Токарное дело и металлообработка

Токарное дело

Токарное дело появилось на заре промышленной революции и с тех пор прошло длинный путь эволюции. В наше время профессия токаря успела утратить привлекательность для молодых людей. Но с другой стороны с появлением большого количества станков с программным управлением, токарное дело обретает новое звучание и переходит в разряд инженерного искусства. Детали токарной обработки применяются в машиностроении, электроэнергетике, строительстве и других областях промышленности и техники.

Основные принципы токарной обработки

Для начинающих токарное дело кажется темным лесом, полным непонятных терминов. Хотя на самом деле суть процесса токарного точения довольно проста. Главный инструмент токаря — это станок в котором зажатая деталь вращается на высокой скорости, а режущий элемент производит обрабатывающие процессы по дереву, металлу или пластику.

Обрабатываться могут самые различные материалы. Наиболее востребованным материалом в токарном деле безусловно является сталь.

Но исторически все начиналось с обработки дерева, 12 еще действующих токарных станков Петра Первого до сих пор сохранились в коллекции Эрмитажа. Русский царь увлекался ремеслами, но токарная обработка деревянных и металлических деталей была его любимым занятием.

Современные станки, конечно, гораздо сложнее первых деревянных образцов. Но базовый принцип сохраняется, несмотря на появление электрического двигателя вместо ручного привода и многократное увеличение в размерах.

Токарный станок состоит из нескольких базовых элементов:

• станина, на которую крепятся все остальные элементы;
• передняя бабка с двигателем и шпинделем для фиксации детали;
• суппорт движущийся по направляющим в станине, с расположенным на нем резцом;
• задняя бабка с фиксатором габаритных деталей.

Деталь зажимается, привод сообщает ей вращение и, регулируя положения режущего или фрезеровочного инструмента, производится обработка материала.

Устройство токарного станка

Стандартные токарные операции, которые применяются и в металлообработке, и в обработке дерева это:

1. точение сфер, конусных и цилиндрических заготовок;
2. торцевание;
3. нарезка канавок, внутри и снаружи деталей;
4. отрезание;
5. центровка;
6. сверловка;
7. нарезка резьбы, снаружи и изнутри;
8. зенкерование.

Каждая операция требует специальный инструмент, который подбирают в соответствии с материалом, требуемой точностью обработки и конструктивных особенностей станка.

Виды оборудования для токарной обработки

В советское время существовала разветвленная сеть профессиональных училищ, в которых молодые люди после школы могли освоить профессию токаря совершенно бесплатно. Обучающая программа включала теоретическую часть практическую работу на учебном станке в стенах училища и производственную практику. Одним из самых важных элементов теоретической подготовки наряду с изучением свойств металла было обучение владению инструментом. Без понимания того для чего нужен каждый вид резца, как он устанавливается в станке и под каким углом происходит обработка профессиональный токарь никак обойтись не сможет. Сейчас каталоги токарных резцов и фрез — это многотомные справочники и пособия для токаря огромного формата. Разнообразие оснастки, разработанной для любых тонкостей операций металлообработке сравнимо с классификацией видов в биологии. Основные инструменты, без которых точно не обойдется ни одно производство и можно проводить большинство операций — это резцы:

• проходные, служат для обтачивания;
• расточные, позволяют точить глухие отверстия;
• отрезные, для нарезки;
• резьбовые нужны для нарезания резьбы на заготовках;
• фасонные;
• прорезные;
• галтельные.

Виды токарных резцов

Обучение работе на токарном станке включает подготовку к работе со всеми видами этих резцов. И для каждого инструмента необходима точная спецификация фиксации инструмента. Угла заточки, угла под которым резец подходит к детали, скорости подачи. При этом все параметры будут меняться со сменой материала. Даже у стали в зависимости от наличия различных присадок процесс обработки настраивается отдельно.

Станки, которые можно сейчас встретить у производителей очень сильно различаются по ряду параметров:

• по габаритам: от настольных станков в домашнюю мастерскую, до промышленных машин в десятки тонн для обработки деталей гидроэлектростанций;
• по способу управления: ручные, с ЧПУ, полностью автоматические комплексы;
• по обрабатываемым материалам: для дерева, металла, твердых пластиков.

