Виды токарной обработки: что делают на токарном станке

Токарная обработка — это один из самых распространенных методов механической обработки материалов, который используется для создания деталей с точными геометрическими формами. Этот процесс выполняется на токарных станках, где заготовка вращается, а режущий инструмент перемещается вдоль или поперек оси вращения, удаляя лишний материал.

Основная задача токарной обработки — придание заготовке нужной формы, размера и шероховатости поверхности. Благодаря своей универсальности и высокой точности, токарные станки используются для работы с различными материалами, включая металлы, пластики и даже дерево.

Источник: freepik.com

Основные виды токарной обработки

Точение

Точение — это основной процесс токарной обработки, при котором с заготовки удаляется лишний материал для придания ей нужной формы. В зависимости от направления движения режущего инструмента, точение делится на два вида:

• Наружное точение: используется для обработки внешних поверхностей заготовки. Инструмент движется вдоль оси вращения, создавая цилиндрические, конические или фасонные поверхности.
• Внутреннее точение (растачивание): применяется для обработки внутренних поверхностей, например, отверстий. Инструмент движется внутри заготовки, увеличивая диаметр отверстия или придавая ему нужную форму.

Точение позволяет создавать детали с высокой точностью и минимальной шероховатостью поверхности, что делает его незаменимым в производстве валов, втулок, осей и других цилиндрических элементов.

Подрезание

Подрезание — это процесс обработки торцов заготовки, который выполняется для создания ровных и плоских поверхностей, перпендикулярных оси вращения. Этот вид обработки включает два основных этапа:

• Торцевание: режущий инструмент движется перпендикулярно оси вращения заготовки, удаляя лишний материал с торца. Это позволяет получить ровную поверхность и точно задать длину детали.
• Обработка торцов заготовок: используется для создания чистовой поверхности или подготовки торцов к дальнейшей обработке, например, для нарезания резьбы или установки в патрон.

Подрезание особенно важно при изготовлении деталей, требующих высокой точности размеров и качества поверхности, таких как фланцы, крышки или опорные элементы.

Отрезание

Отрезание — это процесс разделения заготовки на части с помощью режущего инструмента. Этот вид обработки используется, когда необходимо получить несколько деталей из одной заготовки или отделить готовую деталь от основного материала. Инструмент (обычно резец) движется перпендикулярно оси вращения заготовки, постепенно углубляясь до полного отделения части.

Отрезание требует высокой точности, особенно если необходимо получить детали с минимальными допусками по длине. Этот процесс широко применяется в производстве валов, втулок, шайб и других деталей, где важно соблюдение точных размеров.

Нарезание резьбы

Нарезание резьбы — это процесс создания винтовых канавок на поверхности заготовки, которые необходимы для соединения деталей. В зависимости от расположения резьбы, выделяют два основных типа:

• Наружная резьба: нарезается на внешней поверхности заготовки, например, на болтах, шпильках или валах. Для этого используется резец или плашка, которые движутся вдоль вращающейся заготовки, формируя винтовую канавку.
• Внутренняя резьба: создается внутри отверстий, например, в гайках или корпусах. Для этого применяются метчики или расточные резцы, которые вкручиваются или перемещаются внутри заготовки.

Нарезание резьбы требует высокой точности, так как от качества резьбы зависит надежность соединения. Этот процесс широко используется в машиностроении, приборостроении и других отраслях, где необходимы разъемные соединения.

Сверление и зенкерование

Сверление и зенкерование — это процессы, связанные с созданием и обработкой отверстий в заготовках. Часто выполняются на токарных станках, особенно если требуется высокая точность.

• Сверление: процесс создания отверстий с помощью сверла. Заготовка вращается, а сверло, закрепленное в задней бабке станка, подается вдоль оси вращения. Сверление позволяет получать отверстия различного диаметра и глубины, но требует последующей обработки для повышения точности.
• Зенкерование: процесс обработки уже существующих отверстий для улучшения их качества. Зенкер (специальный инструмент) удаляет небольшой слой материала, выравнивая стенки отверстия и повышая его точность по диаметру и форме. Зенкерование часто используется перед нарезанием резьбы или установкой подшипников.

Эти процессы незаменимы при изготовлении деталей, требующих точного расположения и качества отверстий, таких как корпуса, фланцы или втулки.

Растачивание

Растачивание — это процесс увеличения диаметра уже существующих отверстий или придания им точной формы. Этот вид обработки используется, когда необходимо добиться высокой точности размеров и качества поверхности внутренних полостей. Растачивание выполняется с помощью расточных резцов, которые закрепляются в суппорте станка и перемещаются внутри заготовки.

Растачивание позволяет:

• Увеличить диаметр отверстий до нужного размера.
• Исправить форму отверстий (например, устранить овальность или конусность).
• Добиться высокой точности расположения отверстий относительно других элементов детали.

Этот процесс широко применяется при изготовлении корпусов, цилиндров, втулок и других деталей, где требуется точное соответствие внутренних размеров.

Фасонное точение

Фасонное точение — это процесс создания сложных профилей и форм на поверхности заготовки с помощью специальных фасонных резцов. В отличие от обычного точения, где резец движется по прямой, при фасонном точении инструмент повторяет заданную форму, что позволяет получать детали с криволинейными или ступенчатыми поверхностями.

