Токарная обработка металла: оборудование и виды работ

Токарная обработка металла: оборудование и виды работ

  • Принцип токарной обработки
  • Оборудование и инструментарий
  • Работы, выполняемые на токарных станках

Токарные работы – это широкий спектр процедур по механической обработке металлических деталей. Она проводится посредством срезания слоя металла с заготовки специальными инструментами с целью получения детали нужной формы и размеров. Готовое изделие должно соответствовать определенным допускам и стандартам качества. Для контроля производимых деталей используются различные измерительные инструменты, калибры, эталоны.

Режимы резания: что это такое

Это целый комплекс характеристик, задающих условия проведения токарной операции. Согласно технологическим маршрутам, обработка любого элемента (особенно сложного по форме) проводится в несколько переходов, для каждого из которых требуются свои чертежи, размеры и допуски, оборудование и оснастка. Вычислив и/или подобрав все эти параметры один раз для первой заготовки, в дальнейшем вы сможете подставлять их по умолчанию – при выпуске второй, пятой, сотой детали – и таким образом минимизируете время на подготовку станка и упростите контроль качества, то есть оптимизируете процесс производства.

В число основных показателей входит глубина, скорость, подача, в список дополнительных – масса объекта, припуски, частота, с которой вращается шпиндель, и в принципе любая характеристика, влияющая на результат обработки. И важно взять те из них, что обеспечат лучшую итоговую точность, шероховатость и экономическую целесообразность.

Есть несколько способов провести расчет режимов резания при точении:

  • • аналитический;
  • • программный;
  • • табличный.

Первый достаточно точный и до появления мощной компьютерной техники считался самым удобным. По нему все вычисления осуществлялись на основании паспортных данных оборудования: мощность двигателя, частоту вращения шпинделя и другие показатели подставляли в уже проверенные эмпирические выражения и получали нужные характеристики.

С разработкой специализированного ПО задача калькуляции существенно упростилась – все операции выполняет машина, быстрее человека и с гораздо меньшей вероятностью совершения ошибок.

Когда под рукой нет компьютера или формул, зато есть опыт, можно определить подходящие критерии на основании нормативных и справочных данных из таблиц. Но для этого необходимо учитывать все изменения значений, даже малейшие, что не всегда удобно в условиях производства.

Зенкерование

При помощи зенкерования, выполняемого с использованием специального режущего инструмента, решаются следующие задачи, связанные с обработкой отверстий, полученных методом литья, штамповки, ковки или посредством других технологических операций:

  • приведение формы и геометрических параметров имеющегося отверстия в соответствие с требуемыми значениями;
  • повышение точности параметров предварительно просверленного отверстия вплоть до восьмого квалитета;
  • обработка цилиндрических отверстий для уменьшения степени шероховатости их внутренней поверхности, которая при использовании такой технологической операции может доходить до значения Ra 1,25.

При зенкеровании прикладывается меньшая сила реза, чем при сверлении, и отверстие получается более точное по форме и размерам

Если такой обработке необходимо подвергнуть отверстие небольшого диаметра, то ее можно выполнить на настольных сверлильных станках. Зенкерование отверстий большого диаметра, а также обработка глубоких отверстий выполняются на стационарном оборудовании, устанавливаемом на специальном фундаменте.

Ручное сверлильное оборудование для зенкерования не используется, так как его технические характеристики не позволяют обеспечить требуемую точность и шероховатость поверхности обрабатываемого отверстия. Разновидностями зенкерования являются такие технологические операции, как цекование и зенкование, при выполнении которых используются различные инструменты для обработки отверстий.

Зенкеры конусные по металлу

Специалисты дают следующие рекомендации для тех, кто планирует выполнить зенкерование.

