Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Обробка металів різанням, або токарна обробка, проводиться зрізанням обраного по товщині шару з поверхні заготовки за допомогою різців, свердел і інших ріжучих інструментів. Огортання деталі, при якому зрізається метал, носить назву головного руху. Поступове просування інструменту по прямій лінії, в результаті якого відбувається токарна обробка, називається рухом подачі. Обраний технологічне узгодження цих двох видів руху, в результаті якого процес стає безперервним, дозволяє обробляти конуси, циліндри, формувати різьбові та інші поверхні.
Для токарної обробки характерно використання вимірювального інструментів, якими користуються токарі для вимірювання параметрів заготовок до обточування і після. У невеликому виробництві застосовують мікрометри, штангенциркулі, а в великому використовують граничні калібри.
Токарська обробка
Токарні верстати служать для точіння циліндрів, підрізування торців, виточування канавок зовні деталі, різання погонажу в розмір, розсвердлювання отворів до більшого розміру, свердління, розгортання, зенкування, розточування канавок всередині заготовки. На агрегатах виконується центрування, фасонна обробка профілю, формується різьблення плашками, різцями, мітчиками, обробляються конуса.
Різці для різних типів роботи
Основними інструментами служать різці, які поділяються на чорнові і чистові варіанти. Розміри ріжучої частини такі, що вони обробляють малу і велику площу зйому. Залежно від форми леза і його розташування різці бувають:
- прямі;
- відігнуті;
- відтягнуті.
Прямі прохідні і відігнуті інструменти використовують для точіння зовнішніх площ заготовки. Вони ведуть себе як прохідні різці при поздовжньої подачі деталі і грають роль підрізного інструменту при поперечному пересуванні. Щоб одночасно обробити торцеву і бічну поверхню циліндричного тіла, використовують наполегливі прохідні різці, обробні поверхню при поздовжньої подачі.
Підрізними різцями обробляють торцеві частини заготовок, вони точать поперечним рухом подачі до центрального напрямку або від центру деталі. Розточувальні різці застосовують для збільшення діаметра отворів, попередньо наявних в заготівлі. Розточувальні різці використовують в роботі двох типів:
- прохідні - для наскрізного збільшення діаметра отвору, кут в плані 45-62˚;
- наполегливі - збільшують діаметр глухого отвори, кут в плані 90˚.
Відрізними різцями ріжуть заготовки в розмір, відокремлюють готові деталі і виконують канавки на зовнішній поверхні. Їх робота починається при поперечної подачі. Головна ріжуча кромка розташовується під прямим кутом, а дві додаткові під кутом 1-3˚.
Фасонні інструменти служать для точіння фасонних поверхонь з протяжної лінії до ділянки 30-45 мм, при цьому вид ріжучої кромки відповідає профілю. Цей тип різців ділять на круглі, стрижневі, призматичні. Залежно від напрямку руху, їх підрозділяють на тангенціальні і радіальні інструменти.
Фігурні поверхні обробляють стрижневим інструментом на токарно-гвинторізних верстатах, різці цього типу кріплять у різцетримачі агрегату. Різці нарізного типу застосовують для формування різьби всередині або зовні заготовки, при цьому профіль різьблення буває трапецієподібним, трикутним і прямокутним. Форма різальних крайок таких інструментів відповідає розміру поперечного перерізу та профілю різьби.
способи виготовлення
Залежно від цілісності виготовлення різці бувають:
- виготовлені з цілої заготовки інструменти;
- складові робочі пристосування за принципом нероз'ємного з'єднання;
- різці з припаяними до них патронами;
- з механічним кріпленням.
У напрямку пересування різці діляться на ліві і праві. Праві відрізняються тим, що головне ріжуче ребро розташовується (якщо накласти його зверху на різець) з боку правої руки. При обробці різець рухається справа наліво, до передньої бабці. Ліві різці мають ріжучу кромку з боку лівої руки, на верстаті рухається зліва направо.
Держаки виробляють з сталей конструкційного типу марки 40, 40Х, 50 і 45, при цьому перетин може бути круглим, квадратним або прямокутним. Кріплять робочу частину до держаком напайками і механічним способом. Другий метод найбільш надійний, виключає тріщини при навантаженнях, подовжує термін роботи інструменту.
Значення кутів в конструкції ріжучого інструменту
За призначенням роботи різці для токаря ділять на розточувальні, прохідні, фасонні, відрізні, підрізні, канавочні і різьбові. Для забезпечення точності в роботі і досягнення високої продуктивності потрібно визначитися з геометрією різця, яка залежить від кута в плані. Ця характеристика визначає кут між ріжучими ребрами різця і напрямком руху:
- головний кут в плані залежить від установки різця в агрегаті і точності заточування;
- додатковий кут в плані залежить від тих же параметрів;
- верховий кут залежить тільки від якості заточки.
Якщо головний кут малий, то в роботу вступає велика частина ріжучого ребра, підвищується швидкість відводу тепла і зносостійкість різця стає більше. Великий головний кут веде до зменшення довжини робочого ребра і стійкість інструменту знижується. Якщо оброблювана деталь довга і гнучка, то використовують різець з великим кутом, що веде до зменшення віджимають зусилля.
Додатковий (допоміжний) кут знаходиться між допоміжної ріжучої кромкою і лінією напрямку пересування. Якщо він маленький, то кромка врізається в відточену поверхню і порушує її цілісність. Збільшений допоміжний кут послаблює різцеву вершину, зазвичай він дорівнює 10-30˚.
Тепер розглянемо інші типи різців.
