Токарная обработка — это процесс механической обработки, выполняемый на токарном станке, являющийся важнейшим аспектом машиностроения. В этом процессе вращающаяся заготовка обрабатывается с помощью режущего инструмента, называемого токарным инструментом. Токарные станки в основном используются для обработки таких компонентов, как валы, диски и втулки, имеющие вращающиеся поверхности. Это наиболее распространенный тип станков как в производственных, так и в ремонтных мастерских.
Навыки работы на токарном станке безграничны. Наиболее распространенные профессии токарных мастеров не требуют слишком высокой квалификации. Их можно разделить на пять категорий, наиболее распространенных в обществе.
1. Для обычных операторов механических токарных станков, простой и легкий в освоении, для обработки на токарных станках с ЧПУ.
2. Операторы станков для изготовления пресс-форм, особенно те, кто специализируется на прецизионных станках для обработки пластмассовых пресс-форм, должны строго соблюдать требования к инструментам и точным размерам. Важно понимать, какие типы стали обеспечивают хороший эффект полировки, позволяя добиться зеркальной поверхности. Также необходимо знать, изготовлено ли изделие из данного комплекта пресс-форм из АБС-пластика или другого типа пластика, а также эластичность пластиковых деталей, измеряемую в миллиметрах. Кроме того, следует учитывать множество других общеизвестных аспектов. Готовые детали должны иметь высококачественную отделку, легко полироваться и обладать зеркальным блеском. Необходимы прочные знания принципов работы с пластмассовыми пресс-формами.
3. Операторы токарных станков работают с различными инструментами, такими как развертки, сверла, резцы из сплавов и штоки инструментов. Этот тип токарной обработки часто является самым простым, но может быть довольно утомительным. Как правило, эти инструменты производятся серийно, при этом наиболее распространенными являются инструменты с двойным центром, конусные и с модулем текучести.
Для достижения максимально быстрых и эффективных результатов крайне важно минимизировать износ инструмента. Твердость материалов, обрабатываемых на таком токарном станке, почти так же высока, как у качественного ножа из белой стали. Качество заточки ножей из легированной стали напрямую связано с качеством готовой продукции.
4. Оператор токарного станка крупного оборудования: этот тип оператора токарного станка должен обладать высокой квалификацией, и для работы на вертикальном токарном станке требуется дополнительное обучение.
Пример: Чтобы проточить коленчатый вал, необходимо сначала многократно изучить чертеж, чтобы определить, какой вал обрабатывать первым, а какой позже, нужно ли шлифовать до нужного размера или сразу обрабатывать до нужного размера, должна ли резьба быть положительной или отрицательной…
5. Оператор токарного станка с ЧПУ: этот тип оператора токарного станка является одновременно самым простым и самым сложным. Прежде всего, необходимо уметь читать чертежи, программировать, преобразовывать формулы и применять инструменты.
Переходим к процессу
Токарный станок — это станок, используемый для вращения заготовки, позволяющий при этом осуществлять линейное или криволинейное перемещение режущего инструмента. Этот процесс изменяет форму и размер заготовки в соответствии с конкретными проектными требованиями.
Токарная обработка — это метод резки, выполняемый на токарном станке, при котором заготовка вращается относительно инструмента. В этом процессе энергия резания в основном обеспечивается вращающейся заготовкой, а не самим режущим инструментом. Токарная обработка является одним из самых основных и широко используемых методов обработки материалов и играет решающую роль в производстве. Она особенно подходит для создания вращающихся поверхностей. Большинство заготовок с такими поверхностями могут быть обработаны с помощью токарной обработки, включая внутренние и внешние цилиндрические поверхности, внутренние и внешние конические поверхности, торцевые поверхности, канавки и резьбу, а также другие вращающиеся формы. Основными инструментами, используемыми в этом процессе, являются токарные инструменты.
Среди различных типов металлообрабатывающих станков токарные станки являются наиболее распространенными, составляя около 50% от общего числа станков. Токарные станки могут не только использовать токарные инструменты для придания формы заготовкам, но и применять сверла, развертки, метчики и накатные инструменты для выполнения таких операций, как сверление, развертывание, нарезание резьбы и накатка. В зависимости от технологических характеристик, компоновки и конструктивных особенностей токарные станки можно разделить на несколько типов, включая горизонтальные токарные станки, напольные токарные станки, вертикальные токарные станки, револьверные токарные станки и копировальные токарные станки, причем горизонтальные токарные станки являются наиболее распространенными.
Вопросы безопасности и технические вопросы
Токарная обработка — наиболее часто используемый вид токарной обработки.Механическая обработка в обрабатывающей промышленности. Она включает в себя различные токарные станки, значительное количество персонала, широкий спектр возможностей обработки, а также многочисленные инструменты и приспособления. В результате вопросы безопасности и технические аспекты токарной обработки приобретают особое значение. Ключевые задачи следующие:
1. Повреждения, вызванные сколами, и защитные меры.
