Накатка представляет собой широко применяемую технологическую операцию, выполняемую на токарных станках и автоматах продольного точения (включая швейцарские модели). Её основная задача — создание заданного рельефа на поверхности заготовок. Процесс основан на холодной пластической деформации, при которой ролики (матрицы) формируют структуру из прямых, диагональных или перекрещивающихся линий, включая «алмазный узор». Для материалов с высокой твёрдостью используется альтернативный метод — резание накаткой, предполагающий удаление металла вместо его деформации.
Сферы применения
Основное назначение операции — повышение эргономичности поверхностей, что упрощает захват деталей рукой (например, в инструментах или бытовых устройствах). Широко используется как в промышленных, так и в повседневных изделиях. Дополнительно накатка придаёт элементам декоративную привлекательность, добавляя объём и текстуру. Ещё одно ключевое преимущество — улучшение механического соединения компонентов при сборке, например, фиксация пластиковой рукоятки на металлическом стержне отвёртки.
Торцовая накатка
Этот метод считается наиболее рентабельным. Инструмент оснащается одним или двумя роликами. Однороликовая система подходит для создания прямых или винтовых узоров любой длины за счёт продольного перемещения. Однако алмазный рисунок ограничен шириной ролика, поэтому для длинных непрерывных узоров требуется двухроликовый инструмент. Основной недостаток — значительное давление на заготовку, что может вызвать её деформацию или упрочнение. Поэтому метод применяют преимущественно для крупных деталей (диаметр 25–32 мм).
Количество усилия зависит от профиля ролика. Наиболее распространены три варианта:
- 90° кромка;
- двусторонняя фаска 45°;
- выпуклый профиль с полным радиусом (снижает нагрузку на 10–15%, но не позволяет работать вблизи уступов).
Двухроликовая накатка
Используется для заготовок диаметром менее 25 мм. Два ролика, расположенные с противоположных сторон, равномерно распределяют нагрузку, минимизируя риск прогиба. Конструкция позволяет регулировать расстояние между элементами в диапазоне 0–20 мм с помощью винта и пружины. Настройку можно проводить вне станка, применяя измерительные штифты.
Компактные размеры инструмента удобны для работы на швейцарских автоматах. Начальная установка ориентируется на средний диаметр рельефа, но мастера часто корректируют положение роликов на 0,05–0,10 мм шире, чтобы избежать переполнения канавок на начальном этапе. При неполном формировании рельефа регулировка проводится с точностью до сотых долей миллиметра, что подчеркивает важность точности в этой операции. Для упрощения настройки поверхность держателя тщательно шлифуется.
Осевая накатка
Применяется при ограниченном пространстве на суппорте станка. Инструмент устанавливается в револьверную головку в позицию для осевых операций. Конструкция, напоминающая трёхкулачковый патрон, использует три ролика для равномерного распределения нагрузки и поддержки детали при продольной подаче. Заготовка проходит через полый хвостовик, а для процесса применяются исключительно выпуклые ролики.
Типы рельефов
- Прямая накатка — создаёт линейный рисунок параллельно оси вращения. Используется для формирования строгого прямолинейного профиля.
- Правосторонняя накатка — диагональный узор с углом наклона ≈30°. Обеспечивает агрессивное сцепление.
- Левосторонняя накатка — зеркальный аналог правосторонней, также применяется в комбинации с ней.
- Ромбовидная (алмазная) накатка — формируется двумя роликами с противоположными направлениями зубьев или специальным инструментом. Внутренний рельеф создаёт выпуклые элементы, внешний — вдавленные.
- Квадратная и коническая накатка — квадратные ролики подходят для точечных операций, конические — для плавного поперечного перемещения.
- Вогнутая и выпуклая накатка — вогнутая используется для локальных участков вдоль оси, выпуклая — для равномерной обработки всей длины детали.
Рекомендации по эксплуатации
- Скорость обработки не должна превышать 50 м/мин; для нержавеющих и закалённых сталей оптимальная скорость — до 15 м/мин.
- Глубина первого вдавливания — минимум 60% высоты рельефа для предотвращения «двойного следа».
- Учёт увеличения наружного диаметра детали на 0,10–0,40 мм после обработки обязателен на этапе проектирования.
- Проблемы вроде смещения шага или нечёткого рисунка устраняются увеличением радиального врезания и скорости подачи.
- Подача СОЖ критически важна: она охлаждает ролики, удаляет стружку и смазывает механизмы. При скорости 50 м/мин отсутствие охлаждения приведёт к перегреву инструмента за несколько минут.
Эта операция сочетает точность инженерных расчётов с тонкостью настройки, где даже незначительные корректировки параметров влияют на качество итогового результата.