Режимы токарной обработки

Токарная обработка – это один из ключевых технологических процессов в металлообработке. Основная операция – точение. Это послойное снятие материала резцами с вращающейся заготовки для придания ей заложенной в проект формы.

Также на станках выполняют отрезание, подрезку, нарезание резьбы, расточку, сверление и проточку, пластичное деформирование. Все это вспомогательные операции, и для каждой необходимо выбирать правильный режим работы. Сделать это может только мастер высокой квалификации с большим опытом.

Режим токарной обработки – это совокупность рабочих параметров, которые определяют динамику процесса, качество результата, а также степень износа оборудования и расходных материалов. На выбор и расчеты влияют десятки факторов.

Какое значение имеет выбор правильного режима токарной обработки

Возможные последствия работы в неправильно рассчитанном и выбранном режиме:

• Дефекты на деталях – локальные или покрывающие всю поверхность риски, шероховатость, спиралеобразные деформации, отслоения металла. В худшем случае заготовка приход в негодность, ее списывают в брак, а это убытки для производства и увеличение себестоимости продукции.
• Повышенный износ резцов – при чрезмерно высокой рабочей подаче или скорости резания на инструмент будет оказано более интенсивное воздействие. В лучшем случае он быстрее затупится, но в худшем – сломается прямо во время работы.
• Выход станка из строя – токарная обработка в неправильно выбранном режиме сопровождается вибрациями, повышенными нагрузкам на приводы. Иногда это приводит к аварийным ситуациям, дорогому ремонту производственного оборудования.

Не имеет значения, ведется ли токарная обработка крупногабаритных деталей или изготовление мелких соединительных элементов: качество и безопасность зависят от выбранного режима работы.

Основные параметры режимов токарной обработки

Наиболее важны:

• Рабочая подача – скорость погружения резца в толщу металла.
• Скорость резания – расстояние, пройденное режущим инструментом за отрезок времени.
• Глубина резания – слой металла, который снимает резец за один проход.

Разберем каждый параметр, на что он влияет, как определяет динамику обработки и качество результата.

Рабочая подача

Эта переменная формулы расчета обозначает расстояние, на которое резец перемещается за один полный оборот заготовки. Рабочая подача влияет на толщину снимаемого слоя, качество поверхности. От нее зависит общее время обработки. На черновом этапе подача обычно выше – это увеличивает скорость, но на заготовке остаются шероховатости. Если подавать резец слишком интенсивно, то это приведет к вырыванию детали из шпинделя, станок может выйти из строя.

Скорость резания

Это расстояние, которое резец проходит по заготовке за единицу времени – обычно за одну минуту. От этого показателя зависит нагрев в точке реза. В случае перегрева страдает рабочий инструмент – он быстрее утрачивает остроту. Однако слишком низкая скорость работы тоже вредна – это не только уменьшение производительности, но и ухудшение качества поверхности. На резце начинает скапливаться нарост из остатков стружки, который оставляет на детали риски, шероховатые участки.

Глубина резания

Это толщина слоя металла, который резец снимает за один проход. Здесь все еще проще: чем больше слой, тем выше нагрузка на рабочий инструмент, шпиндель, приводы. При черновой обработке допустимо резание на максимально возможную глубину, которая определяется техническими характеристиками станка, резца, свойствами металла. На чистовом этапе снимают сотые или десятые доли миллиметров.

Угол резца

Скорость, глубина резания и рабочая подача неразрывно связаны. При изменении одного параметра неизбежно придется корректировать остальные. Причем руководствоваться только базовой формулой расчета нельзя – важно опираться на конкретный практический опыт. Каждый мастер сам определяет рабочие параметры станка, и именно от его мастерства зависят качество результата и общая производительность.

Помимо основных трех параметров есть еще один важный момент – это угол фиксации рабочего инструмента (резца). Обычно его задает производитель оборудования, но в некоторых моделях мастер может менять положение режущих пластин в токарной державке. Главный угол тоже сильно влияет на режим работы, поэтому его нужно учитывать, хоть он и не входит в номинальную формулу.

Формула для расчета

Для базового расчета предлагается следующая формула: N=(V*1000)/(π*D).

N – искомая частота вращения шпинделя.

V – скорость резания.

D – начальный диаметр заготовки.

π – математическая константа 3.14.

Разберем пример расчета. У нас есть исходные данные: диаметр детали 50 мм, рекомендованная справочником скорость обработки с учетом типа сплава – 120 метров в минуту. Определим искомую скорость вращения шпинделя:

N = (1000 * 120) / (3.14 * 50) = 120000 / 157 ≈ 764 об/мин.

Угол резца в формулу не заложен, хотя он тоже определяет параметры рабочего режима и качество результата. Поэтому одним лишь математическим расчетом, который тоже достаточно приблизительный, тут не обойтись. Даже при работе на станках с ЧПУ последнее слово остается за мастером, который работает не только с тремя переменными, а учитывает десятки других факторов, включая реальные характеристики исходной заготовки, тип резца и другие данные.

Критерии выбора режима

Факторы, которые определяют выбор режима токарной обработки:

• Тип стали, ее твердость и другие свойства. В справочниках можно найти рекомендации для углеродистой, легированной, нержавеющей мартенситно-ферритной стали и других сплавов. У каждого материала свои физико-химические характеристики, которые нужно учитывать.
• Тип резца. Важен материал, из которого он изготовлен, геометрические параметры, способ заточки, угол установки, наличие защитного покрытия и другие параметры.
• Тип заготовки, требования к качеству готовой детали. Значение имеют в первую очередь точность геометрии, качество чистовой поверхности, допуски.
• Характеристики оборудования, ожидаемая производительность. Здесь учитываем тип станка, наличие принудительного охлаждения, системы смазки, мощность приводов, другие рабочие параметры.

Если упустить из вида всего одну составляющую, можно не достичь ожидаемых результатов. Даже техническое состояние станка перед началом работы влияет на процесс. Поэтому получить детали высокого качества можно только на профессиональном производстве.

Почему токарные работы заказывают в ПК «СПЕЦТЕХКОМПЛЕКТ»

Производственная компания «СПЕЦТЕХКОМПЛЕКТ» выполняет токарные работы с ЧПУ, оказывает услуги металлообработки любой сложности. Наши плюсы:

1. Высокотехнологичное оборудование и производство.
2. Постоянный штат сотрудников высокой квалификации с большим опытом.
3. Весь спектр токарных, токарно-карусельных, фрезерных работ.
4. Изготовление деталей любой сложности партиями любых объемов.
5. Гибкое ценообразование и клиентоориентированность.

По вопросам поставок поковок или заказа услуг металлообработки обращайтесь к нашим менеджерам по телефону или через форму обратной связи.