.

С помощью этого токарного процесса можно изготавливать различные формы материалов, такие как прямые, конические, изогнутые или рифленые заготовки. При токарной обработке обычно используется простое одноточечное резание. Каждая группа материалов заготовки имеет оптимальный набор углов резца, который разрабатывался годами.

Куски отходов металла от токарных операций известны как стружка (Северная Америка) или металлическая стружка (Великобритания). В некоторых регионах они могут называться поворотами.

Процесс поворота

Токарная обработка — это форма механической обработки, процесс удаления материала, который используется для создания вращающихся деталей путем вырезания ненужного материала. Для процесса токарной обработки требуется токарный или токарный станок, заготовка, приспособление и режущий инструмент.

Заготовка представляет собой кусок предварительно сформированного материала, прикрепленный к приспособлению, которое, в свою очередь, прикреплено к токарному станку и может вращаться с высокой скоростью. Резак обычно представляет собой одноточечный режущий инструмент, который также закреплен в станке, хотя в некоторых операциях используются многолезвийные инструменты.

Режущий инструмент входит во вращающуюся заготовку и срезает материал в виде мелкой стружки для создания нужной формы.

Токарная обработка используется для изготовления вращающихся, как правило, осесимметричных деталей, которые имеют множество элементов, таких как отверстия, канавки, резьбы, конусы, ступени различного диаметра и даже контурные поверхности. Детали, полностью изготавливаемые токарной обработкой, часто включают компоненты, которые используются в ограниченном количестве, например для прототипов, например специально разработанные валы и крепежные детали.

Токарная обработка также обычно используется в качестве вторичного процесса для добавления или улучшения характеристик деталей, изготовленных с использованием другого процесса. Из-за высоких допусков и качества обработки поверхности, которую может предложить токарная обработка, она идеально подходит для добавления точных вращательных элементов к детали, основная форма которой уже сформирована.

Токарные работы

Токарная обработка является наиболее распространенной операцией токарной обработки. В процессе токарной обработки режущий инструмент удаляет материал с внешнего диаметра вращающейся заготовки. Основной целью токарной обработки является уменьшение диаметра заготовки до желаемого размера. Существует два типа токарной обработки:черновая и чистовая.

В ходе технологического цикла над заготовкой могут выполняться различные операции для получения требуемой формы детали. Эти операции можно разделить на внешние и внутренние.

Внешние операции изменяют внешний диаметр детали, а внутренние операции изменяют внутренний диаметр. Каждая из следующих операций определяется типом используемой фрезы и траекторией, по которой эта фреза удаляет материал с заготовки.

Включение определенных операций (внешнее)

• Поворот. Одноточечный токарный инструмент перемещается в осевом направлении вдоль стороны заготовки, удаляя материал для формирования различных элементов, включая ступеньки, конусы, фаски и контуры. Эти элементы обычно обрабатываются с небольшой радиальной глубиной резания, и выполняется несколько проходов, пока не будет достигнут конечный диаметр.
• Коническая токарная обработка. Токарная обработка с конусом позволяет получить цилиндрическую форму, диаметр которой постепенно уменьшается от одного конца к другому.
• Жесткий поворот. Твердая токарная обработка — это тип токарной обработки материалов с твердостью по шкале Роквелла C выше 45. Обычно ее выполняют после термообработки заготовки. Процесс предназначен для замены или ограничения традиционных операций шлифования. Твердое точение, применяемое исключительно для снятия припуска, выгодно конкурирует с черновым шлифованием. Однако, когда он применяется для отделки, где форма и размер имеют решающее значение, шлифовка предпочтительнее.
• Облицовка. Одноточечный токарный инструмент перемещается радиально вдоль конца заготовки, удаляя тонкий слой материала, чтобы получить гладкую плоскую поверхность. Глубина торца, обычно очень маленькая, может быть обработана за один проход или может быть достигнута за счет обработки на меньшей осевой глубине резания и выполнения нескольких проходов.
• Расставание. Подобно нарезанию канавок, одноточечный отрезной инструмент перемещается радиально, в сторону заготовки, и продолжается до тех пор, пока не будет достигнут центр или внутренний диаметр заготовки, таким образом отделяя или отрезая часть заготовки.
• Выемка канавок. Токарный одноточечный резец перемещается радиально, вглубь заготовки, нарезая канавку, равную по ширине режущему инструменту. Для создания канавок, превышающих ширину инструмента, можно сделать несколько надрезов, а для создания канавок различной геометрии можно использовать специальные инструменты.

