Токарная обработка металла – виды, особенности, видео

Токарная обработка – наиболее распространенный тип обработки изделий из металла. Детали, имеющие форму тел вращения, составляют значительную долю продукции машиностроительных производств и входят в состав большинства машин и механизмов.

Краткая характеристика

Современное машиностроение характеризуется широкой номенклатурой изделий, при этом нестабильностью величины производственной партии деталей, которая меняется от нескольких штук до нескольких тысяч или десятков тысяч. Технологический процесс (ТП) обработки тел вращения отличается разнообразием технологических операций, маршрутов обработки и металлорежущего оборудования, применяемого при их изготовлении.

Согласно типовым маршрутам обработки и в зависимости от конструктивно-технологических особенностей и величины производственной партии тела вращения могут обрабатываться на различных типах токарных станков с ручным управлением и с ЧПУ при использовании как в качестве стандартной, так и специальной технологической оснастки.

История

Токарная обработка деталей на специализированных станках известна с VII века до н. э. Первые механизмы были примитивными: между двумя центрами устанавливалась костяная либо деревянная заготовка. Один человек (как правило, раб) крутил изделие, а мастер, удерживая в руках резец, снимал слой стружки. Процедура была долгой и трудоемкой.

После эпохи упадка (раннее Средневековье), в XIV веке, токарные работы уже проводились на механизмах, где вращение заготовке придавали при помощи ножного привода. К XVI веку станки обзавелись центрами из металла и люнетом.

Стало возможным придавать изделиям сложную форму – вплоть до шара, однако механический привод не обеспечивал должной мощности.

К XIX столетию создали мощные станки, полностью выполненные из металла, которые стали основой набиравшего обороты машиностроения. Вслед за массовой электрофикацией станки обзавелись электродвигателями, фактически приняв современную форму. Следующий значимый эволюционный этап связан с внедрением автоматизации и компьютеризацией.

Виды токарных работ

Обработка тел вращения выполняется на станках:

• токарно-винторезных;
• токарно-револьверных;
• с ЧПУ;
• многоцелевых;
• многошпиндельных;
• многорезцовых полуавтоматах.

При этом в зависимости от концентрации технологических переходов (последовательная, параллельная и последовательно-параллельная) применяются одно- или многорезцовые наладки с использованием стандартных или специальных режущих и вспомогательных инструментов.

Обработка на токарных станках отверстий производится как путем одноинструментной последовательной обработки, так и с использованием многошпиндельных головок и комбинированных осевых инструментов.

Выбор техпроцесса

Определяющее влияние на выбор типа токарных станков имеет величина производственной партии деталей и ее конструктивно-технологические особенности:

• максимальный диаметр;
• длина;
• требуемая точность;
• шероховатость поверхности.

Многообразие токарных станков приводит к росту числа конкурирующих вариантов техпроцесса. Например, пользуясь схемой формирования конкурирующих вариантов обработки валов, можно сформировать 20-30 возможных вариантов обработки ступенчатого вала.

Поэтому необходимо выбрать правильный (оптимальный) токарный станок, обеспечивающий минимальную трудоемкость при максимальной экономической эффективности.

При выборе варианта ТП также учитываются объем выпуска продукции и другие производственные условия.

Технико-экономические показатели

Токарная обработка металла объединяет два определяющих фактора – техническую возможность и целесообразность.

В условиях многономенклатурного производства, которое характеризуется нестабильностью объектов и величины производственных партий деталей, выбор выгодного варианта техпроцесса из числа конкурирующих является сложной и трудоемкой задачей, которая требует проведения большого количества расчетов, связанных с определением технико-экономических показателей.

Основными показателями деятельности машиностроительных предприятий являются:

• производительность труда;
• прибыль;
• себестоимость продукции;
• интенсивность и эффективность использования финансовых ресурсов;
• материало- и энергоемкость продукции;
• рентабельность;
• фондоемкость и фондоотдача;
• коэффициент использования оборудования и другие.

Важной задачей является обеспечение конкурентоспособности продукции с учетом постоянно растущих требований к качеству изделий и ограничения затрат трудовых, материальных, финансовых и энергетических ресурсов.

