Токарная обработка: основные виды, методика, правила безопасности

Токарные станки предназначены для обработки вращающихся элементов, среди которых можно отметить:

•    втулки;
•    валы;
•    гайки;
•    зубчатые колеса;
•    шкивы;
•    муфты и так далее.

Как правило, посредством токарных станков осуществляют обработку поверхностей, отличающихся цилиндрической или конической формой. Сюда же можно отнести уступы, фасонные и торцовые поверхности. На токарных станках обычно вытачивают канавки, отрезают определённые части заготовок, обрабатывают отверстия с помощью сверления; нарезают резьбу и тому подобное.

Основные виды токарной обработки

Для изготовления деталей типа тел вращения на токарном оборудовании осуществляется механическая обработка различных поверхностей. Так, проводится вытачивание канавки, растачивание, сверление, нарезание резьбы, зенкерование и так далее. Ниже рассмотрим характерные особенности основных видов токарной обработки.

Вытачивание канавок

Работы по проточке канавок на токарном оборудовании осуществляются посредством прорезных резцов. Кромка этих резцов воспроизводит форму заданной канавки, которая получается хрупкой из-за небольшой ширины канавки. Таким образом, для придания большей точности работы с помощью таких резцов высоту головки изготавливают больше ширины в несколько раз.

Кроме того, канавки могут быть проточены отрезными резцами, характеризующимися головкой большей длины. Выбор длины головки во многом зависит от размеров будущего изделия. Соответственно, она должна быть на 50% больше величины диаметра детали.

При установке прорезного и отрезного резчиков необходимо быть аккуратным и точным. Дело в том, что перекос при монтаже может привести к производству бракованных запчастей и быстрого выхода из строя режущей кромки. Следует сделать один проход для вытачивания узких канавок. Что касается проточки широких изделий, необходимо выполнить сразу несколько проходов.

Обработка наружных цилиндрических поверхностей

Для правильной обработки гладких цилиндрических поверхностей обычно применяют черновые и чистовые резцы в два приема. Их еще называют проходными резцами. Сперва требуются черновые резцы, которые осуществляют грубое обтачивание, а затем для удаления шероховатости с поверхности используют черновые резцы.

Стандартные чистовые резцы применяют в процессе точения с малой подачей и небольшой глубиной срезания металлического слоя. При этом оборудование с широкой кромкой применяют для крупных подач, что позволяет добиться гладкой поверхности.

Обработка уступов и торцов

Для обработки торцов и уступов принято применять подрезной резец. Этот инструмент широко используется для профессионального точения изделия в центрах, если существует необходимость обработать торец полностью. В таком случае в заднюю бабку станка вставляют полуцентр, чтобы осуществить точение.
Во время фиксирования заготовки в патроне одним концом, для подрезания торца подойдет проходной отогнутый резец. Подрезные резцы упорного вида, работающие с поперечной и продольной подачей, используются как для этой процедуры, так и для протачивания уступов. Во время подрезания торцов мастеру необходимо следить за тем, чтобы вершина режущей кромки находилась строго на уровне центров. Дело в том, что инструментарий, располагающийся ниже либо выше центров, оставит на торце большой неподрезанный выступ.

Придание деталям конусности

Чтобы изготовить внутренний либо наружный конус нужно использовать следующий прием. В первую очередь, необходимо закрепить заготовку в патроне станке и повернуть верхнюю часть суппорта на угол, величина которого составляет половину значения угла при вершине требуемого конуса. Затем следует осуществить протачивание заготовки. Для этого нужно сместить инструмент с помощью верхних салазок суппорта. Подобный прием больше подходит для вытачивания конических деталей маленькой длины.

Тем не менее, для смещения заднего центра требуется вытачивание пологого или длинного конуса. Для этого нужно передвинуть заднюю бабку станка от себя /к себе на требуемую дистанцию. Когда заготовка полностью закреплена в центрах (широкая часть конуса располагается у передней бабки станка), заднюю бабку необходимо смещать сначала от себя, потом наоборот.

Сверление, развертывание и зенкерование отверстий

При помощи спиралевидного или перового сверла можно сделать отверстия на токарном станке. Перовое сверло оснащено двумя плоскими лопатками, которые имеют две режущие кромки, которые, в свою очередь, плавно переходят в стержень. Величина угла при вершине данного сверла располагается примерно в 116-118°. Иногда коэффициент может быть в диапазоне 90-140°. Здесь все зависит от твердости обрабатываемого элемента. К примеру, для металлов, характеризующихся высокой степенью твердости  применяются сверла с большим углом. Именно перовое оборудование придает низкую точность отверстий.

