Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с Тьюрингом .
Эта статья о механической обработке. Для общего использования слова см вращение .
Для использования в других целях, см Вращение (значения) .
Черновая или черновая токарная обработка
Разделка алюминия
Закончить поворот

Токарная обработка - это процесс механической обработки, в котором режущий инструмент , обычно не вращающийся инструмент , описывает спиральную траекторию инструмента, перемещаясь более или менее линейно во время вращения заготовки .

Обычно термин «токарная обработка» используется для образования внешних поверхностей посредством этого режущего действия, в то время как такое же существенное режущее действие, применяемое к внутренним поверхностям (отверстиям того или иного типа), называется « растачиванием ». Таким образом, фраза «токарная обработка и растачивание» относится к большему семейству процессов, известных как токарная обработка. Обработка граней на заготовке токарным или расточным инструментом называется «торцеванием» и может быть отнесена к любой категории как подмножество.

Токарную обработку можно производить вручную, на традиционном токарном станке , который часто требует постоянного наблюдения со стороны оператора, или с помощью автоматического токарного станка, который этого не делает. Сегодня наиболее распространенным видом такой автоматизации является числовое программное управление , более известное как ЧПУ. (ЧПУ также обычно используется со многими другими типами обработки помимо токарной обработки.)

При токарной обработке обрабатываемая деталь (кусок относительно жесткого материала, такого как дерево, металл, пластик или камень) вращается, а режущий инструмент перемещается по 1, 2 или 3 осям движения для получения точных диаметров и глубины. Токарная обработка может осуществляться как снаружи цилиндра, так и изнутри (также называемое растачиванием ) для производства трубчатых компонентов различной геометрии. Хотя сейчас это довольно редко, ранние токарные станки можно было использовать даже для изготовления сложных геометрических фигур, даже платоновых тел ; хотя с появлением ЧПУ использование для этой цели некомпьютеризированного управления траекторией стало необычным.

Процессы токарной обработки обычно выполняются на токарном станке, который считается самым старым из станков, и может быть различных типов, таких как прямое точение , точение конуса , профилирование или обработка внешних канавок . Эти типы токарных процессов позволяют производить материалы различной формы, такие как прямые , конические , изогнутые или рифленые детали. Как правило, при токарной обработке используются простые одноточечные режущие инструменты. Каждая группа материалов заготовки имеет оптимальный набор углов инструмента, который был разработан на протяжении многих лет.

Кусочки металлолома от токарных операций известны как стружка (Северная Америка) или стружка (Великобритания). В некоторых областях они могут быть известны как поворотные .

Оси движения инструмента могут быть буквально прямой линией, или они могут быть вдоль некоторого набора кривых или углов, но они по существу линейны (в нематематическом смысле).

Компонент, который подвергается токарным операциям, может называться «токарная деталь» или «обработанный компонент». Токарные операции выполняются на токарном станке, который может управляться вручную или с ЧПУ.

Токарные операции [ править ]

Конкретные токарные операции включают:

Превращение
Превращение

Общий процесс токарной обработки включает вращение детали, в то время как одноточечный режущий инструмент перемещается параллельно оси вращения. [1] Токарную обработку можно производить как на внешней, так и на внутренней поверхности детали (процесс, известный как растачивание ). Исходный материал обычно представляет собой заготовку, произведенную другими процессами, такими как литье , ковка , экструзия или волочение .

Коническое точение
Коническое точение дает цилиндрическую форму, диаметр которой постепенно уменьшается от одного конца к другому. Это может быть достигнуто а) с помощью составного суппорта б) с помощью приспособления для точения конуса в) с помощью гидравлического копирующего приспособления г) с помощью токарного станка с ЧПУ д) с помощью формующего инструмента f) смещением задней бабки - этот метод больше подходит для неглубоких конусы. [2]
Сферическое поколение
Сферическая генерация создает сферическую законченную поверхность путем поворота формы вокруг фиксированной оси вращения. Методы включают: а) использование гидравлического копирующего приспособления б) токарный станок с ЧПУ (компьютеризированный числовой контроль) в) использование формовочного инструмента (грубый и готовый метод) г) использование станины (для пояснения необходим чертеж). [2]
Жесткий поворот
Твердое точение - это токарная обработка материалов с твердостью по шкале С по Роквеллу выше 45. Как правило, она выполняется после термообработки заготовки . [3]
Этот процесс предназначен для замены или ограничения традиционных операций шлифования . Твердое точение, применяемое только для удаления припуска, выгодно конкурирует с черновым шлифованием. Однако, когда он применяется для чистовой обработки, где форма и размер имеют решающее значение, шлифование оказывается лучше. Шлифовка обеспечивает более высокую точность круглости и цилиндричности. Кроме того, чистота полированной поверхности Rz = 0,3-0,8z не может быть достигнута только твердым точением. Твердое точение подходит для деталей, требующих точности круглости 0,5–12 мкм и / или шероховатости поверхности Rz 0,8–7,0 мкм. Он используется, среди прочего, для шестерен, компонентов топливного насоса и гидравлических компонентов. [3]
Облицовка
Облицовка

