Токарная обработка металла как вид механического воздействия

Механическая обработка металла производится согласно технологическому процессу с применением режущего инструмента, в роли которого могут выступать резцы, фрезы, сверла, шлифовальные круги, на специальных устройствах – станках.

Смысл обработки заключается во врезании режущего инструмента в поверхностный слой заготовки с большой силой, вследствие чего происходит отслоение тонкого слоя металла, называемой стружкой. В результате получается новая поверхность заготовки, которая соответствует параметрам заданной детали или ее черновой модели. Обработка металла может производиться поочередно на нескольких режущих станках.

Предназначение токарного станка

Примитивный механический токарный станок для точения появился еще в древности. Сейчас уже можно встретить токарные станки с высокой степенью автоматизации всех процессов получения детали.

 

 

 

Для механической обработки металла широко используются токарные станки, на которых может обрабатываться как наружная, так и внутренняя поверхность вращения детали, обработка плоских торцевых частей. Поверхности вращения могут быть цилиндрическими и коническими.

На токарном станке можно произвести нарезание резьбы, как с внутренней, так и с наружной стороны детали. Торцевание и обработка галтелей, снятие фасок и выборка канавок – все эти работы доступны на токарном оборудовании.

Особенности токарной работы

Во-первых, на токарном станке двигается обрабатываемая заготовка, приближаясь постепенно к неподвижному резцу. Во-вторых, она вращается с большой скоростью. Обороты вращения устанавливаются токарем согласно документации на изготовляемую деталь. В-третьих, заготовка закреплена неподвижно на шпинделе, что позволяет ей оказывать сопротивление на действие режущего инструмента, который впивается в нее с огромной силой.

В результате подачи вращающейся заготовки к режущему инструменту от нее отделяется металл в виде тончайшей стружки слой за слоем на каждом витке оборота до нужного предела, установленного токарем.

Подача детали на шпинделе имеет две оси движения Z и X. Они строго перпендикулярны по отношению друг к другу. Первая ось является отправной точкой в токарной обработке. Вдоль этой оси деталь направляется в сторону режущего инструмента. По оси Х заготовка, как бы боком, приближается к резцу.

Режущий инструмент своей рабочей частью находится в зоне движения заготовки, то есть в квадрате с координатами ZX. Все эти параметры настраиваются при наладке оборудования станка.

Резец при соприкосновении с поверхностью металла оказывает на заготовку большое давление. Под действием этой силы происходит смещение примерно на 2 мм заготовки, что необходимо учитывать при выборе данных для наладки оборудования.

 

 

 

В токарных станках нового поколения расчетные работы проводятся с помощью компьютера. Здесь уже используется третья координата, учитывающая угол главного шпинделя. Этот показатель может задаваться и корректироваться в программном обеспечении.

Основные показатели работы токарного станка

На производстве все станки имеют свои технические показатели, или, попросту говоря, возможности. Не каждую деталь можно выточить на определенном токарном станке, то есть может быть, например, недостаточная продольная подача заготовки на оборудовании.

Вторым фактором, от которого зависит возможность изготовления конкретной детали, является глубина резания. У всех токарных станков есть свое ограничение по этому показателю. Скорость резания важна для изготовления деталей из разного качества металла. На токарном станке есть определенная максимальная скорость вращения шпинделя.

Эти три фактора и являются основными показателями работы токарного станка. Они учитываются при выборе оборудования для изготовления той или иной детали.

Используя правильно подобранную скорость вращения шпинделя и глубину резания, можно достичь максимального снятия припуска на обработку заготовки и качественную поверхность детали при слабом действии режущего инструмента.

 

 

 

Другие виды обработки металла

Токарная обработка металла доступна и на других металлорежущих станках, например, сверлильных или фрезерных.

А существуют и другие виды обработки металла. Некоторые детали можно получить отливкой. Используется литейная форма и расплавленный материал. Таким методом можно получить детали почти всех конфигураций. При определенных условиях можно достичь идеальной точности параметров делали.

Другой метод получения деталей выполняется при помощи давления. Он объединяет несколько видов. Первый из них – прокат. Прокаткой можно изготовить деталь, которая не требует дополнительной доработки.

Второй вид – волочение. Заготовка детали протягивается через матрицу. Третий вид – ковка. Изделие выполняется из нагретой заготовки воздействием бойка. Получается значительная экономия материала.

Следующий вид – штамповка. Нужен тяжелый пресс. Этот способ имеет ряд достоинств, например, детали можно получить минимальной массы большой прочности и жесткости.

 

 

 

Некоторые детали изготавливаются методом сварки. Из двух или более заготовок получают одну деталь. Этот метод приемлем чаще для индивидуального производства.