Первые опыты начинающего токаря начинаются с изучения токарного станка, общих принципов работы и самых простых операций по нарезке деталей. Дальше с ростом навыков, работы со станком и теоретической подготовки можно переходить к новым работам, например, по нарезке резьбы или проточке.

Виды токарных работ

Но прогресс в умениях дело далеко не быстрое, придется привыкнуть к мысли о долгом кропотливом обучении. В профессиональных училищах срок подготовки занимает 3 года плюс производственная практика, которая совершенно по-другому преподносит теоретические знания.

Разряды токарей

С ростом профессиональной подготовки токарь может подтверждать свои умения сдает экзаменов для перехода в следующий разряд, чем выше разряд, тем больших теоретических знаний необходимо специалисту и, тем более, тонкое владение инструментов он должен демонстрировать

• токарь 2-го разряда владеет навыками работы на универсальных станках, с деталями 12-14 квалитета;
• токарь 3-го разряда подтвердил навыки по наладке универсальных станков, работы с плазмотроном, заточке резцов, готов обрабатывать детали 7-10 квалитета;
• токарь 4-го разряда выполняет плазменно-механическую обработку, управляет санками с тремя и более суппортами, нарезает двухзаходные резьбы;
• токарь 5-го разряда обрабатывает сложные детали до 6-7 квалитета точности, обрабатывать высоколегированные стали и накатывать многозаходные резьбы;
• токарь 6 разряда высшая ступень профессионального мастерства, специалист работает с 5 квалитетом и может выполнять настройку тонкого инструмента, с несколькими сопряженными поверхностями.

Сдача экзаменов для перехода от разряда к разряду разделена периодом не менее года.

Последний шестой разряд свидетельствует о весьма высокой подготовке в теоретической части, практических навыках обработки деталей и настройке станков. Заработная плата такого специалиста может превышать оплату профессионального инженера.

И иногда от специалиста с уникальными токарными навыками может полностью зависеть производственный процесс на предприятии. Сдача экзаменов по специальности токарное дело открыта во многих профессиональных обучающих центрах, обычно для экзамена потребуется дополнительно пройти обучающий курс и оплатить переподготовку и сам экзамен.

Как стать профессионалом в металлообработке

Обучение токарному делу, как, например, в профессии врача, длится целую жизнь, кроме существенного объема теоретической информации, книг и практических навыков которые предстоит освоит стоит есть постоянно обновляющийся парк техники, требующий изучения, токарные станки развиваются. Также увеличивается номенклатура обрабатываемых материалов, появляются новые композитные и полимерные материалы с неизученными свойствами.

Скачать учебное пособие по токарному делу

Помочь в овладении профессии могут уроки по токарному делу и обработке металлов от более опытных коллег и преподавателей. Сейчас в интернете стала доступна библиотека технической литературы по обработке металлов: справочники, пособия токаря и учебники. Дополнительное образование требует времени, которого постоянно не хватает, и денег, которые тоже не будут лишними, но эти затраты с лихвой окупятся в будущем.

Техника безопасности

Токарные работы требуют кроме всего прочего подготовки в технике безопасности на токарном станке. Первое с чего начинается обучение — это базовые понятия техники безопасности, при их нарушении есть риск получить травмы рук, глаз, а в самых печальных случаях пренебрежение техникой безопасности грозит смертельным исходом

• спецодежда должна плотно прилегать к телу, работать необходимо в защитных очках и рабочих ботинках с металлическим подноском;
• в зоне работы не должно быть посторонних предметов, нельзя загромождать рабочее место;
• необходимо контролировать надежное крепление заготовки в фиксаторе;
• строго запрещено передавать что-либо над работающим станком, удалять стружку руками, а не сметкой, останавливать патрон во время движения, отходить от работающего станка;
• после завершения рабочего дня, токарь приводит в порядок рабочее место, очистить его от металлических отходов и обрезков протереть и разложить инструмент и оснастку в шкафы для инструмента;
• мастер постоянно контролирует уровень смазочно-охлаждающей жидкости, целостность электропроводки, отсутствие повреждений корпуса.

