Основы токарной обработки: выбор и расчет режимов резания

В современной промышленности особое значение придается режимам токарной обработки. Правильный выбор режимов резания при токарной обработке может значительно повысить производительность оборудования, качество получаемой продукции, а также продлить срок службы режущего инструмента. Токарная обработка — процесс, в ходе которого режущий инструмент удаляет слой материала, что позволяет придать заготовке нужную форму и размеры. При этом режимы обработки на токарном станке и их правильный расчет играют ключевую роль в достижении необходимых результатов.

Сегодня мы узнаем, что такое режимы резания при токарной обработке на станках, как их правильно определить и на что следует обращать внимание при выборе параметров.

Правильное определение режима резания — залог высокого качества готовой детали

Алгоритм действий перед стартом

Для того, чтобы обработка прошла максимально эффективно, перед ее началом важно выполнить ряд действий.

1. Анализ и выбор материала заготовки. Определите тип и состав материала, с которым предстоит работать. Ведь это напрямую влияет на режимы токарной обработки стали и других материалов.
2. Проверка состояния станка. Убедитесь, что устройство находится в исправном состоянии, особенно если это токарные станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Любые дефекты могут повлиять на качество обработки.
3. Выбор и установка режущего инструмента. От правильности выбора зависит точность обработки и продолжительность службы самого инструмента.
4. Определение основных параметров. По материалу заготовки, типу режущего инструмента и требуемого качества поверхности выявляются ключевые параметры: скорость подачи, глубина резания, а также главный угол в плане.
5. Расчет режимов резания при токарной обработке. Используйте специальные таблицы или программное обеспечение. Еще на помощь придет калькулятор режимов резания при токарной обработке для точного определения параметров.
6. Закрепление. Убедитесь, что заготовка надежно закреплена в патроне либо между центрами токарного станка. Исключите возможные вибрации и смещение в процессе обработки.
7. Проверка безопасности. Удостоверьтесь, что в рабочей зоне нет посторонних предметов, а также что все защитные кожухи и экраны на месте.
8. Проведение пробного запуска. Перед началом работы рекомендуется провести пробный запуск станка без подачи инструмента к заготовке для проверки выбранных режимов обработки.
9. Корректировка параметров. После пробного запуска и первичной обработки по необходимости скорректируйте параметры режима резания.
10. Старт. После всех проверок и корректировок начните работу с уверенностью в правильности выбранных параметров.

Следуя этому алгоритму, вы сможете обеспечить оптимальные условия для эффективной токарной обработки на любом оборудовании.

Операция общего точения как наиболее распространенный вид токарной обработки

Среди различных токарных операций общее точение занимает особое место и считается, пожалуй, самой популярным.

Общее точение представляет собой удаление излишка материала с заготовки при помощи режущего инструмента, что позволяет придать детали требуемые размеры и форму. При этом, в зависимости от конкретных задач и объектов обработки, выделяют следующие виды общего точения:

• прямое — процесс обработки цилиндрических поверхностей. Это базовый и наиболее часто встречающийся вид точения, который используется для создания валов, стержней и других цилиндрических деталей;
• конусов — позволяет получить конусообразную форму детали, как внешнюю, так и внутреннюю;
• фасок — обработка краев детали с целью устранения острых граней и придания ей аккуратного вида;
• в паз — создание углублений на поверхности детали, что нужно для установки уплотнительных кольцевых или других элементов;
• внутренних поверхностей — используется для обработки отверстий и внутренних конусов, создания нарезок либо резьбы;
• торцов — обработка торцевых поверхностей заготовки для получения плоскости с заданными размерами и качеством поверхности;
• радиусов и криволинейных поверхностей — применяется при необходимости создания округлых и криволинейных форм на деталях.

Каждый из этих видов точения имеет свои особенности и требует выбора соответствующего режима резания при токарной обработке. От грамотного подбора типа точения и соответствующего режима зависит качество готовой детали, производительность труда и ресурс режущего инструмента.

Общее точение — наиболее распространенный вид токарной обработки

Что такое режимы резания при точении

Режимы резания при точении представляют собой совокупность параметров, определяющих условия взаимодействия режущего инструмента с обрабатываемой заготовкой. Эти параметры устанавливаются в зависимости от выбранного типа обработки и материала заготовки, свойств режущего инструмента и задачи, которую надо выполнить.

Как можно определить режим резания

Определить режим резания при токарной обработке можно на основе следующих основных параметров:

Скорость резания (V) — скорость перемещения заготовки относительно режущего инструмента, измеряется в м/мин.

Подача (S) — величина перемещения инструмента за один оборот обрабатываемой заготовки, измеряется в мм/об.