Различные стальные детали, обрабатываемые на токарных станках, обладают хорошей прочностью. В процессе токарной обработки образуется стружка, как правило, пластичная и закрученная, с относительно острыми краями. При резке стальных деталей на высоких скоростях может образовываться раскаленная и вытянутая стружка, представляющая опасность травмы. Эта стружка может легко запутаться в заготовке, режущем инструменте и держателе инструмента.
Для обеспечения безопасности следует часто использовать железные крюки для очистки или измельчения стружки по мере необходимости. При необходимости станок следует остановить для удаления стружки, и ее ни в коем случае нельзя удалять или измельчать вручную. Для предотвращения повреждения и измельчения стружки обычно применяются меры контроля потока стружки и защитные перегородки. Эффективные стратегии измельчения стружки включают шлифовку канавок или ступенек для стружколома на токарном инструменте, использование соответствующих стружколомов и механическое зажимание инструмента.
2. Зажим заготовок.
В процессе токарной обработки могут происходить различные несчастные случаи, которые могут повредить станок, сломать или ударить по инструменту, а также привести к падению или вылету заготовки, потенциально травмируя персонал из-за неправильного зажима. Для обеспечения безопасного производства во время токарных операций крайне важно уделять особое внимание зажиму заготовки.
Для деталей различных размеров и форм необходимо выбирать соответствующие зажимы. Независимо от того, используется ли трехкулачковый патрон, четырехкулачковый патрон или специализированный зажим, соединение со шпинделем должно быть стабильным и надежным. Заготовка должна быть надежно и плотно зафиксирована, чтобы предотвратить любое смещение.
Для обработки крупных заготовок можно использовать втулку, чтобы предотвратить смещение, падение или отсоединение заготовки при вращении на высоких скоростях и под действием сил резания. При необходимости зажим можно дополнительно усилить, используя центрирующий элемент или центральную раму. Кроме того, важно немедленно снять гаечный ключ после зажима, чтобы избежать несчастных случаев.
3. Безопасная эксплуатация.
Перед использованием станка необходимо провести его полную проверку, чтобы убедиться в его исправности. Заготовка и инструмент должны быть надежно закреплены в правильном положении для обеспечения устойчивости и надежности. Станок необходимо останавливать при смене инструмента, загрузке и выгрузке заготовки, а также при измерении заготовки.
Важно не прикасаться к вращающейся заготовке руками или хлопчатобумажной нитью и не протирать её. Скорость резания, подача и глубина обработки должны быть выбраны соответствующим образом, перегрузка не допускается. Кроме того, заготовки, приспособления и другие предметы не следует размещать на головке станка, держателе инструмента или поверхности станины.
При работе с напильником переместите токарный инструмент в безопасное положение. Держите правую руку впереди, а левую сзади, чтобы рукава не зацепились. За использование и техническое обслуживание станка должен отвечать назначенный сотрудник; посторонним лицам запрещено им пользоваться.
Примечания
Технология обработки на токарном станке с ЧПУ аналогична технологии обработки на обычном токарном станке, но посколькутокарный станок с ЧПУПри однократном зажиме и непрерывном и автоматическом выполнении всех процессов токарной обработки следует учитывать следующие аспекты.
1. Разумный выбор параметров резки.
Для эффективной обработки металла необходимо учитывать три основных фактора: обрабатываемый материал, режущий инструмент и условия резки. Эти факторы влияют на время обработки, срок службы инструмента и качество обработки. Экономичный и эффективный метод обработки требует тщательного выбора условий резки.
Три ключевых элемента условий резания — скорость резания, скорость подачи и глубина резания — напрямую влияют на повреждение инструмента. С увеличением скорости резания повышается температура режущей кромки инструмента, что приводит к механическому, химическому и термическому износу. Например, увеличение скорости резания на 20% может привести к сокращению срока службы инструмента вдвое.
Зависимость между условиями подачи и износом задней поверхности инструмента наблюдается в очень узком диапазоне. Однако, если скорость подачи слишком высока, температура резания повышается, что может привести к значительному износу задней поверхности инструмента. Хотя глубина резания оказывает меньшее влияние на инструмент, чем скорость резания и скорость подачи, резание на небольшой глубине может привести к образованию затвердевшего слоя материала, что негативно сказывается на сроке службы инструмента.
При выборе скорости резания следует учитывать обрабатываемый материал, его твердость, текущие условия резания, тип материала, скорость подачи и глубину резания. Наиболее подходящие условия обработки зависят от этих факторов, при этом идеальным сценарием является равномерный и стабильный износ, обеспечивающий максимальный срок службы инструмента.