Фасонное точение используется для изготовления:

• Декоративных элементов (например, балясин или ручек).
• Деталей со сложной геометрией (например, кулачков или эксцентриков).
• Профилей, которые трудно или невозможно получить другими методами обработки.

Этот процесс требует высокой точности настройки инструмента и станка, но позволяет значительно сократить время обработки сложных деталей.

Типы токарных станков

Ручные токарные станки

Ручные токарные станки — это классический тип оборудования, где все операции выполняются вручную. Оператор управляет движением резца, подачей заготовки и другими параметрами обработки с помощью рукояток и механических регуляторов. Такие модели просты в использовании и обслуживании, но требуют высокой квалификации оператора для достижения точных результатов.

Однако ручные станки имеют ограничения по точности и производительности, поэтому их чаще используют в мелкосерийном производстве или в учебных целях.

ЧПУ-станки (с числовым программным управлением)

Токарные станки с ЧПУ — это современное оборудование, где все процессы обработки управляются компьютерной программой. Оператор задает параметры обработки (скорость вращения, траекторию движения резца, глубину резания и т.д.) через специальное программное обеспечение, а станок автоматически выполняет все операции с высокой точностью.

Преимущества ЧПУ-станков:

• Высокая точность и повторяемость результатов.
• Обработка сложных деталей с минимальным участием оператора.
• Высокая производительность, особенно при серийном производстве.
• Возможность интеграции в автоматизированные производственные линии.

ЧПУ-станки востребованы в машиностроении, авиационной и автомобильной промышленности, а также в других отраслях, где необходима высокая точность и сложность обработки.

Материалы для токарной обработки

Металлы

Металлы — это наиболее распространенные материалы для токарной обработки благодаря их прочности, долговечности и относительно простой обработке. На токарных станках обрабатываются следующие виды металлов:

• Сталь: углеродистая, легированная, нержавеющая. Сталь используется для изготовления валов, шестерен, фланцев и других деталей, требующих высокой прочности.
• Алюминий: легкий и пластичный металл, который легко обрабатывается. Применяется в авиационной, автомобильной и электронной промышленности.
• Медь и ее сплавы (латунь, бронза): обладают высокой теплопроводностью и коррозионной стойкостью. Используются для изготовления подшипников, втулок и декоративных элементов.
• Титан: отличается высокой прочностью и легкостью, но сложен в обработке. Применяется в аэрокосмической и медицинской промышленности.

Металлы выбираются в зависимости от требований к детали: прочности, веса, устойчивости к коррозии и других характеристик.

Пластики и композиты

Пластики и композиты — это материалы, которые все чаще используются в токарной обработке благодаря их легкости, устойчивости к коррозии и простоте обработки. Востребованы в отраслях, где необходимо снижение веса деталей или их устойчивость к агрессивным средам.

• Пластики: такие, как полиэтилен, полипропилен, нейлон и тефлон. Легко обрабатываются на токарных станках, но требуют осторожности из-за низкой температуры плавления. Используются для изготовления втулок, прокладок, корпусов и декоративных элементов.
• Композиты: материалы, состоящие из нескольких компонентов (например, стекловолокно или углепластик). Обладают высокой прочностью и легкостью, но сложны в обработке из-за абразивности. Применяются в авиационной, автомобильной и спортивной промышленности.

Обработка пластиков и композитов требует специальных инструментов и режимов резания, чтобы избежать перегрева и повреждения материала.

Дерево и другие материалы

Дерево — это традиционный материал для токарной обработки, который используется уже много веков. Кроме дерева, на токарных станках могут обрабатываться и другие неметаллические материалы.

• Дерево: необходимо для изготовления декоративных элементов, мебели, ручек, игрушек и других изделий. Легко обрабатывается, но требует осторожности из-за своей волокнистой структуры. Чаще всего используются твердые породы дерева, такие как дуб, бук или ясень.
• Мягкие материалы: такие как воск, пенопласт или резина. Применяются для создания прототипов, моделей или декоративных изделий. Обработка таких материалов требует низких скоростей резания и острых инструментов.
• Керамика и стекло: реже используются на токарных станках из-за своей хрупкости, но могут обрабатываться с помощью специальных инструментов и технологий.

Эти материалы расширяют возможности токарной обработки, позволяя создавать уникальные изделия с художественными или функциональными свойствами.

Токарная обработка остается одним из ключевых процессов в современном производстве, благодаря своей универсальности, высокой точности и широкому спектру обрабатываемых материалов. От создания простых цилиндрических деталей до изготовления сложных фасонных поверхностей — токарные станки позволяют решать самые разнообразные задачи в машиностроении, авиации, автомобилестроении и других отраслях.

С развитием технологий, особенно с внедрением ЧПУ-станков, токарная обработка стала еще более точной и производительной. Это открывает новые возможности для создания инновационных изделий и оптимизации производственных процессов. В будущем можно ожидать дальнейшего совершенствования оборудования, инструментов и программного обеспечения, что сделает токарную обработку еще более доступной и эффективной.

Таким образом, токарная обработка продолжает играть важную роль в промышленности, оставаясь незаменимым инструментом для воплощения инженерных идей в жизнь.

Подписывайтесь на соцсети маркетплейса «Рывок» и будьте в курсе актуальных акций и новинок — Вконтакте и Телеграм.