Что касается спирального сверла, оно обеспечивает высокие показатели точности сверления. Подобные сверла преимущественно используются для работ на токарных станках. Спиралевидное сверло включает в себя следующие компоненты:

•    хвостик;
•    рабочая часть.

При этом хвостик представляет собой цилиндр или конус. Посредством этой части сверло крепят в патроне или пиноли станочной бабки. Рабочая часть инструментария напоминает цилиндр, оснащенный двумя винтообразными канавками. Эти канавки образуют режущие кромки и позволяют вывести стружки наружу. С помощью перемычки соединяются две поверхности и две кромки в головке сверла. Речь идет о передней и задней поверхности. Коэффициент угла в вершине винтового сверла отмечается в тех же пределах, что и для перового инструмента.

Методика токарной обработки

Основной методикой изготовления элементов с заданными геометрическими значениями считается токарная обработка металлических деталей. Этот метод позволяет получать поверхность с необходимой шероховатостью и убрать лишний слой металла с заготовки. Принято различать следующие методы токарной обработки:

•    черновое точение;
•    получистовое точение;
•    чистовое точение;
•    тонкое точение;
•    специальное точение (виброточение, скоростное, силовое, а также с предварительным охлаждением/подогревом заготовки).

Черновое точение подразумевает под собой удаление дефектных слоев заготовки, отрезку, разрезку и подрезку торцов заготовки. При таком методе происходит срезание поверхностной «корки» и припуск на обработку основной части заготовки.

При получистовом методе токарной обработки выполняется снятие четверти припуска. Подобное точение позволяет получать необходимую шероховатость поверхности. Таким образом, заготовка получает форму, близкую к форме изделия.

Чистовая обработка обуславливает получение шероховатости (10…6,3 мкм). Изделие из металла получает окончательную форму и размеры.

Кроме того, можно выделить следующие методы токарной обработки:

•    сокращение основного времени;
•    сокращение вспомогательного времени;
•    комплексный метод сокращения штучного времени;
•    многостаночная работа.

Рассмотрим данные методики более подробным образом.

Сокращение основного времени

Сокращение машинного времени достигается с помощью увеличения скорости резания, подачи, а также сокращения числа проходов. К примеру, многорезцовая работа позволяет сократить не только основное время, но и время на вспомогательные операции. Такая работа подразумевает под собой одновременную обработку заготовки сразу несколькими режущими инструментами.

Сокращение вспомогательного времени

При стремительном снижении машинного времени не исключены большие затраты вспомогательного времени при обработке. Сокращение времени на измерение происходит благодаря использованию лимбов продольной и поперечной подач, жестких упоров, а также ограничителей длины. Применение комбинированных резцов помогает значительно сократить время на подвод и отвод резца, а также на повороты резцедержателя.

Комплексный метод сокращения штучного времени

Суть комплексного метода заключается в том, что в результате выполнения работ по сокращению основного, вспомогательного и подготовительно-заключительного времени происходит общее сокращение времени токарной обработки. Применения этого приема  обычно приводит к изменению части или всего технологического процесса обработки.

Многостаночная работа

Многостаночная работа представляет собой одновременное функционирование одного мастера сразу на нескольких токарных станках. Число оборудования, которое может обслужить один мастер, выявляется из одного условия: время машинной работы станка должно быть равно либо же больше суммы времени ручной работы на других совмещаемых станках.

Правила безопасности при токарной обработке

Работа на станках токарной группы, несомненно, связана с серьезным риском для здоровья и жизни человека. Все сотрудники, вне зависимости от квалификации и опыта работа, должны соблюдать установленные правила безопасности при токарной обработки.

Прежде всего, работать со станками токарного типа могут исключительно совершеннолетние лица, которые имеют инструкции по использованию оборудования и который прошли обязательный вводный инструктаж и должное обучение непосредственно на рабочем месте.

При работе следует надевать защитные очки, вставлять противошумовые вкладыши. У токаря также должны быть спецкостюм и рабочая обувь. Обычно этими вещами обеспечивает работодатель. Все поверхности следует постоянно очищать от масла и грязи.

Перед началом работы токарь обязан убедиться в исправности глушителей, системы подвода сжатого воздуха, кожухов и прочих элементов токарного оборудования. Стоит отметить, что сотрудник не имеет права эксплуатировать инструментарий, к которому он не получил официальный допуск.
Токарям нельзя удалять стружку руками, для этого следует использовать специальные магниты и крючки. Сотрудникам не разрешается стоять на линии отлета стружки. Находиться нужно только с правой стороны от суппорта.