Вытачивание металлических деталей на токарно винторезном станке

Виды токарной обработки

Изготовление деталей на токарных станках и центрах является технически сложным процессом. Для оперативного и качественного выполнения работ необходимо использовать соответствующее оборудование, по возможности с числовым программным управлением. Особое внимание уделяется обрабатывающему инструменту – резцам и сверлам. От их качества зависит точность деталей, их соответствие чертежам.

Стандартные виды токарных работ, выполняемые на специализированных предприятиях и цехах, следующие:

• металлообработка цилиндрических поверхностей заготовок любых габаритов для придания детали нужной формы и размера (a);
• обработка наружных поверхностей конических деталей для первичного и окончательного снятия нужного слоя металла (b);
• металлообработка торцов и уступов с последующей чистовой подготовкой заготовок (c);
• вытачивание канавок и пазов, нарезка металлических деталей в размер с помощью резцов отрезного типа и других инструментов (d);
• сверление, расточка, развертывание отверстий в заготовках (e, f);
• нарезание внешней и внутренней резьбы нужного размера (g, h).

Все указанные виды работ являются стандартными операциями, которые выполняются на отечественном и импортном оборудовании. Выбор станка зависит от требуемой точности, скорости выполнения заказа, объема партии продукции. Для снижения стоимости единицы продукции и повышения качества, лучше всего использовать станки с ЧПУ.

Металлообработка цилиндрических деталей

Особенности процесса – постепенное снятие металла с заготовки стандартными резцами. Скорость прохода, толщина срезаемого слоя, конечные размеры заготовки определяются маркой стали. До начала выполнения работ изучается техническое задание, на основании вводных данных задаются параметры металлообработки.

Стандартными резцами являются инструменты упорного и проходного типов. Конченые детали представлены в виде осей, валов, крепежных элементов. Обработка цилиндрических поверхностей производится на металлических заготовках, возможна доработка готовых деталей, предоставленных заказчиком. Конфигурация и размеры продукции в точности соответствуют чертежам клиента. Подобная операции производятся на станках с ручным и числовым программным управлением.

Металлообработка наружных поверхностей конического типа

Обработка заготовок конического типа, а также снятие слоя металла с наружной поверхности детали являются достаточно сложными и имеют следующие особенности:

• обработка заготовки осуществляется одновременно в горизонтальной и вертикальной плоскости, что исключает высокую точность при использовании стандартного оборудования;
• инструмент подается одновременно в поперечном и продольном направлении в точном соответствии с заданными параметрами;
• использование станков с ЧПУ позволяет максимально точно выдерживать размеры детали, дополнительно снимать фаски, обеспечивать высокую скорость производства деталей.

Токарная обработка металла с конусной поверхностью на станках с числовым программным управлением – одно из востребованных направлений работы ООО «ИНТЕК-М». Предприятие обладает всеми необходимыми техническими и человеческими ресурсами для быстрого и качественного выполнения заказов любой сложности.

Металлообработка торцов и уступов

Одной из простых операций, выполняемых на токарных станках, является обработка торцевых поверхностей. Заготовка зажимается в патроне, центруется. Металлообработка уступов и торцов осуществляется с использованием проходных резцов.

От оператора требуется установка частоты вращения патрона, других необходимых параметров. Обработка детали осуществляется от края к центру, скорость определяется маркой стали и требованиями к конечной продукции. Данные операции чаще всего выполняются на станках с ручным управлением.

Резка заготовок на токарном станке

Металлообработка с помощью отрезных резцов – одна из основных операций на цилиндрических и конических заготовках. Резка осуществляется по направлению от внешнего края детали к центру. На конечном этапе необходимо обеспечить поддержку заготовки, чтобы исключить ее падение и порчу обрабатывающего инструмента.

Для обработки деталей большой длины используется специальный инструмент под названием люнет. С его помощью обеспечивается фиксация изделия в средней части. Люнет выполняет функцию поддержки, позволяет выполнять операции с максимальной точностью и без сколов резца.