Техника безопасности на токарном производстве

Токарное дело интересное, но сложное занятие, требующее постоянного обучения, осваивать которое увлекательное занятие. Привлекательность этого мастерства не только в получении профессии или подсобном использовании, но и в оригинальном хобби. Вытачивание на станке оригинальных поделок доставляет удовольствие точно не меньшее, чем собирание марок или вязание, а оригинальные стальные сувениры смогут по-настоящему удивить друзей. А ценность настоящих профессионалов токарного дела на рынке труда обеспечит постоянную занятость.

Токарная обработка металла: виды и принцип работы

Приданием металлическим деталям нужного размера и конфигурации занимаются специалисты токарного дела. Они работают на специальных станках с различными сверлами. В статье подробнее расскажем о разновидностях и особенностях такого способа обработки.

Виды и принцип работы

На профессиональном оборудовании можно выполнять разнообразные операции:

• Изнутри полой емкости или снаружи можно делать резьбу любого диаметра.
• Обтачивание цилиндров до требуемого размера.
• Разрез или стачивание торцов.
• Сверление отверстий.
• Образование канавок на внешней поверхности.
• Оцентровка.

Также с любым элементом можно провести процедуру для придания должной степени шероховатости или, напротив, отточить до гладкости.

При этом используется принцип работы – за счет трения и воздействия резца снимается верхний слой металла. Следует аккуратно обращаться с аппаратом, так как это травмоопасная операция из-за накаливания стружек.

Работа на токарном станке – что это такое, общие сведения

Оборудование токаря оснащено сверлами. Оно имеет два типа движения:

• главное – это вращение элемента;
• подачи – скорость, с которой передвигается резец.

Специалист обязан настроить правильную амплитуду, а также заранее определить параметры, под которые нужно подогнать программу. Эта заданная величина будет непрерывно сниматься с указанного места.

Действий у двух указанных сил несколько, поэтому на станке можно проводить широкий ряд манипуляций с цилиндрическими деталями из металла, превращая их в конус или резьбу.

В момент обработки специалист использует высокоточные измерительные приборы, чтобы не снять лишний слой с поверхности. Это такие приспособления как микрометры, штангенциркули, нутромеры.

Заготовка заблаговременно закрепляется в патроне или планшайбе. Важно плотно прикрутить специальную плашку, иначе во время вращения она может выскочить. Резец (сверло, развертка или иной инструмент для вытачивания) располагается также в определенном разъеме, где плотно крепится.

Обработка металла на токарном станке – это операция по снятию верхнего слоя детали заготовки с целью получить конструкцию точных размеров. Такую процедуру используют повсеместно как на крупных заводах, так и в домашнем применении, потому что большинство материалов хорошо подвергается резке, а также не ломается, не оставляет царапин и пр. При снятии стружки можно заметить, что они получаются различные:

• Слитая. Может быть двух подвидов – спиральная или ленточная, в зависимости от упругости вещества. Обычно получается после работы с мягкими сплавами и пластмассой. Это, как правило, неразорванная линия.
• Элементная. Соответственно, остатки выходят из-под агрегата частями, короткими промежутками. Такое поведение характерно для твердых металлов и низкой скорости вращения.
• С надломом, когда обрабатывается заготовка с низкой пластичностью.
• Ступенчатая, то есть монолитная, но с явным неравномерным движением.

Прежде чем начать деятельность, следует выбрать правильный режим. Факторы, определяющие вид работы по токарной обработке металла:

• Скорость вращения. Обычно чем тверже поверхность, тем медленнее ее нужно обрабатывать. Наиболее пластичные сплавы хорошо отдают верхний слой.
• Вид резца. Его подбирают в зависимости от того, какую выемку (канавку, резьбу, отверстие) или срез нужно сделать. Также плотность развертки зависит от того, с каким материалом она столкнется.
• Подача, то есть как быстро будет двигаться инструмент вдоль заголовки. От этого зависит, насколько гладкой или шероховатой будет внешняя часть.