Типы обрабатываемых деталей

Токарный станок позволяет обрабатывать заготовки типа тел вращения:

Наименование заготовки	Классификация	Изделия
Цилиндрические детали вращения	Втулки	Втулки, вкладыши, буксы, гильзы
Валы	Валы, валики, оси, штоки, цапфы, пальцы, штифты
Плоские детали вращения	Диски	Диски, кольца, маховики, шкивы, фланцы
Многоосные детали	Эксцентрические изделия	Коленчатые валы, эксцентрики
Детали вращения с перекрещивающимися осями	Крестовины	Крестовины, арматура
Прочие заготовки	Зубчатые колеса	Одно- и многовенцовые зубчатые колеса, венцы, зубчатые колеса-валы, колеса-диски
Фасонные кулачки
Ходовые винты и червячные изделия
Крепеж	Болты, гайки, винты

Обработка ступенчатых валов

Токарная обработка вала может проводиться при помощи токарного, токарно-копировального, горизонтального многорезцового станка, вертикального одношпиндельного и многошпиндельного автомата, станка с ЧПУ.

Устанавливают вал в центрах станка или закрепляют в патроне (планшайбе). Короткие заготовки, отливки, поковки закрепляют в трехкулачковом и реже в четырехкулачковом патронах.

Валы с отношением длины к диаметру более 12 обтачивают с использованием подвижных и неподвижных люнетов.

Обычно на многорезцовых станках предусмотрены два суппорта (задний, передний). Передний предназначен для продольной обточки заготовок. Задний суппорт – для подрезания торцов, прорезания канавок, фасонной обточки. Количество резцов на мульти-суппортах может достигать 20. Движения суппортов автоматизированы.

Нарезание резьбы

В конструкциях валов встречаются внешние и внутренние крепежные резьбы. Токарная обработка осуществляется специальными резьбовыми резцами.

Станки должны иметь быстрый реверс шпинделя для быстрой смены направления рабочего вращения на обратное, когда резьба будет нарезана до нужной глубины. При нарезании глухих резьб используют самовыключающиеся патроны.

Внешние резьбы нарезают резьбонарезными головками, гребешками, резьбовыми резцами и другими методами. Калибровки резьбы выполняют плашками с доводочными режущими кромками.

Нарезание червяков

Винтовая поверхность червяков в зависимости от серийности может быть нарезана с помощью токарного либо профильного токарно-винторезного станка. Резцы для токарного станка выбирают с прямолинейным профилем. Нужный профиль витка при этом обеспечивается соответствующей установкой резца. При крупносерийном производстве червяки нарезают кольцевой резцовой головкой.

При чистовом нарезании червяков с некрупным модулем используются специальные пружинящие резцы. Для однозаходных заготовок, имеющих малый угол (до 7 градусов) подъема винтовой линии резцу придают профиль, соответствующий профилю впадины червяка.

Обработка корпусов

С помощью карусельно-токарных станков осуществляют точение корпусных деталей паровых турбин, крупногабаритных вентилей, электродвигателей, компрессоров, планшайб станков, центробежных насосов, генераторов и т. д.

Использование простого и дешевого инструмента – резцов – позволяет снимать за рабочий ход до 15 мм, устанавливать относительно высокие режимы резания, выполнять непрерывную обработку.

В результате токарные работы становятся более производительными.

Обрабатываемые заготовки со сложной пространственной формой или формой тел вращения с внутренними либо внешними коническими, цилиндрическими поверхностями, перпендикулярными торцами сравнительно просто получать путем точения.

Токарная обработка ЧПУ

Станки токарные с числовым программным управлением являются одними из самых распространенных видов оборудования современного серийного машиностроительного производства.

Существенным преимуществом станков с ЧПУ по сравнению с другими станками, работающими в автоматическом и полуавтоматическом режимах, являются малые затраты времени и материальные на переход от обрабатываемой партии деталей к следующей.

В настоящее время в машиностроении распространилось использование станков с ОПК (оперативным программным управлением). В этих устройствах программа может вводиться непосредственно с клавиатуры пульта управления отладчиком-оператором.

Технологические возможности

Станки с ЧПУ классифицируются по расположению оси вращения шпинделя (горизонтальные, вертикальные), расположению направляющих (наклонные, горизонтальные, вертикальные), структуре инструментальной системы (с револьверной головкой или инструментальным магазином), виду работ:

• патронные;
• центровые;
• патронно-центровые;
• карусельные.

Центровые станки (составляют около 10 % от всех станков с ЧПУ) служат для наружной отделки валов, включая нарезания резьбы резцом (наибольший диаметр Dmax заготовки 250-380 мм).

