Токарная обработка металла

 

ТЕМА 16  7 класс

Одним из наиболее широко применяемых методов обработки металлов резанием является точение, то есть получение деталей, являющихся телами вращения.

На этом принципе основана токарная обработка металла, которая осуществляется на специальных станках.

На таких станках можно обрабатывать цилиндрические, фасонные, конические либо торцовые поверхности. Так же можно вытачивать канавки, обрабатывать отверстия, выполнять множество других работ с достаточно высокой точностью и качеством изготовления деталей.

Они были изобретены еще несколько сотен лет назад и стали одним из факторов промышленной революции. Именно благодаря токарному станку — производство и обработка металлов за короткое время смогли добиться поразительного прогресса.

В настоящее время, львиная доля производства металлических деталей и изделий приходится именно на токарные станки.

Причем, в последние годы, все шире распространяются различные автоматические токарные комплексы, которые работают с минимальным вмешательством человека, выполняя практически все задачи по обработке изделий самостоятельно.

Технология и принцип работы

Осуществляется обработка металлов на токарных станках с помощью режущих инструментов, таких как сверла, развертки, резцы, плашки и т. д.

Процесс резания осуществляется за счет вращения заготовки в токарном станке, а так же движения подачи, то есть поступательного движения резца. Движение подачи может быть как продольным так и поперечным. Так же в широком диапазоне может изменяться угол резца к оси движения заготовки.

Весь процесс обработки изделия в токарном станке осуществляется в полуавтоматическом режиме.

С помощью токарного станка можно осуществлять обтачивание, то есть обработку наружной поверхности изделия, подрезание – работа с торцевыми поверхностями, растачивание – работа с внутренними поверхностями, а так же резку, то есть разделение изделия на части либо разделение заготовки и готового изделия.

Таким образом, на токарном станке можно с высокой точностью изготовить зубчатые колеса, валы, шкивы, кольца, втулки, муфты и множество других деталей вращения.

Все токарные станки состоят из станины, которая является базовой основой станка, на которую монтируются все остальные части станка, передней бабки, в ней находятся коробки скоростей, шпиндель и коробка подач, которая передает движения к суппорту от шпинделя.

Также в состав станка входит фартук, который преобразует вращение винта в поступательное движение суппорта с инструментом, собственно суппорт, в котором крепится режущий инструмент.

Различают:  универсальные; специальные; специализированные токарные станки.

Наиболее распространены универсальные станки, они позволяют выполнять практически все виды токарных работ.

На специальных станках производится обработка одной детали определенного типоразмера, их обычно не переналаживают для работы с другими деталями.

На специализированных станках, как правило, обрабатываются детали производимые в массовом либо крупносерийном производстве, они отличаются наличием специфической оснастки и инструментария используемого для обработки заготовок.

Токарные станки разделяют на:  токарно-винторезные; токарно-карусельные; лоботокарные станки; токарно-фрезерные обрабатывающие центры.

Чаще всего, используются именно токарно-винторезные станки. Кроме того, обработка металла на токарном станке карусельного типа так же выполняется довольно часто, отличием этих станков является возможность обрабатывать заготовки большого размера, что не доступно при использовании токарно-винторезных станков.

Токарно-револьверные станки получили свое название благодаря способу крепления режущего инструмента в барабане. Особенно часто такие станки оснащают приводными блоками для крепления инструмента.

Такие блоки позволяют осуществлять значительно больший диапазон работ, чем на обычных токарных станках. К ним относятся сверление отверстий, нарезание резьбы и даже фрезеровка.

Ограничением распространения таких станков является то, что не все револьверные станки позволяют использовать приводные блоки, а так же то, что конструкция таких станков сложнее, а значит, они имеют более высокую стоимость.

Но револьверные станки нашли широчайшее применение в крупномасштабных производствах, так как процесс работы на них легко автоматизируется и роботизируется, что позволяет свести работу оператора к минимально необходимым действиям по заданию программы производства необходимой детали.

В лоботокарных станках ось вращения располагается горизонтально — это позволяет производить детали фланцев либо дисков.

Токарный обрабатывающий центр позволяет вести как токарные, так и фрезерные работы в полуавтоматическом режиме с быстрой сменой рабочего инструмента.

Многошпиндельные токарные автоматы позволяют работать со сложными деталями, производимыми из круглого холоднотянутого прута любого сечения либо из труб.

Производительность таких автоматов очень высока, в результате они нашли широкое применение в крупносерийном производстве, для обычных потребителей они практически недоступны.

Любая разновидность токарных станков может быть оснащена ЧПУ, что позволяет значительно увеличить производительность работы и точность ее выполнения.

Основные преимущества

Благодаря множеству преимуществ токарная и фрезерная обработка металла являются одним из основных используемых в мире способов изготовления огромного количества разнообразных металлических изделий.

Главным преимуществом является то, что с помощью токарной установки квалифицированный токарь может производить металлические детали даже очень сложной геометрии. Благодаря этому ни одно современное предприятие, производящее изделия из металлов не может обойтись без выполнения работ на токарных станках.

Работы на токарных станках могут производиться с широким спектром материалов, таких как сталь, чугун, разнообразные цветные металлы, пластмассы.

Наиболее важным критерием качества обработки материалов является скорость резания станка, чем она выше, тем выше производительность работ на данном станке, а так же качество и точность изготовления.

К преимуществам токарных работ так же относятся высокая точность и качество получаемых изделий, а так же низкий уровень отходов получаемых в процессе обработки заготовок.

Кроме того стружка получаемая в процессе работы токаря может подвергаться повторной переплавке, что еще более существенно снижает процент отходов.

Разнообразие работ на токарных станках помимо особенностей конструкции самих станков обеспечивается большим разнообразием инструментов, с помощью которых производится обработка заготовок.

Наиболее распространенным инструментарием являются разнообразные резцы. Основным их отличием друг от друга является форма режущей кромки, от которой и зависит то, каким образом будет обработана заготовка.

Различают проходные, подрезные, расточные, отрезные фасонные и фасочные виды этого режущего инструментария. Кроме них существуют и другие типы резцов, но они распространены значительно меньше, так как выполняют слишком специфические функции.

Все резцы производятся из материалов, твердость которых значительно превосходит твердость обрабатываемого материала. Чаще всего используются резцы, произведенные из инструментальной стали либо сплавов вольфрама, титана и тантала.

Такие инструменты позволяют обеспечить оптимальную производительность и износ за относительно небольшие деньги.

Так же встречаются керамические и алмазные резцы, которые имеют значительную стоимость и используются для работ с особо прочными либо очень требовательными к точности и качеству обработки деталями.