Однако на практике срок службы инструмента также зависит от таких факторов, как износ инструмента, изменение размеров заготовки, качество поверхности, шум при резании и тепловыделение. Поэтому условия обработки следует анализировать с учетом реальной ситуации. Для сложных материалов, таких как нержавеющая сталь и жаростойкие сплавы, могут использоваться охлаждающие жидкости или выбираться инструменты с повышенной жесткостью.
Общий кодекс
Общий технологический код для токарной обработки (JB/T9168.2-1998)
Зажим токарных инструментов
1) Инструментальная планка не должна слишком сильно выступать за держатель инструмента. Как правило, ее длина не должна превышать 1,5 высоты инструментальной планки (за исключением токарных отверстий, канавок и т. д.).
2) Центральная линия инструментальной планки должна быть перпендикулярна или параллельна направлению резки.
3) Регулировка высоты всплывающей подсказки:
При обработке торцевых поверхностей, конических поверхностей, резьбы, формовочных поверхностей и резке цельных заготовок, кончик инструмента, как правило, должен находиться на той же высоте, что и ось заготовки.
При черновой обработке наружных окружностей и чистовой обработке отверстий кончик инструмента, как правило, должен находиться выше оси заготовки.
При токарной обработке тонких валов, черновой токарной обработке отверстий и резке полых заготовок наконечник инструмента, как правило, должен располагаться немного ниже оси заготовки.
4) Биссектриса угла заточки резьбонарезного инструмента должна быть перпендикулярна оси заготовки.
5) При зажиме токарного инструмента прокладка под направляющей должна быть небольшой и плоской, а винты, удерживающие токарный инструмент, должны быть затянуты.
Зажим заготовки
- При зажимании заготовки трехкулачковым самоцентрирующимся патроном для черновой или чистовой токарной обработки, если диаметр заготовки менее 30 мм, длина выступа не должна превышать пятикратного диаметра. Если диаметр заготовки более 30 мм, длина выступа не должна превышать трехкратного диаметра.
- При зажимании неровных и тяжелых заготовок с помощью четырехкулачкового однозарядного патрона, планшайбы, уголка или гнутой пластины необходимо добавить противовес.
- При механической обработкеОбработка валов на станках с ЧПУПеред началом процесса токарной обработки убедитесь, что ось центра задней бабки совпадает с осью шпинделя токарного станка.
- Для обработки тонких валов между двумя центрами следует использовать опорный упор или центробежный упор. В процессе обработки следует следить за регулировкой усилия затяжки верхнего центра и обеспечивать надлежащую смазку как неподвижного центра, так и центробежного упора.
- При использовании задней бабки выдвигайте втулку как можно меньше, чтобы минимизировать вибрацию.
— При зажимании заготовки с небольшой опорной поверхностью и большой высотой на вертикальном токарном станке используйте зажимные губки увеличенной высоты. Кроме того, для фиксации заготовки следует добавить стяжной стержень или прижимную пластину в соответствующем месте.
- При токарной обработке литых и поковок колесного и втулочного типов необходимо правильно выравнивать необработанную поверхность, чтобы обеспечить равномерную толщину стенки заготовки после обработки.
Поворот
- При обработке ступенчатого вала обычно рекомендуется сначала обрабатывать деталь с большим диаметром для обеспечения жесткости, а затем деталь с меньшим диаметром.
- Для предотвращения деформации заготовки перед тонкой обработкой вала следует нарезать канавки.
- При тонкой токарной обработке вала с резьбой, обычно после обработки резьбы следует проводить тонкую токарную обработку нерезьбовой части.
- Перед сверлением торцевую поверхность заготовки необходимо выровнять. При необходимости сначала следует просверлить центральное отверстие.
- При сверлении глубоких отверстий рекомендуется сначала просверлить направляющее отверстие.
- Для отверстий диаметром от 10 до 20 мм диаметр режущего инструмента должен быть в 0,6–0,7 раза больше диаметра обрабатываемого отверстия. При обработке отверстий диаметром более 20 мм, как правило, следует использовать режущий инструмент с зажимной головкой.
- При нарезании нескольких витков резьбы или червячных передач после регулировки зубчатой передачи следует выполнить пробную нарезку.
- При использовании автоматического токарного станка отрегулируйте относительное положение инструмента и заготовки в соответствии с картой регулировки станка. После выполнения регулировок проведите пробный токарный обжиг. Производство может быть продолжено только после подтверждения соответствия первой детали требованиям. В процессе обработки постоянно контролируйте износ инструмента, а также размеры и шероховатость поверхности заготовки.
- При токарной обработке на вертикальном токарном станке после регулировки держателя инструмента избегайте перемещения поперечной балки без веской причины.
- Если для соответствующих поверхностей заготовки существуют требования к допускам на положение, следует стремиться завершить процесс токарной обработки за один зажим.