Преимущества

Множество достоинств делают этот вид обточки деталей наиболее востребованным в настоящий момент:

• При правильных расчетах и хорошем уровне мастерства можно производить не только классические цилиндрические формы, но и трудные в изготовлении сферы, шары, пирамиды.
• Даже самые прочные соединения, например, чугун или титан поддаются воздействию сверла также хорошо, как и легкие и плавкие – алюминий, бронза.
• Главное движение очень быстрое, поэтому и работа получается выполненная за короткий срок.
• Отходы – это стружка, которую можно переплавить и использовать вторично на заготовки или сдать в пункт приема металлолома.

Но есть моменты, которые хоть и нельзя назвать недостатками, но можно – особенностями:

• Для деятельности за станком нужно образование токаря или годами отточенный навык, потому что это труд с повышенной опасностью, где необходимо точно следить за оборудованием.
• Процесс очень шумный, в цехе, где есть несколько установок и рабочих мест, обязательно использование беруш или специальных технологических наушников.
• Автомат очень дорогостоящий, как и расходники к нему, поэтому он редко покупается для личного пользования. Зато для серийного производства он незаменим и прослужит долгие годы.

Принципы и технологии токарной обработки металлов

Чтобы освоить навык точения, следует ознакомиться со строением оборудования. Оно состоит из:

• Станины – это основа, она всегда прочная и выдерживает большие нагрузки.
• Передней и задней бабки – это зажимы-фиксаторы, которые крепят деталь и впоследствии отвечают за ее вращение.
• Суппорта с резцом.

Это только основные элементы, но одно действие машины объясняется слаженным взаимодействием сразу нескольких узлов. Электрический двигатель дает напряжение, чтобы затем все составляющие приходили в движение.

Если обрабатываемая заготовка небольшая, то она крепится только к одной бабке, а если крупная, вытянутая, то зажимается с двух сторон. Фиксация происходит с помощью ручек управления, а вся конструкция передвигается по нижним полозьем. Также, помимо основных частей, есть дополнительные приспособления, они разделяются по функциям:

• крепеж режущего инструмента;
• переоснащение прибора для других технологических возможностей, на которые не было рассчитано оборудование.

Технология обработки заготовок на токарных станках предполагает соблюдение техники безопасности. С этого начинается обучение токаря в любом образовательном учреждении. В обратном случае можно поранить руку, прожечь одежду или получить горячую стружку в глаз. В ТБ входят правила:

• одежда должна быть по размеру, форма прилегает к телу, не топорщится;
• ботинки имеют металлический подносок;
• защитные очки всегда надеваются до начала манипуляций;
• любые предметы, которые в данный момент не касаются рабочего процесса, нужно убрать из зоны видимости;
• перед каждым подходом следует удостовериться в надежности крепежа заготовки и сверла;
• нельзя голыми руками (или в перчатках) производить движения над включенным агрегатом, в том числе убирать остатки, для этого есть специальная щетка;
• проблемы могут иметь электрический характер, необходимо проверять уровень охлаждающей жидкости, вовремя замечать, если проводка искриться.

Какие детали обрабатывают на токарном станке

В результате токарь может получить:

Также на все можно поставить резьбу, провести канавки или швы, просверлить отверстия, а также отрезать край или произвести шлифовку внешней поверхности с помощью быстрого движения резца.

Виды используемых инструментов

Работник не сможет сделать предполагаемое действие, если не рассчитает скорость передвижения сверла, глубину его погружения. Поэтому следует обращать внимание на следующие факторы:

• заготовка должна вращаться быстро, чтобы не было задержек;
• крепление развертки проверяют перед началом деятельности, чтобы не было малейших колебаний;
• за один проход в одну сторону нужно снимать максимально возможное количество верхнего металла;
• каждая деталь и составляющая станка должна находиться в рабочей готовности, в том числе полозья и рукояти.

Резцы различаются в зависимости от степени обработки – черновая или итоговая. Первые дают более грубый вариант с шероховатостями и неровностями, вторые – идеально гладкую поверхность. Геометрия инструмента влияет на то, какой слой снимается за один прогон, а наклон режущей головки отвечает за то, в какую сторону движется суппорт.