Патронные станки (около 40 %) применяют для обработки (наружной и внутренней) втулок, фланцев и прочих. Кроме обточки, расточки и подрезки торцов токарная обработка может на этих станках дополняться сверлением, зенкерованием, развертыванием, нарезанием резьбы метчиками, плашками, а также нарезанием внешней и внутренней резьбы резцом (Dmax 160-1250 мм).

Патронно-центровые (около 35 % парка ЧПУ-станков) сочетают технологические возможности первых двух групп. Их используют для патронной и центровой обработки деталей Dmax 160-630 мм. Для обработки изделий типа фланцев, дисков и корпусов больших размеров применяют карусельные станки.

Вывод

Используя методы токарной обработки, можно вытачивать разнообразные изделия, имеющие форму вращения, с требуемыми характеристиками. Обширный парк токарных станков позволяет изготавливать как миниатюрные детали, так и огромные – для энергетики, тяжелого машиностроения, судостроения и других отраслей.

Источник: https://www.syl.ru/article/208002/new_tokarnaya-obrabotka-vidyi-tokarnyih-rabot

Токарная обработка ЧПУ: виды, процесс, системы, инструменты

Токарная обработка ЧПУ на станках ЧПУ – высокоточный способ обработки деталей на токарных станках с числовым программным управлением. Наличие систем ЧПУ в конструкции токарного станка позволяет осуществить изготовление деталей со сложными формами в автономном или полуавтономном режиме. Приборы данного типа имеют высокий уровень надежности и производительности.

Виды

Токарная обработка производится различными видами аппаратов. Классификация станочных приборов различается по конструкции, предназначению, типу выполняемых задач, а также показателю автоматизации.

По конструкции агрегаты могут отличаться расположением:

• шпиндельной оси (горизонтальное и вертикальное);
• комплектующих рабочего механизма;
• направляющих (горизонтальным, вертикальным и наклонным).

По типу выполняемых задач устройства могут быть:

• центровыми;
• патронно-центровыми;
• патронными;
• карусельными;
• прутковыми.

По показателю автоматизации станки бывают:

• полуавтоматическими;
• автоматическими.

Приборы центрового типа используются при обработке заготовок, имеющих прямолинейную и криволинейную форму. Для нарезки резьбы разрабатывается программа. Данные станки могут быть оснащены как вертикальными, так и горизонтальными направляющими.

Агрегаты патронного типа применяются в точении деталей сложных форм. Они способны выполнять широкий спектр возможностей, начиная обточкой, сверлением и развертыванием, и заканчивая зенкерованием, нарезкой резьбы и цекованием.

Аппараты патронно-центрового типа применяются для наружной и внутренней обработки наиболее сложных заготовок. Данное оборудование наилучшим способом подходит для токарных целей.

Приборы карусельного типа имеют схожий принцип функционирования, но чаще используются для изготовления на станке деталей больших размеров.

Обработка

Токарное точение характеризуется высокой точностью выполнения точильных задач. В отличие от других видов обработки, токарный тип дает возможность изготовлять с более высокой точностью детали из металла. Данная возможность обеспечивается благодаря:

• отсутствию зазоров в конструкции станочных приборов;
• высокому показателю жесткости токарных инструментов;
• наличию более простой системы выполнения задачи;
• наличию датчиков, формирующих обратную связь;
• высокому показателю устойчивости к воздействию вибрации.

Перед различными работами узлы агрегата разогреваются, благодаря чему коэффициент тепловой деформации сводится к минимуму. Обрабатывающие станки с системой числового программного управления по металлу имеют прочную конструкцию и обладают точным перемещением рабочих механизмов.

Исправная работа оборудования гарантируется управляющими комплексами. Конструкция токарных станков с ЧПУ предполагает три вида подобны комплексов. Каждый из них имеет свои отличия и особенности:

• контурный – обеспечивает токарную обработку криволинейным способом по заданной программе;
• позиционный – выполнение задачи осуществляется посредством задачи конечных координат;
• адаптивный – объединяет в себе особенности обоих предыдущих комплексов.

Выбор токарных аппаратов производится с учетом цели, для которой он предназначен. Определить, какой комплекс установлен на приборе, можно при помощи маркировки. Различаются всего четыре маркировки от Ф1 до Ф4. Устройства с маркировкой Ф1 дают возможность задавать координаты перед началом токарной работы.