Неспецифические операции (внутренние)

• Скучно. Сверлильный инструмент входит в заготовку в осевом направлении и вырезает внутреннюю поверхность, образуя различные элементы, такие как ступеньки, конусы, фаски и контуры. Расточной инструмент представляет собой одноточечный режущий инструмент, который можно настроить на резку нужного диаметра с помощью регулируемой расточной головки. Сверление обычно выполняется после сверления отверстия, чтобы увеличить диаметр или получить более точные размеры.
• Бурение. Он используется для удаления материала с внутренней стороны заготовки. В этом процессе используются стандартные сверла, стационарно удерживаемые в задней бабке или револьверной головке токарного станка. Этот процесс может быть выполнен с помощью отдельно доступных сверлильных станков.
• Накатка. Вырезание зубчатого рисунка на поверхности детали для использования в качестве рукоятки или визуального улучшения с помощью специального инструмента для накатки.
• Расширение. Размерная операция, при которой небольшое количество металла удаляется из уже просверленного отверстия. Это делается для изготовления внутренних отверстий очень точных диаметров. Например, отверстие диаметром 6 мм просверливается сверлом диаметром 5,98 мм, а затем расширяется до точных размеров.
• Потоки. Одноточечный резьбонарезной инструмент, обычно с заостренной на 60 градусов вершиной, перемещается в осевом направлении вдоль стороны заготовки, нарезая резьбу на внешней поверхности. Резьба может быть нарезана до заданной длины и шага, и для ее формирования может потребоваться несколько проходов.
• Поворот многоугольников. В котором некруглые формы обрабатываются без прерывания вращения сырья.

Параметры резки

При точении скорость и движение режущего инструмента задаются несколькими параметрами. Эти параметры выбираются для каждой операции на основе материала заготовки, материала инструмента, размера инструмента и т. д.

• Режущая подача — Расстояние, на которое режущий инструмент или заготовка продвигается за один оборот шпинделя, измеряется в дюймах на оборот (IPR). В некоторых операциях инструмент входит в заготовку, а в других — заготовка входит в инструмент. Для многолезвийного инструмента подача при резании также равна подаче на зуб, измеренной в дюймах на зуб (IPT), умноженной на количество зубьев на режущем инструменте.
• Скорость резки – Скорость поверхности заготовки относительно кромки режущего инструмента во время резки, измеряемая в поверхностных футах в минуту (SFM).
• Скорость шпинделя — Скорость вращения шпинделя и заготовки в оборотах в минуту (об/мин). Скорость шпинделя равна скорости резания, деленной на длину окружности обрабатываемой детали. Чтобы поддерживать постоянную скорость резания, скорость шпинделя должна варьироваться в зависимости от диаметра резания. Если скорость шпинделя поддерживается постоянной, скорость резания будет меняться.
• Скорость подачи — Скорость движения режущего инструмента относительно заготовки при резке. Скорость подачи измеряется в дюймах в минуту (дюйм/мин) и является произведением рабочей подачи (ИПР) и скорости вращения шпинделя (об/мин).
• Осевая глубина резания — Глубина инструмента по оси заготовки при резке, как при торцевании. Большая осевая глубина резания потребует низкой скорости подачи, иначе это приведет к высокой нагрузке на инструмент и сокращению срока службы инструмента. Поэтому элемент обычно обрабатывается за несколько проходов, поскольку инструмент перемещается на указанную осевую глубину резания для каждого прохода.
• Радиальная глубина резания — Глубина инструмента по радиусу заготовки, когда он делает рез, как при токарной или расточной операции. Большая радиальная глубина резания потребует низкой скорости подачи, иначе это приведет к высокой нагрузке на инструмент и сокращению срока службы инструмента. Поэтому элемент часто обрабатывается в несколько этапов по мере перемещения инструмента на радиальную глубину резания.

Инструменты

Различные углы, формы и размеры одноточечного режущего инструмента напрямую связаны с получаемой поверхностью заготовки во время операций механической обработки. Существуют различные типы углов, такие как передний угол, боковой передний угол, угол режущей кромки, задний угол, радиус вершины, которые существуют и могут различаться в зависимости от заготовки.

Существует также много форм одноточечных режущих инструментов, таких как V-образная и квадратная. Для удержания режущего инструмента во время работы обычно используется специальный держатель инструмента.

Часто задаваемые вопросы.

Что такое поворот?

Токарная обработка – это процесс обработки, при котором режущий инструмент, обычно невращающийся инструмент, описывает спиральную траекторию движения инструмента, перемещаясь более или менее линейно при вращении заготовки.

Что такое процесс поворота?

Токарная обработка – это форма механической обработки. , процесс удаления материала, который используется для создания вращающихся деталей путем вырезания ненужного материала. Для процесса токарной обработки требуется токарный или токарный станок, заготовка, приспособление и режущий инструмент.