Лезвие может быть уже чем широкая крепежная часть или равная ей, а также отогнутой в сторону. Еще одна классификация затрагивает функционал, предназначение:

• подрезные – с их помощью можно обрабатывать торцевую часть, то есть ту, которая расположена под прямым углом к оси движения;
• проходные – также предназначены для торца;
• канавочные – от названия видно, что ими вырезают канавки;
• фасонные – для изготовления профилирующих труб;
• расточные – для сверления отверстий, сквозных или небольших;
• резьбовые – предназначены для создания винтовых осей и нарезки гаечного типа;
• отрезные – усечение одной стороны.

Правило для всех токарей – после окончания смены необходимо убрать рабочее место, проверить все инструменты и распределить их по местам. Это позволит ничего не потерять и всегда иметь под рукой нужное.

Виды токарных станков

Самый часто встречаемый – это винторезный. Он привлекает как частных лиц, так и профессионалов своей простой конструкцией, относительной дешевизной, но при этом точностью резки и удобством работы. При покупке следует смотреть на скорость вращения и подачи – именно эти показатели определяют его производительность.

Более технологически сложные и максимально комфортные – это оборудование с ЧПУ (числовое программное управление). Из названия уже понятно, что токарь работает скорее не у станка, а у персонального компьютера. Их достоинства в сравнении с неустаревающей классикой:

• вибрации меньше разбалансируют настройки и выбивают из рабочей готовности компоненты;
• чтобы все узлы не нагревались и охлаждались, постоянно и быстро чередуя температуры, есть функция заблаговременного подогрева;
• еще выше скорость вращения;
• возможность подключения к ЧПУ компьютерных программ для трехмерного моделирования, поэтому можно изготовить с высокой точностью даже самые трудные в ручном режиме детали;
• координаты движения не только горизонтальные, но и вертикальные.

Вывод

Для начинающего подойдет обычная винтовая установка, а для оснащения производственного цеха – с пультом управления. В качестве завершения статьи покажем вам видеоролик по теме.

Основы токарного дела: оборудование и профессиональные навыки

Профессия токаря набирает все большую популярность среди рабочих специальностей.

Изобретение станков, обладающих программным управлением, превратило процесс в своеобразное искусство инженерной мысли.

Появляется все больше молодых специалистов готовых пополнять свои теоретические знания и осваивать практическую сторону токарного производства.

Основы для начинающих

Специалисты токарного дела занимаются изготовлением деталей для различных машин и механизмов. Их работа заключается в обработке заготовок методом резания, в процессе которого удаляется слой материала определенной толщины в виде стружки.

Вся работа осуществляется на станках, обрабатывающих различные детали с помощью резцов и других инструментов. Приступая к выполнению задачи, токарь четко видит последовательность работы, способ изготовления и обработки.

При этом специалист должен продумать возможность определенного вида фиксации заготовки, подобрать приспособления и инструменты, а также выбрать режим резки. Данный комплекс мероприятий отражается в содержании процесса технологии производства.

Режущий инструмент токарного станка

Режущим инструментов является часть оборудования, которая применяется для формирования поверхностей путем отделения лишнего слоя материала от заготовки.

1. Резец. Лезвие для обработки вращательными и поступательными движениями, при этом движение может осуществляться в нескольких направлениях. Резцы бывают расточные, резьбовые, подрезные, фасонные, отрезные и канавочные.
2. Фреза. Инструмент с лезвием, производящий вращательные движения без смены радиуса. Обеспечивает одно движение подачи с направлением, не совпадающим с осью вращения.
3. Осевой инструмент. Осуществляет вращение и движение подачи, которое происходит вдоль оси. К осевым инструментам относится сверло, зенкер, развертка, зенковка, цековка, метчик и плашка.
4. Протяжка. Инструмент с множеством лезвий, предназначенный для формирования детали с помощью вращательных и поступательных движений при отсутствии подачи.
5. Ножовочное полотно. Полоса с множеством зубьев-лезвий, используемая для прорезания и отрезания пазов.
6. Шевер. Приспособление для чистовой обработки колес с зубьями. Существуют червячные и реечные шеверы.

Виды оборудования для работы по металлу

Любой вид токарного станка подразумевает обработку резанием, однако некоторые устройства могут иметь дополнительные функции и возможности.