Облицовка в контексте токарных работ предполагает перемещение режущего инструмента под прямым углом к ​​оси вращения вращающейся заготовки. [1] Это может быть выполнено с помощью поперечных салазок, если они установлены, в отличие от продольной подачи (точения). Часто это первая операция, выполняемая при производстве заготовки, а часто и последняя - отсюда и выражение «окончание».

Расставание

Этот процесс, также называемый отрезкой или обрезкой , используется для создания глубоких канавок, которые удаляют готовый или частично готовый компонент из его родительской заготовки.

Канавка
Наружная обработка канавок
Обработка торцевых канавок

Обработка канавок похожа на отрезку, за исключением того, что канавки вырезаются на определенную глубину вместо отделения готового / частично готового компонента от заготовки. Обработка канавок может выполняться как на внутренней, так и на внешней поверхностях, а также на лицевой стороне детали (проточка или трепанация).

К неспецифическим операциям относятся:

Скучный
Увеличение или сглаживание существующего отверстия, созданного путем сверления, формования и т. Д., Например, обработка внутренних цилиндрических форм (создание) а) путем установки заготовки на шпиндель с помощью патрона или планшайбы b) путем установки заготовки на поперечные суппорты и установки режущего инструмента в патрон. Эта работа подходит для отливок, которые слишком неудобны для установки на лицевую панель. На токарных станках с длинной станиной большая заготовка может быть прикреплена болтами к приспособлению на станине, а вал проходит между двумя выступами на заготовке, и эти выступы можно расточить до нужного размера. Ограниченное применение, но доступное квалифицированному токарю / машинисту. [2]
Бурение
используется для удаления материала изнутри заготовки. В этом процессе используются стандартные сверла, неподвижно удерживаемые в задней бабке или револьверной головке токарного станка. Процесс может быть выполнен на отдельно доступных сверлильных станках.
Накатка
Накатка
Вырезание зубчатого рисунка на поверхности детали для использования в качестве рукоятки или улучшения внешнего вида с помощью специального накатного инструмента. [2]
Расширение
Операция определения размера, при которой удаляется небольшое количество металла из уже просверленного отверстия. [2] Это сделано для выполнения внутренних отверстий очень точного диаметра. Например, отверстие диаметром 6 мм делается сверлением сверлом 5,98 мм, а затем расширяется до точных размеров.
Резьба
На токарном станке можно нарезать как стандартную, так и нестандартную резьбу с помощью подходящего режущего инструмента. (Обычно угол при вершине составляет 60 или 55 °) Либо снаружи, либо внутри отверстия (Нарезание резьбы - это процесс нарезания внутренней или внешней резьбы в заготовке. [4] Обычно называется точечной резьбой.
нарезание резьбовых гаек и отверстий: a) ручными метчиками и центром задней бабки; b) резьбонарезным устройством с проскальзывающей муфтой, чтобы снизить риск поломки метчика. [2]
Операции нарезания резьбы включают: a) все типы внешней и внутренней резьбы с использованием одноточечного инструмента, а также конические резьбы, двойные заходы резьбы, многозаходные резьбы, червяки, используемые в редукторах червячного колеса, ходовые винты с одно- или многозаходной резьбой. б) за счет использования коробок для нарезания резьбы, оснащенных 4 формовочными инструментами, с резьбой диаметром до 2 дюймов, но можно найти коробки большего размера, чем эта. [2]
Полигональное точение
в котором некруглые формы обрабатываются без прерывания вращения сырья.

Токарные станки [ править ]

Основная статья: Токарный станок

Токарный станок - это станок, используемый в основном для формования деталей из металла, дерева или других материалов, заставляя заготовку удерживаться и вращаться на токарном станке, в то время как инструментальная насадка продвигается в работу, вызывая режущее действие. Токарные станки можно разделить на три типа для облегчения идентификации: двигатель токарный , револьверный станок и токарные станки специального назначения. Некоторые меньшие по размеру устанавливаются на скамейке и полупортативны. Более крупные токарные станки устанавливаются на полу, и при их перемещении может потребоваться специальная транспортировка. Полевые и ремонтные мастерские обычно используют токарный станок, который можно адаптировать ко многим операциям и который не слишком велик для перемещения с одного рабочего места на другое. Токарный станок двигателя идеально подходит для этой цели. Обученный оператор может выполнить больше операций по обработке на токарном станке для двигателя, чем на любом другом станке. Токарные станки с револьверной головкой и токарные станки специального назначения обычно используются на производстве или в мастерских для массового производства или специализированных деталей, тогда как токарные станки с базовыми двигателями обычно используются для любого типа токарных работ.

