Токарная обработка - что это? Основные тезисы и понятия

С помощью токарного станка создается множество самых различных деталей: здесь и промышленное производство частей механизмов машин (втулки, гайки, валы, фланцы, кольца и диски), и изготовление декоративных элементов  (ножек и ручек мебели, игрушек, подсвечников, светильников и многого другого). И в том и в другом случае любая готовая деталь - это  совокупность различных операций, которые имеют свои правила выполнения и особенности, а также требуют определенных настроек оборудования. Это все важно учитывать, чтобы результат всегда оправдывал Ваши ожидания, не было опасности сломать оснастку или повредить заготовку. В данной статье мы рассмотрим основные операции. И для удобства мы разделим обработку металла и дерева.

Обработка наружных цилиндрических поверхностей

К ней относится обтачивание до ровного цилиндра и вытачивание на нем ступеней.

Металл. Для данных операций используются проходные резцы. Они могут быть для чернового или чистового точения. Первые предназначены для обработки деталей на высокой скорости резанья со снятием стружки большого сечения. С их помощью заготовки обтачиваются до необходимого диаметра и устраняются все дефекты, например, неровности.  Резцы для чистовой обработки применяются для снятия тонкого слоя материала и финальной обточки. Данный вид оснастки бывает трех типов: прямого, отогнутого и упорного. От конкретно выбранного типа будет зависеть главный угол оснастки - ф.

• Прямые – 45,60 и 70°.
• Отогнутые - 45°.
• Упорные - 90°.

Ф определяет стойкость режущего инструмента и наиболее подходящую скорость резания. Чем он будет меньше, тем больше можно будет установить скорость резания (от 0,3 до 1,5 мм/об при черной и от 0,1 до 0,4 мм/об при чистовой обработке).

Обратите внимание: если Вы устанавливаете максимально высокую скорость важно, чтобы жесткость системы также была высокой (зависит от веса станка, чем он больше, тем выше жесткость),  иначе могут возникнуть вибрации.

Дерево. Здесь все обстоит несколько проще. Для обработки цилиндрических деревянных брусков Вам понадобится полукруглая стамеска. Скорость вращения шпинделя устанавливается от 1000 до 2000 об/мин, выбор в данном случае зависит от формы заготовки, чем она ближе к ровному цилиндру, тем выше выставляются обороты.  Работу надо начинать плавно: обоприте стержень стамески об упор так, чтобы резец соприкасался с поверхностью. После чего медленно начинайте поднимать рукоятку  оснастки вверх, пока режущая кромка не начнет срезать ровную стружку, которая хорошо скручивается.

Чистовую обточку поверхности проводят серединой режущей части стамески-косяка по аналогии.

Обработка торцевых поверхностей

Сюда относится подрезание в размер и получение ровного торца детали.

Металл. В данном случае также используются проходные отогнутые и упорные резцы. Рекомендованными режимами резания являются:

• Черновая обработка – скорость подачи 0,3-0,7 мм/об, глубина резания 2-5 мм.
• Чистовая – скорость 0,1-0,3 мм/об, глубина – 0,7-1мм.

При этом при поперечной подаче устанавливается скорость на 20% больше, чем  при продольной подаче.

Дерево. Заготовка крепится на планшайбе и не подпирается с обратной стороны центром. Упор устанавливают поперек станка. Далее по аналогии с обработкой цилиндрических поверхностей режущий инструмент плавно подают к поверхности, работая от центра к периферии торца. В данном случае могут использоваться как полукруглые стамески (черновая обработка), так и стамески-косяки (чистовая обработка). Скорость вращения шпинделя выставляют по максимуму.

Обработка канавок

Металл. Канавки в металлических деталях выполняются отрезными и прорезными резцами. Последние могут быть прямые и отогнутые (левые и правые). В данном случае используется поперечная ручная подача. Подведите резец к нужному месту и медленно поворачивайте ручку перемещения поперечных салазок. Дойдя до необходимой глубины, также аккуратно выведите резец из заготовки. Когда выполняются канавки шириной превышающие 5 мм,  работа делается в несколько проходов. Последним является чистовая обработка, для которой нужно оставить 0,5-1 мм припуска. Её следует проводить тем же резцом.

Обратите внимание: резцы, использующиеся для выполнения канавок, нужно очень тщательно центровать, если они будут установлены выше, хоть на 0,1-0,2 мм, может произойти их поломка, а ниже – останется необработанный участок.