Устройства с маркировкой Ф2 имеют позиционный комплекс, а с маркировкой Ф3 – контурный. Для адаптивного комплекса отведена маркировка Ф4. Маркировка может сопровождаться дополнительным обозначением от С1 до С5. Чем выше этот показатель, тем более высокую производительность имеет обрабатывающий станок.

Системы ЧПУ

Токарная обработка на профессиональных станках с ЧПУ не будет полноценной при отсутствии программоносителя.

Программоноситель может поставляться вместе с оборудованием при его покупке, продаваться отдельно, или разрабатываться собственноручно.

Последний способ предполагает более широкие возможности при условии, что разработкой будет заниматься человек, имеющий опыт работы в данной сфере.

На третьем этапе производится дополнительная обработка. Она не является обязательной, и осуществляется при работе с заготовками, имеющими сложную форму.

Если программа была разработана непрофессионалом, возникает риск появления неточностей и ошибок.

Программоноситель должен быть способен полностью осуществить поставленную задачу. При изготовлении сложных деталей токарными станками может потребоваться последовательная установка разных программоносителей. В данном случае также имеется риск возникновения неточностей.

В программе должна учитываться последовательность действий. Работа с местами, имеющими высокий показатель жесткости, не должна осуществляться после работы с местами, имеющими низкий показатель жесткости.

Вспомогательные инструменты

Процесс обработки имеет разностороннее действие, поэтому выполняется с учетом множества нюансов. Не всегда стандартной процедуры достаточно для полноценного выполнения задачи.

Работа агрегата обеспечивается двигателем переменного и постоянного тока. Первый тип двигателя используется с мощными устройствами, второй – с более слабыми приборами.

Вспомогательные инструменты чаще всего необходимы при взаимодействии с металлическими заготовками. Существуют большое количество различных вспомогательных механизмов. Они отличаются по предназначению. С их помощью выполняется:

• загрузка;
• смазка;
• зажимы;
• уборка стружки;
• смена рабочих инструментов.

Инструменты могут иметь разную конструкцию и производительность, но выполнять одну и ту же задачу. При покупке дополнительного оборудования следует убедиться, что оно совместимо с используемым токарным станком.

Токарные станки

Существует большое количество обрабатывающих приборов, оснащенных ЧПУ. Агрегаты полуавтоматического типа отличаются более низкой стоимостью, чем их автоматические аналоги.

Но они требуют периодического вмешательства оператора, и не способны в автономном режиме изготовить детали.

Автоматические аппараты способны выполнять производство в больших объемах, но позволить их себе смогут не все.

Наиболее востребованными и качественными являются модели, произведенные компаниями:

• CNC (изготовляет многофункциональные приборы);
• Victor (изготовляет высокопроизводительные механизмы с наличием дополнительных возможностей);
• MetalMaster (изготовляет агрегаты, оборудованные автоматической смазочной системой, способные справиться с жестким материалом).

При использовании токарного станочного оборудования следует придерживаться правил безопасности.

Источник: https://VseOChpu.ru/tokarnaya-obrabotka-chpu/

Токарная обработка. Основные виды и способы

Здравствуйте друзья! Токарная обработка вот про, что поговорим мы сегодня. Данный вид обработки металлов это пожалуй самый распространенный метод получения цилиндрических поверхностей. Ну а теперь немного поподробней.

 Токарная обработка

Суть данного метода заключается в снятии металла (припуска) путем движения (подачи) режущего инструмента.Тоесть движение заготовки является вращательным, а режущего инструмента поступательным. Главное движение или попросту говоря скорость резания при токарной обработке совершает заготовка.

Она вращается вокруг своей оси а резец описывает необходимый контур снимая металл. Про режимы резания мы поговорим подробнее в следующих постах.

На токарных станках обрабатываются тела вращения такие как валы, втулки, фланцы, прутки, стаканы и различные фасонные поверхности такие ка галтели, сферы,  конусы и др.

