Что такое токарный станок? Понимание основ токарной и растачивающей обработки

Что нужно знать о токарном станке?

Обычно термин «точение» зарезервирован для генерации внешних поверхностей этим режущим действием, в то время как то же базовое режущее действие, примененное к внутренним поверхностям (отверстиям, другим типам), называется «растачивание». Таким образом, фраза «точение и растачивание» разделяет более крупную семью процессов, известных как точение. Резка поверхности на заготовке, будь то точечным или растачивающим инструментом, называется «нарезание торца» и может быть отнесена к одной или другой категории как подмножество.

Точение можно выполнять вручную на традиционном токарном станке, который часто требует постоянного надзора оператора, или на автоматическом токарном станке, который этого не требует. В настоящее время самый популярный тип такой автоматизации — компьютерное числовое управление, более известное как ЧПУ. (ЧПУ также широко используется во многих других типах обработки помимо точения).

При точении заготовка (кусок относительно жесткого материала: дерево, металл, пластик или камень) вращается, а режущий инструмент перемещается вдоль 1-й, 2-й или 3-й оси движения для получения точных диаметров и глубин. Точение может происходить снаружи цилиндра или внутри (также известное как растачивание) для производства трубчатых элементов с разными геометриями. Хотя сейчас довольно редко, ранние токарные станки даже могли использоваться для создания сложных геометрических фигур, даже платоновых тел; хотя, с появлением ЧПУ, стало замечательно использовать некомпьютеризированное управление траекторией инструмента для этой цели.

Процессы точения обычно выполняются на токарном станке, считающемся старейшим из станков, и могут быть различных типов: продольное точение, коническое точение, профилирование или внешнее нарезание пазов. Эти типы процессов точения могут производить разные формы материалов: прямые, конические, изогнутые или с пазами заготовки. Основно используются простые режущие инструменты с одной точкой. У каждой группы заготовок есть оптимальный набор углов инструмента, разработанный за годы.

Отходы металла от операций точения известны как стружка (Северная Америка) или стружка (Великобритания). В некоторых областях их могут называть стружкой. Оси движения инструмента могут быть буквально прямой линией или идти по определенному набору кривых или углов, но они по сути линейны (в нематематическом смысле). Деталь, подвергаемая операциям точения, может называться «токарная деталь» или «обработанная деталь». Точение происходит на токарном станке, который может управляться вручную или по ЧПУ.

:: См. продукты: Токарный станок с ЧПУ

Включение специфических операций:

• Точение
  Общий процесс точения — это точение деталей, пока одноточечный режущий инструмент движется параллельно оси вращения. Точение можно выполнять как на внешней поверхности детали, так и на внутренней (процесс, известный как растачивание). Исходный материал по сути является заготовкой, полученной другими процессами: литьем, ковкой, экструзией или волочением.
• Коническое точение
  Дает цилиндрическую форму, постепенно уменьшающую диаметр от одного конца к другому. Достигается: а) составным слайдом б) коническим точильным инструментом в) гидравлическим копировальным приспособлением г) ЧПУ токарным станком д) формообразующим инструментом е) перемещением тыловича — этот метод более подходит для мелких конических сужений.
• Сферическая генерация
  Производит сферически обработанную поверхность вращением формы вокруг фиксированной оси вращения. Методы: а) гидравлическое копировальное устройство б) ЧПУ токарный станок в) формообразующий инструмент (грубый и готовый метод) г) инструмент позиционирования станины (объясните чертеж).
• Твердое точение (Hard turning)
  Тип точения, выполняемый на материалах с твердостью по Роквеллу С выше 45. Обычно выполняется после термической обработки заготовки. Этот процесс предназначен для замены или сокращения традиционных шлифовальных операций. Твердое точение, когда используется исключительно для удаления материала, предпочтительно конкурирует с грубым шлифованием. Однако при финишной обработке, где форма и размеры критичны, шлифовка лучше. Шлифовка обеспечивает большую размерную точность округлости и цилиндричности. Кроме того, шлифованные чистоты поверхности Rz = 0,3-0,8z не могут быть достигнуты только твердым точением. Твердое точение подходит для деталей, требующих точность округлости 0,5-12 микрон и/или шероховатость 0,8-7,0 микрон. Используется, среди прочего, для шестерен, компонентов топливных насосов и гидравлических компонентов.
• Нарезание торца (Facing)
  В контексте точения состоит в движении режущего инструмента под прямым углом к оси вращения вращающейся заготовки. Это можно сделать поперечным слайдом, если он есть, в отличие от продольного хода (точения). Часто это первая операция в производстве изделия и часто последняя — отсюда фраза «финишная».
• Отрезание (Parting)
  Этот процесс, также известный как отрезание или отрезание, используется для создания глубоких пазов, удаляющих законченную или частично готовый компонент из исходного бруса.
• Внешнее нарезание пазов / Лицевое нарезание пазов
  Нарезание пазов похоже на отрезание, за исключением того, что пазы режутся до определенной глубины вместо вырезания законченной/частичной детали из бруса. Нарезание пазов можно выполнять на внутренних и внешних поверхностях, а также на торце деталей (лицевое нарезание пазов или трепанирование).

Неспецифические операции включают:

• Растачивание (Boring)
  Расширение или зачистка существующего отверстия, созданного сверлением, формовкой и т.д. обработка внутренних цилиндрических форм (генерация) а) зажимом заготовки на шпинделе с помощью патрона или лицевой пластины б) установкой заготовки на поперечный слайд и размещением режущего инструмента в патроне. Эта работа подходит для отливок, которые неудобно монтировать на лицевой пластине. На токарных станках с длинной станиной большую заготовку можно закрепить в патроне на станине, а вал может проходить между двумя выступами заготовки, и эти уши можно сработать до размеров. Ограниченное применение, но доступное квалифицированному токарю/механику.
• Сверление (Drilling)
  Используется для удаления материала изнутри заготовки. В этом процессе используются стандартные сверла, удерживаемые неподвижно в тыловичке головки токарного станка. Этот процесс можно выполнять с отдельно доступными сверлами.
• Кнурлинг (Knurling)
  Вырезание заточенного рисунка на поверхности детали для использования как рукоятка или визуальное улучшение с помощью специального курлящего инструмента.
• Развертывание (Reaming)
  Операция по доводке, удаляющая небольшое количество металла из уже просверленного отверстия. Используется для получения внутренних отверстий с очень точными диаметрами. Например, отверстие диаметром 6 мм делается сверлением сверлом 5,98 мм и затем разверткой до точных размеров.