Металлообработка отверстий

К подобным операциям относятся:

• сверление – это чаще всего первая и основная операция. Заготовка фиксируется кулачками патрона. Режущий инструмент устанавливается в оправе на бабке. При использовании токарного станка сверление возможно только по центру цилиндрической или конической детали;
• внутренняя и внешняя расточки выполняются после сверления. Деталь фиксируется на передней бабке, обработка осуществляется специальными резцами постепенно. Толщина снимаемого слоя металла зависит от марки стали и требований технологического процесса;
• развертывание отверстий, подготовка внутренних канавок, нарезание резьбы, внутренней и внешней, левой и правой, метрической, конической и трапецеидальной – стандартные операции, выполняемые на токарных станках с ЧПУ. Точение цилиндрических и конических деталей осуществляется специальным инструментом по чертежам заказчика.

Допускается применение станков с ручным и числовым программным управлением. Второй вариант дает возможность поднять производительность и увеличить точность обработки заготовок. Компания ИНТЕК-М используется высокоточное оборудование, выбор которого определяется параметрами, сложностью и объемом заказа.

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.

Какие инструменты используются для металлообработки на токарных станках

Для металлообработки настраиваются такие параметры оборудования, как количество оборотов патрона в единицу времени, толщина снимаемого слоя стали, подбирается необходимый инструмент.

Тип материала является определяющим для задания параметров и выбора резца. Чем прочнее и тверже металл, тем меньший его слой снимается за один проход и качественнее должны быть резцы.

В металлообработке используются следующие инструменты:

• для черновой обдирки заготовок применяются инструменты с более крупной резцовой пластиной, прямые, отогнутые и усиленные. Подобные резцы способны снимать за один проход толстый слой материала без повреждения рабочей части;
• чистовые резцы с узкой пластиной используются для снятия металла тонкими слоями. В зависимости от параметров заготовки, применяются соответствующий режущий инструмент;
• специальные отрезные резцы используются для резки заготовок в размер. По виду инструмент отличается от проходных и упорных аналогов, так как его перемещение осуществляется только в поперечном направлении;
• расточка и развертывание отверстий также выполняется с использованием специальных резцов, рабочая поверхность которых обращена наружу. Разновидностей подобного инструмента достаточно много.

При выборе инструмента особое внимание уделяется углу разворота режущей части. Например, если работа выполняется с заготовками из жесткой стали и большого диаметра, то стандартный угол разворота резца варьируется от 35 до 40 градусов. Для обработки заготовок меньшего размера из мягких сортов стали угол развертки увеличивается до 60-90 градусов.

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.

Станки, используемые компанией ИНТЕК-М для выполнения токарных работ

Стандартным оборудованием для черновой обдирки и чистовой металлообработки являются токарные и токарно-фрезерные обрабатывающие центры. Они универсальны, обладают отличными техническими характеристиками, подходят для выполнения большинства заказываемых клиентами операций.

В состав станков импортного производства входят передняя бабка, шпиндель с патроном и коробка скоростей. Также в комплектации имеется задняя бабка, крепление для установки оправок или вращающегося центра, зажим для салазок. Станина и коробка подачи есть в составе каждого устройства.

Токарно-фрезерный обрабатывающий центр MAZAK SMART TURN 200 ML обеспечивает высокую скорость и качество работы с металлическими деталями. Станок способен выполнять разноплановые работы в соответствии с заложенным алгоритмом. Токарный центр MAZAK QT100MSG обладает компактными размерами и высокой производительностью, способен работать с разными материалами.

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.

Почему выгодно заказывать токарные работы в ООО «ИНТЕК-М»

Наша компания работает в данной сфере на протяжении нескольких лет, накопила большой опыт в выполнении заказов любого объема и сложности. Преимуществами сотрудничества с ООО «ИНТЕК-М» являются:

1. Выполняем все виды токарных работ с использованием современного оборудования, гарантирует высокое качество и точность заготовок.
2. Обеспечим полный цикл производства продукции. Кроме токарных, доступны операции на других типах станков с ЧПУ.
3. Контроль качества ведется на всех этапах выполнения заказа. Для этого на предприятии работает собственный ОТК.
4. Практикуется индивидуальный подход к каждому клиенту. Компания принимает заказы на штучное и серийное производство готовой продукции и комплектующих.
5. Привлекательные цены на токарные и другие виды работ.
6. Технические возможности предприятия позволяют успешно работать с черными и цветными металлами, композитами и пластмассами.

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. В XVIII веке усилиями русского изобретателя Нартова была решена задача жесткого крепления резца, что позволило точно нарезать резьбы, сложные узоры и т. д.

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.

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.

Разновидности операций

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.