Токарно-винторезный станок — применяется для вытачивания профилей, производства канавок и углублений, сверления отверстий и выполнения резьбы различными способами.

Токарно-фрезерный станок — используется для точения заготовки проходным способом, а также производства резьбы, накладывания фаски, вырезки прямых и криволинейных пазов.

Токарно-карусельный станок — с его помощью обрабатываются заготовки большого диаметра.

Токарно-револьверный станок — используется для производства деталей из калиброванного прутка.

ЧПУ станок — оборудование, выполняющее множество операций, заданных программой. Работа специалиста заключается в наблюдении, корректировке и выемке готовых изделий.

Разряды токарей

В процессе профессионального роста токарь может получить более высокий разряд, который требует наличия знаний, совершенствования техники работы и владения инструментом.

• 1 разряд — дается ученику, не имеющему профессиональных навыков;
• 2 разряд — приобретает специалист, который имеет опыт обработки деталей по 12–14 квалитетам на универсальных станках;
• 3 разряд — работник умеет обрабатывать детали на станках по 8–11 квалитетам и подтвердил знания о наладке оборудования, заточке инструмента и устройстве плазмотрона;
• 4 разряд — токарь, владеющий знаниями о специальных приспособлениях, правилах термической обработки, калибровке профилей и подготовке к работе режущего инструмента;
• 5 разряд — специалист, владеющий навыками обработки сложных деталей до 6–7 квалитета, правильной последовательности проверки токарных станков и регулирования инструментов;
• 6 разряд — высшая отметка, отражающая профессиональную подготовку работника, его знания и практические навыки в работе, обслуживании и наладке станков.

Как стать профессионалом

Токарному делу можно обучаться всю жизнь, так как помимо теоретической части специалист должен разбираться в современной технике.

Прогресс не стоит на месте, а значит, всегда будет присутствовать объект изучения. К тому же среди обрабатываемых материалов появляются новые образцы из композитных и полимерных соединений.

Для овладения профессией существуют учебные заведения и курсы, где высококлассные специалисты передают свой опыт молодым ученикам.

Работа подразумевает хорошую физическую подготовку, так как очень часто токари страдают от ряда заболеваний. Можно сказать, отменное здоровье, курсы повышения квалификации и умение настраивать оборудование поможет добиться желаемых высот в карьере.

Техника безопасности

Каждый работник обязан выполнять условия техники безопасности для исключения травматизма на производстве.

• спецодежда токаря должна быть застегнута и заправлена;
• волосы спрятаны под головной убор;
• рабочее место очищено от посторонних предметов;
• состояние станка тщательно проверено.

В процессе работы:

• необходимо следить за положением заготовки;
• для подъема тяжестей применять подъемник;
• не производить работы по регулировке, замерам и чистке на ходу работы станка;
• применять экран или очки для защиты от попадания стружки;
• после окончания работ привести в порядок рабочее место;
• не оставлять работающий токарный станок без присмотра.

При выявлении нарушений в работе или неисправностей оборудования следует обратиться к мастеру участка.

Профессия токаря представляет собой интересную, однако, чаще всего сложную работу, которая требует постоянного совершенствования навыков и изучения соответствующей литературы.

Современное оборудование и возможность посещения курсов дает возможность молодежи освоить и развивать любимое и прибыльное дело.

Токарная обработка металла — все о технологии токарных работ

К наиболее распространенным методикам изготовления деталей с заданными геометрическими параметрами относится токарная обработка металла. Суть данной методики, позволяющей также получать поверхность с требуемой шероховатостью, заключается в том, что с заготовки убирают лишний слой металла.

Процесс токарной обработки металла

Принципы токарной обработки

Технология токарных работ по металлу предполагает использование специальных станков и режущего инструмента (резцы, сверла, развертки и др.), посредством которого с детали снимается слой металла требуемой величины. Токарная обработка выполняется за счет сочетания двух движений: главного (вращение заготовки, закрепленной в патроне или планшайбе) и движения подачи, совершаемого инструментом при обработке деталей до заданных параметров их размера, формы и качества поверхности.