Глубина резания (t) — величина внедрения режущей части инструмента в материал заготовки, измеряется в мм.

Для определения режимов резания могут использоваться таблицы и рекомендации производителей режущих инструментов, опытные данные, а также специализированные программы и калькулятор режимов резания при токарной обработке.

Что влияет на выбор режима резания

Он определяется рядом факторов:

• Тип материала заготовки: различные материалы (сталь, алюминий, латунь и др.) имеют разные физико-механические свойства, которые влияют на процесс резания.
• Тип режущего инструмента: материал, из которого изготовлен инструмент, его геометрия, тип покрытия и т.д.
• Тип обрабатываемой детали и ее геометрические параметры: наличие углублений, радиусов, конусов и т.п.
• Требуемое качество поверхности после обработки.
• Производительность процесса: в одних случаях приоритетом является скорость обработки, в других — качество и долговечность инструмента.
• Охлаждение и смазка: применение смазочно-охлаждающих жидкостей позволяет увеличить скорость или глубину резания.
• Особенности оборудования: возможности и характеристики конкретного станка или установки.

Правильный выбор режимов резания обеспечивает высокое качество готовых деталей, минимальный износ инструмента и эффективное использование оборудования.

Параметры режимов резания

Частота вращения шпинделя (n)

Суть параметра. Это количество оборотов, которое шпиндель совершает за минуту. Частота вращения напрямую связана со скоростью резания и размерами обрабатываемой детали.

Как определить. По формуле:

где V — скорость резания, м/мин; D — диаметр детали, мм.

Скорость резания (V)

Суть параметра. Скорость, с которой режущий инструмент перемещается по поверхности детали в процессе резания.

Как определить. Определяется на основе рекомендаций производителя инструмента, типа материала заготовки или экспериментально.

Подача (S)

Суть параметра. Величина перемещения инструмента относительно детали за один оборот шпинделя.

Как определить. Значение подачи зависит от требуемого качества поверхности, материала детали и типа инструмента.

Глубина резания (t)

Суть параметра. Расстояние, на которое режущая кромка инструмента погружается в материал заготовки.

Как определить. Глубина резания выбирается на основе требуемого размера обрабатываемой поверхности и рекомендаций по обработке конкретного материала.

Главный угол в плане

Суть параметра. Угол между основной режущей кромкой инструмента и плоскостью, перпендикулярной направлению основного движения. Главный угол влияет на условия образования и отделения стружки.

Как определить. Угол определяется геометрией режущей части инструмента и обычно задается производителем инструмента. В некоторых случаях главный угол может быть изменен путем переустановки инструмента в державке.

Расчет режимов резания

Режимы резания представляют собой набор параметров, которые задаются при выполнении токарных операций для обеспечения высокого качества обработки. Главные параметры, которые принимаются во внимание при расчете:

• Скорость резания определяет, с какой быстротой режущий инструмент проходит по обрабатываемой поверхности. Параметр напрямую связан с материалом детали и материалом режущего инструмента. Важно правильно выбрать упомянутый показатель, чтобы минимизировать износ инструмента и получить хорошо обработанную поверхность.
• Подача отражает перемещение режущего инструмента вдоль поверхности детали за один оборот шпинделя. Она влияет на качество обработанной поверхности и продолжительность функционирования режущего инструмента.
• Глубина резания указывает, на какую глубину инструмент врезается в материал. Параметр выбирается исходя из размера снимаемого слоя и геометрии режущего инструмента.
• Частота вращения шпинделя определяет, как быстро вращается обрабатываемая деталь на станке. Этот параметр зависит от диаметра детали и выбранной скорости резания.

При выборе подходящих режимов резания рекомендуется опираться на рекомендации производителей инструмента, а также на опыт работы на конкретном оборудовании. Существуют различные справочники и таблицы, которые позволяют быстро выбрать подходящие режимы для разных материалов и условий обработки. Однако важно помнить, что на практике может потребоваться корректировка режимов на основе фактических итогов обработки.

Заключение

Токарная обработка — сложное и ответственное действие, требующее глубоких знаний и опыта в выборе правильных режимов резания. Соблюдение оптимальных параметров не только увеличивает продолжительность службы инструмента, но и обеспечивает высокое качество готовой продукции.

Если вы сталкиваетесь с необходимостью провести токарные работы, но не уверены в точности выбора режимов или не желаете заниматься сложными расчетами, обращайтесь к специалистам! Команда «СПК-Регион» предлагает услуги токарных работ на современных станках с ЧПУ. Мы гарантируем высокое качество выполнения заказа, короткие сроки и первоклассное обслуживание. Не доверяйте свою продукцию случайным исполнителям, выбирайте проверенных профессионалов в своем деле!