Методы работы [ править ]

Цанги
  • Чак : Патроны - очень распространенный метод закрепления заготовок. Есть много типов, одни для круглого и квадратного ложа, а другие - для нестандартных форм.
  • Цанга : в основном используется для небольших круглых заготовок.
  • Лицевая панель : Лицевая пластина, приводная собачка и оправка могут использоваться для токарной обработки заготовок, таких как заготовки зубчатых колес.
  • Центры : заостренные конусы, между которыми вращается деталь, часто управляемая «собакой». Может использоваться для поворота более длинных валов и цилиндров.
  • Приводной центр : используйте гидравлические или подпружиненные зубья, которые «врезаются» в конец заготовки и могут использоваться, когда необходимо обрабатывать заготовку по всей длине.

Инструменты [ править ]

Основная статья: Инструмент бит

Различные углы, формы и размеры одноточечного режущего инструмента имеют прямое отношение к поверхности обрабатываемой детали, получаемой в процессе обработки. Существуют различные типы углов, такие как передний угол , боковой передний угол , угол режущей кромки , задний угол , радиус при вершине, и они могут отличаться в зависимости от обрабатываемой детали. Кроме того, существует множество форм одноточечных режущих инструментов, таких как V-образная и квадратная. Обычно для надежной фиксации режущего инструмента во время работы используется специальный держатель.

Динамика токарной обработки [ править ]

Силы [ править ]

Относительные силы при токарной операции важны при проектировании станков. Станок и его компоненты должны выдерживать эти силы, не вызывая значительных прогибов, вибрации или дребезжания во время работы. В процессе токарной обработки действуют три основных силы:

  • Резки или тангенциальная сила действует вниз на кончике инструмента , позволяющее отклонение заготовки вверх. Он обеспечивает энергию, необходимую для резки. Удельная сила резания, необходимая для резки материала, называется удельной силой резания. Сила резания зависит от материала.
  • Осевое усилие подачи , или действует в продольном направлении. Его также называют силой подачи, потому что она направлена ​​в направлении подачи инструмента. Эта сила имеет тенденцию отталкивать инструмент от патрона.
  • Радиальная или осевая сила действует в радиальном направлении и имеет тенденцию толкать инструмент от заготовки.

Скорости и подачи [ править ]

Скорость и подачи для токарной обработки выбираются в зависимости от материала фрезы, материала заготовки, жесткости настройки, жесткости станка и мощности шпинделя, выбора охлаждающей жидкости и других факторов.

Feed [ править ]

  • Расстояние, на которое инструмент продвигается в материал за один оборот, называется «подачей». Он указывается в миллиметрах на оборот (мм / оборот).

См. Также [ править ]

  • Алмазная токарная обработка
  • Двигатель вращается
  • Жесткий поворот
  • Поверхность футов в минуту
  • Токарная обработка дерева

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б Тодд, Роберт Х .; Аллен, Делл К .; Альтинг, Лео (1994), Справочное руководство по производственным процессам , Industrial Press Inc., стр. 153, ISBN 0-8311-3049-0.
  2. ^ a b c d e f g Технология семинаров WAJ Chapman Ph.DMSc. (Eng.), MIMech.E., MIProd.E. Главный технологический колледж Хэтфилда, Хартфордшир, впервые опубликовал в 1951 году первую, вторую и третью части, опубликованные Эдвардом Арнольдом (publishers Limited
  3. ^ a b Кёпфер, Крис (22 января 2010 г.). «Твердое точение как альтернатива шлифованию» . Производственная обработка . Проверено 4 марта 2010 .
  4. ^ «Нарезание резьбы на токарном станке: современный механический цех» . Mmsonline.com. 2003-01-15 . Проверено 13 марта 2012 .

Внешние ссылки [ править ]

  • «Введение в токарный станок» . Архивировано из оригинала на 2010-01-08 . Проверено 8 января 2010 .
  • Шнайдер, Джордж. «Токарные инструменты и операции». Американский машинист , январь 2010 г.
  • Токарные операции
  • Мосс, Тим «Субподрядная токарная компания» июнь 2019 г.
  • Токарная обработка с программой ЧПУ