- При токарной обработке заготовки цилиндрической шестерни отверстие и опорная торцевая поверхность должны обрабатываться за один зажим. При необходимости на торцевой поверхности следует нанести разметочную линию вблизи делительной окружности шестерни.
Распространенные проблемы
При нарезании резьбы с большим шагом на обычных токарных станках под значительным усилием станина станины может иногда вибрировать. Эта вибрация может привести к образованию неровностей на обработанной поверхности или даже к поломке инструмента. Студенты часто сталкиваются с такими проблемами, как прокол или поломка инструмента во время резки. К этим проблемам приводят несколько факторов. В данной работе в основном рассматривается это явление и предлагаются решения на основе анализа сил, действующих на инструмент.
Причина и причины проблемы
При обработке резьбы с малым шагом обычно используется метод прямой подачи. Этот метод предполагает резание в направлении, перпендикулярном оси заготовки. С другой стороны, для резьбы с большим шагом часто используется метод резания с заимствованием влево-вправо для уменьшения силы резания. Этот метод позволяет перемещать малую направляющую, что дает возможность резьбонарезному инструменту попеременно резать левой и правой режущими кромками.
При нарезании резьбы движение седла станины контролируется вращением длинного ходового винта, который приводит в движение разрезную гайку. В подшипнике длинного ходового винта имеется осевой зазор, а также осевой зазор между длинным ходовым винтом и разрезной гайкой. При вращении правостороннего червяка с использованием метода лево-правого резания инструмент испытывает силу (P), создаваемую заготовкой (без учета трения между стружкой и передней режущей кромкой, как показано на рисунке 1). Эта сила (P) может быть разложена на осевую силу (Px) и радиальную силу. Осевая сила (Px) направлена вдоль направления подачи инструмента. Инструмент передает эту осевую силу (Px) на седло, заставляя его быстро и с силой перемещаться в сторону с зазором. В результате инструмент колеблется взад и вперед, что приводит к образованию неровной обработанной поверхности и, в некоторых случаях, к поломке инструмента.
При использовании левой основной режущей кромки не наблюдается никаких явлений, влияющих на резание. Вместо этого осевая сила \( P_x \), действующая на инструмент, направлена в противоположную сторону от направления подачи, устраняя любые существующие зазоры. В течение этого времениПроцесс обработки на станках с ЧПУСедло поддерживает постоянную скорость.
Перемещение средней направляющей происходит за счет вращения винта, который приводит в движение гайку. Однако в подшипнике винта имеется осевой зазор, а также осевой зазор между винтом и гайкой.
При токарной обработке передняя режущая кромка инструмента (имеющая передний угол) испытывает силу \( P \), создаваемую заготовкой. Для простоты мы будем пренебрегать трением между стружкой и передней режущей кромкой, как показано на рисунке 2.
Силу \( P \) можно разложить на две составляющие: \( P_z \) (осевая составляющая) и \( Q \) (радиальная составляющая). Радиальная составляющая силы \( Q \) направлена вдоль направления подачи режущего инструмента, вдавливая его в заготовку. Это действие приводит к перемещению средней салазки в сторону зазора, что может вызвать внезапное пробитие заготовки режущим инструментом. В результате этого пробития может произойти поломка инструмента или изгиб заготовки.
Решение
При нарезании резьбы с большим шагом и использовании метода нарезания резьбы с помощью левого и правого инструмента важно регулировать не только соответствующие параметры токарного станка, но и зазор между седлом и направляющей станины. Этот зазор следует установить немного меньше, чтобы увеличить трение при перемещении и уменьшить вероятность смещения седла. Однако крайне важно, чтобы этот зазор был отрегулирован соответствующим образом, чтобы седло могло плавно перемещаться. Кроме того, следует минимизировать зазор средней салазки.
Для малого направляющего элемента также немного увеличьте его натяжение, это поможет предотвратить смещение инструмента во время вращения. Для повышения устойчивости максимально сократите длину заготовки и направляющей. При резке по возможности используйте левое основное лезвие. При резке правым основным лезвием уменьшите величину обратного резания и увеличьте передний угол правого основного лезвия. Убедитесь, что кромка лезвия прямая и острая, чтобы минимизировать осевую составляющую силы (Px), воздействующую на инструмент. Больший передний угол правого основного лезвия обеспечивает лучшую производительность.
Если вы хотите узнать больше или у вас есть вопросы, пожалуйста, свяжитесь с нами.info@anebon.com
Благодаря передовым технологиям Anebon, а также нашему духу инноваций, взаимного сотрудничества, выгоды и развития, мы вместе с вашим уважаемым предприятием, как OEM-производитель, построим процветающее будущее.компоненты, изготовленные на станках с ЧПУ., токарные металлические детали,Фрезерование стальных деталей на станках с ЧПУ.
Дата публикации: 17 декабря 2024 г.