Дерево. В зависимости от необходимой формы канавки используются стамески-косяки, двухголовые резаки или штихели. При данной операции также важно вытачивать канавку не спеша, медленно погружая режущую кромку инструмента в материал и, снимая тонкую стружку.

Обработка отверстий

Операция	Металл	Дерево
Сверление	Выполняется с помощью сверлильного патрона различными сверлами возвратно-поступательным движением. При изготовлении отверстий глубиной больше, чем их диаметр, оснастку периодически выводят из заготовки, очищая канавки и саму полость от стружки. Во время обработки деталей из стали или алюминия рекомендуется использовать СОЖ для уменьшения трения. Скорость подачи устанавливается также  в зависимости от материала изготовления детали. При диаметре отверстия 5-30 мм это: Сталь – 0,1-0,3 мм/об. Чугун – 0,2 -0,6 мм/об.	Выполняется по аналогии с помощью сверлильного патрона и сверл по дереву, с тем отличием, что применение СОЖ не нужно, а подача идет ручная.
Зенкерование	Чистовая или предварительная перед развертыванием обработка, которая выполняется с помощью различных зенкеров. Скорость подачи такая же, как и при сверлении. Но, обратите внимание, при зенкеровании заготовок из высокопрочных материалов используется твердосплавная  оснастка,  а скорость резания уменьшается на 20-30%.	Аналогично с обработкой металла.
Развертывание	Операция для финальной обработки отверстий, сглаживания мелких неровностей и получения высокой точности с помощью разверток. Скорость подачи: Сталь – 0,5-2 мм/об. Чугун – 1-4 мм/об.	Развертывание дерева, как правило, не требуется, так как детали, изготавливаемые из дерева, столь высокой точности не требуют.
Растачивание	Это необходимо когда нужный диаметр отверстия превышает диаметр стандартных сверл и зенкеров.  В этом случае применяются расточные резцы. Так как на них идет высокая нагрузка образуется высокий уровень вибраций при работе, поэтом снимается стружка очень небольшого сечения на маленькой скорости резания. Черновое растачивание: Продольная подача – 0,08-0,2 мм/об. Скорость резания – 25 м/мин (резцы из быстрорежущей стали), 50-100 мм/об (твердосплавные). Чистовое растачивание: Подача – 0,05-0,1 мм/об. Скорость – 40-80 м/мин и 150-200 м/мин соответственно.	Выполняется сначала полукруглой стамеской, после чего шлифуется крючком.

И это далеко не полный список того, что можно делать с помощью токарного станка. Комбинируя виды операций можно получить самые различные детали. Если это металл, то валы, втулки, шайбы, штуцеры, вилки, болты, гайки и т.д., которые могут пригодиться как в профессиональном машиностроении, так и в частном производстве. Кроме того возможно изготовление и ножек мебели, дверных ручек и прочего. При обработке же дерева на токарном станке делаются игрушки, посуда, мебель, подсвечники, вазы, наличники на окна и многое другое, чем многие мастера успешно зарабатывают.

Основные принципы безопасности

При выполнении любой из операций очень важно соблюдать некоторые правила, чтобы не испортить деталь, не сломать резец и не получить травму.

• Не пренебрегайте защитной экипировкой (роба, очки, головной убор, закрытая обувь) чтобы не получить ожог и не пораниться стружкой или осколками материала.
• Ни в коем случае не работайте в перчатках!
• Пользуйтесь только хорошо заточенным режущим инструментом, а в случае токарных станков по металлу ещё и точно отцентрованный и прочно закрепленный.
• При работе стамесками плотно удерживайте их двумя руками.
• Перед тем как приступить к формированию детали, проведите черновую обработку, срезав все неровности на низкой скорости подачи, иначе Вы можете сломать оснастку.
• Не отвлекайтесь, не оставляйте включенный станок без присмотра.
• Не торопитесь при выполнении операций требующих ручной подачи, рассчитывайте правильно свои силы.

Перед тем как начать работу на любом токарном станке потренируйтесь на ненужных заготовках выполнять различные операции, это поможет Вам выявить особенности оборудования и добиться более высокой точности и производительности. Следуя всем перечисленным нами указаниям и рекомендациям, Вы получите только удовлетворительный результат, избегая неприятных последствий.