Ріжучі пластини багатогранного типу
Такі інструменти для токарного верстата готують з гранями кількістю до 4-6 штук. Щоб досягти позитивного значення кута спереду пластини, уздовж кромок виконують фаски і лунки пресуванням з наступним спіканням.
Кулачковий патрон з функцією самоцентрування
Різні пристосування і пристрої розширюють функціональність металорізального агрегату і роблять його універсальним. У токарному справі такими є центри, патрони, люнети. Для розширення діапазону операцій використовують патрони для свердел, хомутики і різні втулки. Найбільш поширений кулачковий самоцентруючийся патрон, модель якого передбачає одночасний рух трьох елементів в радіальному напрямку, через що деталь встановлюється по шпиндельной осі.
Інші пристосування для обробки:
- якщо заготовка несиметрична і не встановлюється в кулачковому трикулачні патроні, то використовують спеціальний патрон, у якого роздільний затиск кулачків, таке пристосування носить найменування планшайба;
- щоб при точінні в центрах надати деталі обертання, її затискають в повідкових патронах;
- довгі заготовки невеликого діаметра для виключення прогину затискають в рухомому або нерухомому люнете;
- копірних або корпусні лінійка служить для точіння деталей конічної форми токарних широким різцем, поворотом санчат, зміною положення корпусу в поперечному положенні задньої бабки.
Типи токарних верстатів
Залежно від спрямованості робіт, категорії автоматизації і спеціального призначення, металорізальне обладнання підрозділяється на групи, які потім мають власні підвиди:
- токарні верстати;
- розточні і свердлильні;
- полірувальні, шліфувальні, доводочниє і заточувальні агрегати;
- зубообробні пристосування;
- комбіновані;
- протяжні, довбальні й стругальне;
- фрезерні;
- спеціалізовані;
- верстати з використанням великої кількості різців;
- інші різного типу.
Конструктивні особливості
Залежно від конструктивного будови, верстати ділять на такі різновиди:
- напівавтомати з одним шпинделем і автомати цього типу;
- напівавтомати з декількома шпинделями і автомати такого виду;
верстати відрізні та свердлильної групи;- карусельні;
- револьверні;
- лобові та токарні;
- агрегати з можливістю установки декількох різців;
- верстати для виконання спеціальних робіт;
- інші різновиди.
Спеціалізація за типами деталей
Спеціалізація до однієї або кількох видів робіт дає підрозділ верстатів:
- спеціалізовані агрегати дозволяють точити тільки деталі в обмеженому діапазоні технологічних прийомів і операцій на деталях і заготовках однієї назви, на них зазвичай точать кілька поверхонь, таке обладнання оснащене спеціальними пристосуваннями, його використовують в масовому або великому серійному виробництві;
- універсальні агрегати відносяться до найбільш численної групи в токарному парку верстатів, на них роблять все токарні технологічні операції і обробки;
- спеціальне обладнання призначене для однієї або декількох операцій для виробництва заготовок одного розміру і виду, вони випускаються саме в такій інтерпретації і на інші операції і деталі не перебудовуються.
Точність при обробці
Ступінь точності при обробці також є приводом для підрозділу токарного обладнання на класи:
Н-клас містить в категорії агрегати з нормальною точністю обробки, до таких належить безліч верстатів, наприклад, 16К20, 1К62;- В П-клас входять агрегати з підвищеною точністю точіння, вони виробляються на базі обладнання попереднього класу, але відповідають підвищеним вимогам до точної обробці заготовок і якості подальшого складання, наприклад, верстати 1І611П, 16К20П;
- По-клас містить верстати, які характеризуються високою точністю точіння, яка стає можливою завдяки спеціальній розробці окремих конструктивних вузлів і агрегату в цілому, наприклад, 1В616.
- до класу, А відносяться агрегати, що дозволяють виробляти токарне точіння заготовок з найвищими вимогами точності, в порівнянні з попереднім класом.
Особливо точні операції спеціального призначення виробляють на групі майстер-верстатів, які дозволяють виконати ексклюзивні деталі для найбільш відповідальних вузлів з підвищеними вимогами до регулювання і працюють в відповідальних умовах.
При розшифровці абревіатури, що позначає тип верстата і його інші приналежності до груп, цифри позначають наступне:
- перше число говорить про входження верстата в будь-яку групу;
- друга цифра вказує на приналежність агрегату до певного типу верстата;
- такі цифри позначають відповідність агрегату обраним технічним характеристикам і параметрам;
- буква після першого числа говорить про підприємство-виробника;
- літера в кінці числового коду вказує на клас точності цього верстата.
На закінчення слід зазначити, що для токарної обробки заготовок і деталей потрібно головне обертальний рух і рух подачі. Головний рух визначає швидкість точіння в токарному обладнанні, ці обороти, як правило, повідомляються укріпленої заготівлі. Подача повідомляється робочому різцю-інструменту і відбувається по криволінійній або прямолінійної траєкторії.
На оброблюваної заготівлі виділяють поняття трьох оброблюваних поверхонь, які носять назви обробленої або оброблюваної, поверхні різання, площині різання, основний площині:
обробленою поверхнею називається поверхня деталі, яка після обробки з'являється на місці попередньої;- оброблюваної є поверхню, яка підготовлена певним чином і точиться на токарному верстаті способом зняття металевої стружки;
- поверхнею різання називається ділянку, область або площа, яка утворюється на оброблюваної заготівлі між уже обробленої і ще оброблюваної поверхні;
- площину різання - це площа, дотична до поверхні різання і проникаюча через ріжуче ребро різця;
- основна площину характеризується площею на заготівлі, паралельна поперечної і плоскою подачі і розташована перпендикулярно до площини різання.