За счет того, что существует множество приемов совмещения этих движений, на токарном оборудовании работают с деталями различной конфигурации, а также осуществляют целый перечень других технологических операций, к которым относятся:

• нарезание резьбы различного типа;
• сверление отверстий, их растачивание, развертывание, зенкерование;
• отрезание части заготовки;
• вытачивание на поверхности изделия канавок различной конфигурации.

Основные виды токарных работ по металлу

Благодаря такой широкой функциональности токарного оборудования на нем можно сделать очень многое. Например, с его помощью выполняют обработку таких изделий, как:

• гайки;
• валы различных конфигураций;
• втулки;
• шкивы;
• кольца;
• муфты;
• зубчатые колеса.

Естественно, что токарная обработка предполагает получение готового изделия, которое соответствует определенным стандартам качества. Под качеством в данном случае подразумевается соблюдение требований к геометрическим размерам и форме деталей, а также степени шероховатости поверхностей и точности их взаимного расположения.

Для обеспечения контроля над качеством обработки на токарных станках применяют измерительные инструменты: на предприятиях, выпускающих свою продукцию крупными сериями, – предельные калибры; для условий единичного и мелкосерийного производства – штангенциркули, микрометры, нутрометры и другие измерительные устройства.

Измерительные инструменты, часто используемые в токарном деле

Первое, что рассматривают при обучении токарному делу, – это технология обработки металлов и принцип, по которому она осуществляется. Заключается этот принцип в том, что инструмент, врезаясь своей режущей кромкой в поверхность изделия, зажимает его. Чтобы снять слой металла, соответствующий величине такого врезания, инструменту надо преодолеть силы сцепления в металле обрабатываемой детали. В результате такого взаимодействия снимаемый слой металла формируется в стружку. Выделяют следующие разновидности металлической стружки.

Такая стружка формируется тогда, когда на высоких скоростях обрабатываются заготовки, выполненные из мягкой стали, меди, олова, свинца и их сплавов, полимерных материалов.

Образование такой стружки происходит, когда на небольшой скорости обрабатываются заготовки из маловязких и твердых материалов.

Стружка такого вида получается при обработке заготовок из материала, отличающегося невысокой пластичностью.

Формирование такой стружки свойственно для среднескоростной обработки заготовок из стали средней твердости, деталей из алюминиевых сплавов.

Виды стружки при токарной обработке

Режущий инструмент токарного станка

Эффективность, которой отличается работа на токарном станке, определяется рядом параметров: глубиной и скоростью резания, величиной продольной подачи. Чтобы обработка детали была высококачественной, необходимо организовать следующие условия:

• высокую скорость вращения заготовки, фиксируемой в патроне или планшайбе;
• устойчивость инструмента и достаточную степень его воздействия на деталь;
• максимально возможный слой металла, убираемый за проход инструмента;
• высокую устойчивость всех узлов станка и поддержание их в рабочем состоянии.

Скорость резки выбирается на основе характеристик материала, из которого сделана заготовка, типа и качества применяемого резца. В соответствии с выбранной скоростью резки выбирается частота вращения шпинделя станка, оснащенного токарным патроном или планшайбой.

При помощи различных типов резцов можно выполнять черновые или чистовые виды токарных работ, а на выбор инструмента основное влияние оказывает характер обработки. Изменяя геометрические параметры режущей части инструмента, можно регулировать величину снимаемого слоя металла. Выделяют правые резцы, которые в процессе обработки детали передвигаются от задней бабки к передней, и левые, движущиеся, соответственно, в обратном направлении.

Основные типы токарных резцов

По форме и расположению лезвия резцы классифицируются следующим образом:

• инструменты с оттянутой рабочей частью, ширина которой меньше ширины их крепежной части;
• прямые;
• отогнутые.

Различаются резцы и по цели применения:

• подрезные (обработка поверхностей, перпендикулярных оси вращения);
• проходные (точение плоских торцовых поверхностей);
• канавочные (формирование канавок);
• фасонные (получение детали с определенным профилем);
• расточные (расточка отверстий в заготовке);
• резьбовые (нарезание резьбы любых видов);
• отрезные (отрезание детали заданной длины).