Основные виды токарной обработки

На данном чертеже представлены основные виды токарной обработки. Давайте про них поговорим:

• а) Обтачивание цилиндрической поверхности. Происходит обтачивание наружной поверхности заготовки.
• б) Растачивание. Устанавливаем заготовку с предварительно обработанным отверстием и производим растачивание (увеличение внутреннего диаметра) с помощью расточного резца.
• в) Точение конической поверхности. Этот вид токарной обработки чем то похож на первый (а) только резец движется под углом образуя конусную поверхность.
• г) Токарная обработка фасонной поверхности.  Режущий инструмент (фасонный резец) совершает поступательное движение в направлении перпендикулярно оси вращения детали
• д) Образование резьбы.  С помощью резьбового резца наносим контур резьбы на обрабатываемую поверхность.
• е) Отрезание и точение канавок. Есть такие резцы которые называются отрезные. Врезаясь в тело заготовки мы можем как обрезать ее так и выточить канавку нужной нам глубины.
• ж) Подрезка торца. Если необходимо подрезать торец в детали подходит именно такой вид точения.
• з) Точение спиральных канавок. Данный метод хорош если вам необходимо прорезать спиральную канавку на торце детали. Для этого подача резца происходит в радиальном направлении.

Читайте еще:  Долбление и строгание как вид механической обработки.

Токарная обработка. Заключительная часть

Ну вот наверно и все по данной теме. Вообще токарная обработка это довольно обширная тема и мы будет рассматривать все, что с ней связано постепенно. Поэтому, чтобы ничего не пропускать советую вам подписаться на обновления моего блога. Всем пока и до скорой встречи!!!

С вам был Андрей!

Источник: http://mextexnologii.ru/obrabotka-metalla-i-metrologiya/tokarnaya-obrabotka-osnovnye-ponyati-i-vidy/

Виды токарной обработки

30 сентября 2015 г.

Токарная обработка — это процедура изготовления деталей, в процессе которой производится снятие толщи металла благодаря подаче резца.

Это означает, что на токарном оборудовании изделие будет иметь вращательное движение, а инструмент — поступательное.

В классическом варианте, деталь вращается вокруг собственной оси, а режущая кромка описывает заданный контур, постепенно снимая слой металла нужной толщины.

Разновидности операций

Виды токарных работ

Программируемые и ручные токарные станки позволяют мастеру (оператору) выполнять следующие операции:

• Обтачивание цилиндрической поверхности — используется для придания нужной формы внешней части заготовки.
• Обтачивание конической поверхности — резец размещается под углом к изделию, следовательно, при съёме металла образуется коническая форма.
• Создание резьбы (например, метрической, дюймовой, многозаходной и пр.) – выполняется при помощи режущего резца. Он двигается по окружности, нарезая последовательные борозды на детали. Резьба может быть и внутренней, причём, изготавливают её не только при помощи резцов, но и метчиками.
• Подрезка торца — уменьшение торцевой части детали. При настройке важно учитывать ориентацию инструмента, которая напрямую зависит от типа используемого резца.
• Растачивание — выполняется при помощи резца расточного типа. Применяется, когда необходимо увеличить внутренний диаметр заготовки.
• Отрезание и точение канавок — отрезным резцом мастер может врезаться в тело детали и может либо отрезать необходимую её часть, либо изготовить канавку заданной глубины.
• Точение спиральных канавок — данный метод оптимально подходит для нарезания спиральных канавок на торце заготовки. Подача резца в процессе обработки производится в радиальном направлении. Используется операция при изготовлении ступенчатых валов.
• Обработка фасонной поверхности — осуществляется при помощи поступательных движений режущего инструмента (фасонного типа) в противоположном направлении к движущейся детали. Чаще всего используется для взаимодействия со сложными поверхностями: сферическими, бочкообразными и пр.
• Токарные станки могут применяться и для сверления, зенкерования или развёртывания. В этом случае крепление инструмента (сверла, метчика, зенкера) выполняется на заднюю бабку станка.

Используется токарное оборудование и для отделочной обработки поверхностей. Для этого подходит процедура накатывания, осуществляемая при помощи специальных роликов.

Специфика токарной обработки

Все операции по токарной обработке металла производятся на качественном режущем оборудовании. Они выполняются при помощи валов, колец, пальцев, фланцев и резцов. Кстати, названия последних практически всегда соответствуют виду операции, для которой режущий инструмент применяется.

Операции на токарном станке отлично себя зарекомендовали при изготовлении овальных, конических, торцевых изделий из металла. Она используется для нарезки внутренней и внешней резьбы на деталях, вытачивания канавок или их устранения и пр.

Не стоит забывать и о дополнительных инструментах, устанавливаемых по мере необходимости на токарные станки. Они предназначены для определения точности и производительности выполняемых операций.

Часто бывают необходимы и дополнительные упоры, позволяющие ограничивать подачу заготовки или поворот револьверной головки.

Источник: https://feniks-msk.com/blog/4-vidy-tokarnoj-obrabotki/