Токарська обробка

Токарська обробка (точіння) – найбільш поширений метод виготовлення деталей типу тіло обертання (валів, дисків, осей, пальців, цапф, фланців, кілець, втулок, гайок, муфт та ін.) На токарних верстатах. На них можна виробляти обточування і розточування циліндричних, конічних, кульових і профільних поверхонь цих деталей, підрізання торців, виточування канавок, нарізування зовнішніх і внутрішніх резьб, накочення рифлень, свердління, зенкування, розгортання отворів і інші види токарних робіт. Іншими словами обробка на токарних верстатах є зміна форми і розмірів заготовки шляхом зняття припуску. Верстат повідомляє заготівлі обертання, а різального інструмента - рух щодо неї. Завдяки різним рухам заготовки і різця відбувається процес різання.

Оброблюваність матеріалів різанням залежить від їх хімічного складу, структури, механічних та фізичних властивостей. При чорновому точінні оброблюваність оцінюють швидкістю інструменту при відповідній швидкості і силі різання, а при чистової – шорсткістю поверхні, точністю обробки і стійкістю інструмента.

Оброблюваність металів визначають методами, заснованими на оцінці змін стійкості різального інструменту при різних швидкостях різання. Допустиму швидкість різання як критерій оцінки оброблюваності застосовують найбільш часто, так як швидкість різання робить досить істотний вплив на продуктивність, а отже, і на собівартість обробки. Вважається, що кращу оброблюваність має той метал, який за інших рівних умов, допускає більш високу швидкість різання. На токарних верстатах обробляють такі конструкційні матеріали, як чавун, сталь, кольорові метали і їх сплави, пластмаси.

Для здійснення процесу різання необхідні два руху: головний рух і рух подачі.

Головний рух, що визначає швидкість різання в токарних верстатах – обертальний, воно повідомляється, як правило, заготівлі.

Рух подачі повідомляється інструменту і може виконуватися по прямолінійній і криволінійнії траєкторіях.

На оброблюваної деталі 1 розрізняють три види поверхні: оброблювану, оброблену і поверхню різання.

Оброблюваної поверхнею а називається поверхня заготовки на ділянці, яка підлягає обробці на даній операції.

Обробленою поверхнею в називається поверхню, яка виходить після обробки, тобто після зняття стружки.

Поверхнею різання б називається поверхня, утворена на оброблюваної деталі ріжучої кромкою різця. Вона є перехідною між оброблюваної і обробленої поверхнями.

Площиною різання д називається поверхня, дотична до поверхні різання і що проходить через ріжучу кромку різця.

Основною площиною г називається площина, паралельна поздовжньої і поперечної подач і перпендикулярна до площини різання.

Поняття про припуску на обробку.

Деталі машин, оброблювані на металорізальних верстатах, виготовляють з виливків, поковок, шматків прокатного матеріалу і інших заготовок.

Припуском називається шар металу, який необхідно видалити з заготовки для отримання деталі в остаточно обробленому вигляді.

Шар металу, що знімається на токарному верстаті, називається припуском на токарних обробку.

Частина металу, знята з заготовки в процесі її обробки, називається стружкою.

Клин як основа будь-якого різального інструменту.

Різання металів здійснюється інструментами, що мають, як правило, форму клина. Це пояснюється здатністю клина створювати виграш в силі, необхідної для проникнення інструменту в оброблюваний матеріал. Причому цей виграш зростає в міру зменшення кута загострення клина р (рис. 1).

Мал. 1. Схеми дії клина (а) і різця (б)

Рухи різання при точінні.

На рис. 2 схематично показано обточування деталі 1 різцем 2. Деталь при цьому обертається по стрілці υ, а різець переміщається по стрілці s і знімає з деталі стружку. Перше з цих рухів є головним. Воно характеризується швидкістю різання. Друге рух - рухом подачі.

Малюнок 2. Руху і елементи різання при точінні.

Швидкість різання.

Швидкістю різання називається довжина шляху, який проходить в одну хвилину точка А оброблюваної поверхні (рис.2) деталі щодо ріжучої кромки різця. Швидкість різання вимірюється в метрах за хвилину і позначається буквою υ.

υ = πDn / 1000,

де υ - шукана швидкість різання в м / хв; π - відношення довжини окружності до її діаметра, рівне 3,14; D - діаметр оброблюваної поверхні деталі в мм; n - число оборотів в хвилину.

Подача.

Подачею називається величина переміщення різця за один оборот оброблюваної деталі. Вимірюється в мм, позначається буквою s.

Подача називається поздовжньої, якщо переміщення різця відбувається паралельно осі оброблюваної деталі, і поперечної, коли різець переміщається перпендикулярно до цієї осі.

Глибина різання.

Глибиною різання називається товщина шару, що знімається матеріалу, виміряна по перпендикуляру до обробленої поверхні деталі. Вимірюється в мм і позначається буквою t.

Глибиною різання при зовнішньому обтачивании є половина різниці діаметрів оброблюваної деталі до і після проходу різця. Таким чином, якщо діаметр деталі до обточування був 100 мм, а після проходу різця став дорівнює 90 мм, то це означає, що глибина різання була:

t = (100-90) / 2 = 5 мм.

Зріз, його товщина, ширина і площа.

Зрізом називається поперечний переріз шару металу, що знімається при даній глибині різання і подачі. Розміри зрізу характеризуються його товщиною і шириною.

Товщиною зрізу називається відстань між положеннями різальної крайки різця до і після одного обороту деталі, виміряний по перпендикуляру до ріжучої кромці. Товщина зрізу вимірюється в мм і позначається буквою a.

Шириною зрізу називається відстань між крайніми точками працюючої частини різальної крайки. Вимірюється в мм і позначається буквою b.

Чотирикутник, заштрихований на рис. 2, зображує площа зрізу. Площа зрізу дорівнює добутку подачі на глибину різання. Площа зрізу вимірюється в мм, позначається буквою f і визначається за формулою:

f = s t,

де f - площа зрізу, мм; s - подача на один оборот в мм; t - глибина різання в мм.