Качество, точность и производительность обработки, выполняемой на токарном станке, зависят не только от правильного выбора инструмента, но и от его геометрических параметров. Именно поэтому на уроках в специальных учебных заведениях, где обучаются будущие специалисты токарного дела, очень большое внимание уделяется именно вопросам геометрии режущего инструмента.

Углы токарного резца

Основными геометрическими параметрами любого резца являются углы между его режущими кромками и направлением, в котором осуществляется подача. Такие углы режущего инструмента называют углами в плане. Среди них различают:

• главный угол – φ, измеряемый между главной режущей кромкой инструмента и направлением подачи;
• вспомогательный – φ1, расположенный, соответственно, между вспомогательной кромкой и направлением подачи;
• угол при вершине резца – ε.

Угол при вершине зависит только от того, как заточен инструмент, а вспомогательные углы можно регулировать еще и его установкой. При увеличении главного угла уменьшается угол при вершине, при этом уменьшается и часть режущей кромки, участвующей в обработке, соответственно, стойкость инструмента тоже становится меньше. Чем меньше значение этого угла, тем большая часть режущей кромки участвует как в обработке, так и в отводе тепла от зоны резания. Такие резцы являются более стойкими.

Практика показывает, что для токарной обработки не слишком жестких заготовок небольшого диаметра оптимальным является главный угол, величина которого находится в интервале 60–90 градусов. Если обрабатывать необходимо заготовку большого диаметра, то главный угол необходимо выбирать в интервале 30–45 градусов. От величины вспомогательного угла зависит прочность вершины резца, поэтому его не делают большим (как правило, он выбирается из интервала 10–30 градусов).

Особое внимание на уроках по токарному делу уделяется и тому, как правильно выбирать тип резца в зависимости от вида обработки. Так, существуют определенные правила, по которым обработку поверхностей того или иного типа выполняют с помощью резца определенной категории.

• Обычные прямые и отогнутые резцы необходимы для обработки наружных поверхностей детали.
• Упорный проходной инструмент потребуется для торцевой и цилиндрической поверхностей.
• Отрезной резец выбирают для протачивания канавок и обрезки заготовки.
• Расточные резцы применяются для обработки отверстий, просверленных ранее.

Отдельную категорию токарного инструмента составляют резцы, с помощью которых можно обрабатывать фасонные поверхности с длиной образующей линии до 40 мм. Такие резцы подразделяются на несколько основных типов:

• по конструктивным особенностям: стержневые, круглые и призматические;
• по направлению, в котором осуществляется обработка изделия: радиальные и тангенциальные.

Токарно-винторезный станок 1В625МП

Виды оборудования для токарной обработки

Из всех типов оборудования для токарной обработки наибольшее распространение и на крупных, и на мелких предприятиях получил токарно-винторезный станок. Причиной такой популярности является многофункциональность этого устройства, благодаря которой его с полным основанием можно назвать универсальным.

Перечислим основные элементы конструкции такого станка:

• две бабки – передняя и задняя (в передней бабке размещают коробку скоростей станка; шпиндель с токарным патроном (или планшайбой), на задней бабке размещены продольные салазки и пиноль оборудования);
• суппорт, в конструкции которого различают верхние и нижние салазки, поворотную плиту и резцедержатель;
• несущий элемент оборудования – станина, установленная на две тумбы, в которых размещают электродвигатели.
• коробка подач.

Токарный станок с ЧПУ

Все большее распространение получают станки, управление которыми осуществляется при помощи специальных компьютерных программ, – станки с ЧПУ. Конструкция таких станков отличается от обычной только тем, что в ней присутствует специальный блок управления.

В отдельные категории выделяют следующие виды станков токарной группы:

• токарно-револьверное оборудование, применяемое для обработки деталей сложной конфигурации;
• токарно-карусельные станки, среди которых различают одно- и двухстоечные;
• многорезцовое полуавтоматическое оборудование, которое можно встретить на предприятиях, выпускающих свою продукцию крупными сериями;
• обрабатывающие комплексы, на которых можно выполнять как токарные, так и фрезерные операции.

Без токарной обработки сегодня крайне сложно представить многие производственные отрасли. Поэтому данный вид работы с металлом продолжает развиваться, несмотря на и без того высокий уровень, позволяющий обеспечить высочайшее качество и скорость обработки.