  • Зенкерование следует проводить в процессе той же установки детали на станке, при которой осуществлялось сверление отверстия, при этом из параметров обработки меняется только тип используемого инструмента.
  • В тех случаях, когда зенкерованию подвергается необработанное отверстие в деталях корпусного типа, необходимо контролировать надежность их фиксации на рабочем столе станка.
  • Выбирая величину припуска на зенкерование, надо ориентироваться на специальные таблицы.
  • Режимы, на которых выполняется зенкерование, должны быть такими же, как и при осуществлении сверления.
  • При зенкеровании должны соблюдаться те же правила охраны труда и техники безопасности, как и при сверлении на слесарно-сверлильном оборудовании.

Обработка деталей на сверлильных станках подразумевает также создание различных резьб. Нарезание, как правило, производится с помощью гаечных или машинных метчиков. Последние требуют последующего вывертывания из отверстия, что нужно учитывать во время нарезания.

При работе с цветными сплавами и пластичными видами стали часто используются бесстружечные метчики. Их можно использовать при работе с отверстиями размером до 36 миллиметров.

Зенкование

Зенкование – это обработка углублений, необходимых для маскировки головки крепежных элементов. Зенковка осуществляется с помощью направляющего центрирующего инструмента. Это нужно для совпадения двух осей.

Цекование

Под цекованием подразумевается обработка поверхностей бобышек, используемых в качестве опоры гаечных и винтовых головок. Очень важно, чтобы стержень крепежного элемента не деформировался в процессе затяжки. Для этого нужно контролировать положение торца, который должен находиться четко перпендикулярно оси. Специальный инструмент, который называется цековка, дополняется специальным направляющим инструментом.

Выводы

Процесс работы на сверлильном станке может быть самым разным. Данный вид техники отличается широкой функциональностью и высокой точностью. За счет этого сфера применения сверлильного станка довольно-таки значительна. Мы же рассмотрели только основные направления использования данной металлорежущей техники.

Критерии выбора

При выборе атрибута для станка нужно обязательно учитывать несколько основных критериев, руководствуясь которыми выбор будет сделан правильно.

  1. Технические параметры изделия: размер, вес, цвет, точность работы, угол заточки.
  2. Вид станка. Для каждого станка есть специальное изделие.
  3. С каким материалом будет связана работа.
  4. Для каких целей нужно изделие. Конечно, если это производственная деятельность больших масштабов, нужно покупать профессиональный атрибут. А вот для хозяйственных нужд прекрасно подойдут бытовые заточные сверла.
  5. Производитель и стоимость. На сегодняшний день самыми популярными и надежными производителями буравчиков для станков являются компании Bosch, Ruko, Haisser и «Зубр».

При покупке внимательно осмотрите изделие. На нем должна быть маркировка – это предусмотрено законодательством и нормативными документами, по которым изготавливаются сверла. Все требования к ее нанесению четко прописаны в ГОСТ 2034 – 80. Маркировка состоит из набора букв и цифр. Данный набор символов указывает на диаметр изделия, наличие в сплаве для его изготовления различных примесей, коэффициент твердости, место изготовления и технологию производства.

Как сверлить дрелью?

Сверление металла дрелью предполагает соблюдение некоторых рекомендаций:

  1. Для изготовления отверстия понадобится электродрель, керн, молоток, машинное масло и защитные очки.
  2. Изначально сделать разметку.
  3. Надеть защитные очки.
  4. При малом давлении на дрель нужно выбрать положение малых оборотов и начать работу.
  5. Нельзя забывать поливать обрабатываемое место с оснасткой охлаждающей жидкостью.

При соблюдении технологии и использовании качественных инструментов можно делать отверстия разного диаметра и глубины. Чтобы сверлить ровные отверстия или точно выбирать глубину, можно использовать устройство, которое называется «ограничитель глубины». Оно закрепляется на электродрель и настраивается под нужную глубину.

Сверление металла дрелью

Геометрические параметры

  • диаметр, указываемый в мм;
  • длина общая, мм;
  • длина рабочей части, мм;
  • угол заточки в градусах.
Читайте также  Литье по выплавляемым моделям в домашних условиях

Кроме того, выбирая сверло квадратное, обращают внимание на хвостовик, который должен соответствовать шпинделю инструмента или комплекту приспособлений, для его крепления. Сверление квадратных отверстий необходимо выполнять после предварительной разметки и кернения центра будущего отверстия. Рекомендуется начинать сверление при низких скоростях вращения, а затем перейти на ту скорость, которая указана в паспортных данных станка или инструмента.

Маркировка и металл, из которого изготовлено центровочное сверло

Маркируют центровочные сверла также согласно ГОСТ 14952-75. Как было указано выше, в своем обозначении они имеют букву (А, В, С или R).

Сверло центровочное по ГОСТ 14952-75 предполагает маркировку «А» и «В», если оно предназначено для создания отверстия углом в 60 градусов. Здесь различие заключается в наличии предохранительного конуса (буква «В») или его отсутствии (буква «А»). Маркировка «С» применяется для сверл, которыми делают отверстия углом 75 градусов (при этом предохранительного конуса нет), а буква R – для сверл, которые делают отверстия со стенками в форме дуги.

Для примера рассмотрим сверло центровочное диаметром 1,0 мм.

Если сверло имеет тип «А» и сделано в первом исполнении, то оно будет иметь маркировку 2317-0101 ГОСТ 14952-75, а если во втором исполнении, то 2317-0001 ГОСТ 14952-75. Здесь «2317» обозначает конкретные конструктивные характеристики сверла, необходимые для его эксплуатации, а 0101 – порядковый номер типоразмера по заводским таблицам.

Инструменты, относящиеся к группе «В» маркируют по-другому (в частности, если они сделаны в первом исполнении, то как «2317-0113», а если во втором — «2317-00-12»). Сверла типа «С» обозначаются как «2317-0124» (в первом исполнении) и как «2317-0022» (во втором исполнении), а группа R как «2317-0027». И еще раз напомним, что это все верно, если диаметр сверла составляет 1 мм.

Также ГОСТ 14952 75 предполагает, что подобные инструменты будут изготовлены из инструментальной стали Р6М5, ее зарубежного аналога HSS или быстрорежущей стали Р9. Однако, марка стали в маркировке сверл центровочных может не указываться.

Как еще можно выполнить квадратное отверстие

Многих интересует, какими способами можно просверлить квадратное отверстие, если в наличии нет сверла Уаттса. На производстве на тонкостенном металле выполняют их методом штамповки, на более толстых заготовках выполняют методом литья, сваркой или с применением лазерной или электроэрозионной технологии. Кроме того, в торговой сети можно купить специальные комплекты пробойников, которые предназначены для изготовления квадратных отверстий размером до 70х70 мм. Состоит комплект из таких деталей:

  • пробойника;
  • матрицы;
  • ограничителя хода;
  • втулки направляющей;
  • пуансонодержателя.

Воздействие на пробойник осуществляют с помощью домкрата гидравлического типа.

Совсем простой и малоэффективный способ – выполнить отверстие сверлом диаметром, который будет равен стороне квадрата, а затем доводить с помощью рашпилей и напильников до квадратной формы. На листовом металле небольшой толщины можно выполнить квадрат таким способом: взять сверло небольшого диаметра и вначале просверлить по углам квадрат, а затем по периметру с определенным шагом. Затем остается только вырубить эту часть, зачистить и при необходимости отшлифовать. Но такие отверстия можно выполнять, если к параметрам поверхности не предъявляются требования по шероховатости и точности изготовления.

На видео наглядно показан процесс рассверливания отверстия круглой формы в квадратное с помощью сверла Уаттса:

Просим тех, кто работал с таким режущим сверлом, поделиться опытом работы в комментариях к тексту, рассказать, каким оборудованием или инструментом пользовались и какие нюансы выполнения операции учитывали.