Чем торцевое фрезерование отличается от цилиндрического

В цилиндрическом фрезеровании ось инструмента параллельна поверхности, а металл снимают только периферийные зубья. Каждый зуб врезается и выходит по дуге, поэтому на плоскости остаются волнообразные следы, а нагрузка на зуб меняется от нуля до максимума.

В торцевом фрезеровании одновременно режут сразу несколько зубьев, и каждый снимает стружку почти постоянной толщины. Нагрузка на станок распределяется равномерно, вибрация меньше, а поверхность получается ровнее. Кроме того, торцевые фрезы бывают большого диаметра и закрепляются непосредственно на шпинделе без длинной оправки. Жесткость системы выше, поэтому глубина и подача тоже могут быть больше. По этим причинам торцевое фрезерование почти полностью вытеснило цилиндрическое в обработке открытых плоскостей.

Конструкции торцевых фрез

Торцевые фрезы различаются способом крепления режущей части, углом установки кромок и числом зубьев. От этих параметров зависит, какие плоскости, материалы и режимы подходят для конкретной фрезы.

Цельные и сборные фрезы

Цельные торцевые фрезы из быстрорежущей стали сегодня применяются редко, в основном для небольших плоскостей и мягких материалов. Основной инструмент составляют сборные фрезы с корпусом из конструкционной стали и сменными твердосплавными пластинами. Изношенная кромка заменяется поворотом пластины, и фреза снова готова к работе без переточки. Пластины выпускаются с разными сплавами и покрытиями для стали, нержавеющей стали, чугуна, алюминия и жаропрочных сплавов.

Угол в плане

Главный угол в плане показывает, под каким углом режущая кромка встречается с обрабатываемой поверхностью. Он определяет толщину стружки и направление силы резания.

Распространенные варианты:

• 45° — универсальный выбор для плоскостей, сила резания распределяется между осевой и радиальной составляющими, толщина стружки составляет около 0,7 подачи на зуб, что позволяет повышать подачу
• 90° — для плоскостей с уступом и тонкостенных деталей, большая часть силы направлена в сторону, поэтому заготовка меньше прогибается вниз
• круглые пластины — самая прочная кромка для черновой обработки, жаропрочных сплавов и титана
• малые углы (10–15°) — фрезы для высокой подачи, снимают тонкий слой с очень большой скоростью перемещения стола

Шаг зубьев

Фрезы одного диаметра выпускаются с крупным, нормальным и мелким шагом. Крупный шаг оставляет больше места для стружки и снижает вибрацию на маломощных станках и длинных вылетах. Мелкий шаг увеличивает число одновременно режущих зубьев и подходит для чугуна, коротких стружек и жестких станков. Нормальный шаг применяется в большинстве случаев как компромисс между производительностью и устойчивостью резания.

Как выбрать диаметр фрезы и ее положение

Диаметр торцевой фрезы выбирают примерно в 1,3–1,5 раза больше ширины обрабатываемой плоскости. Если плоскость шире, ее проходят несколькими рабочими ходами с перекрытием.

Не менее важно положение фрезы относительно заготовки. Если ось инструмента проходит точно по середине плоскости, каждый зуб входит в металл с большой толщиной стружки, кромки испытывают ударную нагрузку, а вибрация возрастает. Поэтому фрезу смещают от центра так, чтобы зуб входил в металл с тонкой стружкой, а выходил с утолщенной. Такая несимметричная схема продлевает стойкость пластин и снижает шум резания.

В чугуне и хрупких материалах на кромке выхода возможны выколы. Чтобы их избежать, на кромке заранее снимают фаску или уменьшают подачу на последних миллиметрах прохода.

Типичные дефекты и их причины

Распространенные дефекты:

Торцевое фрезерование на заводе МЗ № 5

Металлообрабатывающий завод № 5 выполняет торцевое фрезерование плоскостей на станках FSS-400, FB40U и FS130QKE, а крупногабаритных деталей на портальном оборудовании. Ход инструмента составляет 1000 × 1000 × 1850 мм, длинные детали обрабатываются с перестановкой (длина до 10 000 мм), масса заготовки допускается до 5 т. Заказать торцевое фрезерование деталей в Санкт-Петербурге можно по чертежу, загрузив его в форму на сайте завода.

Почему глубокое отверстие сложнее обычного

На глубине нескольких диаметров возникают сразу три проблемы.

Отвод стружки

Чем глубже отверстие, тем длиннее путь стружки до выхода. Спиральные канавки обычного сверла быстро заполняются, стружка уплотняется, трется о стенки и царапает уже обработанную поверхность. Если ее вовремя не удалить, сверло заклинивает и ломается.

Охлаждение режущей кромки

Почти все тепло резания выделяется в зоне контакта кромки с металлом. Охлаждающая жидкость, поданная снаружи, на большую глубину просто не доходит, поскольку навстречу ей движется поток стружки. Перегретая кромка быстро изнашивается и выкрашивается.

Жесткость инструмента

Сверло длиной в 20–30 диаметров ведет себя как гибкий стержень. Малейшая несимметричность заточки, твердое включение в металле или неровный вход создают боковую силу, и инструмент начинает отклоняться. Отклонение накапливается по длине, поэтому на выходе отверстие может сместиться от оси детали на заметную величину.

Основные методы глубокого сверления

Все промышленные способы глубокого сверления различаются тем, как к кромке подается СОЖ и каким путем из отверстия выходит стружка.

Спиральные сверла с периодическим выводом

Самый доступный способ для отверстий глубиной до 8–10 диаметров. Сверло периодически выводится из отверстия, стружка удаляется, затем сверление продолжается. Удлиненные сверла с внутренними каналами для СОЖ позволяют сократить число выводов. Метод подходит для единичных деталей, но точность оси и чистота поверхности у него ниже, чем у специальных систем.

Ружейное сверление

Ружейное сверло имеет одну режущую кромку, смещенную относительно оси, и V-образную канавку вдоль всего стебля. Охлаждающая жидкость под высоким давлением подается через внутренний канал к кромке и вымывает стружку по наружной канавке. Направляющие участки на корпусе головки опираются на стенку уже просверленного отверстия, поэтому инструмент сам себя центрирует.

Ружейным способом сверлят отверстия малого и среднего диаметра, от нескольких миллиметров до нескольких десятков. Отношение длины к диаметру достигает 100 и более. Поверхность после такого сверления часто не требует дополнительной обработки, а точность соответствует квалитетам IT8–IT10.

Система BTA

В системе BTA (ее также называют STS) охлаждающая жидкость подается снаружи, по зазору между стеблем и стенкой отверстия, а стружка вместе с жидкостью выходит обратно через полый стебель. Для подачи СОЖ на входе устанавливается маслоприемник с уплотнением. Головка BTA чаще всего имеет несколько режущих пластин и опорные направляющие, поэтому снимает больше металла за оборот, чем ружейное сверло. Система применяется для средних и крупных диаметров.

Эжекторное сверление

Эжекторная система использует двойную трубу. Жидкость подается между наружной и внутренней трубами, а часть потока через сопла направляется внутрь, создает разрежение и вытягивает стружку. Уплотнение на входе здесь не требуется, поэтому метод можно применять на обычных станках с минимальной доработкой. Давление СОЖ ниже, чем в системе BTA, но и производительность тоже скромнее.

Схемы вращения инструмента и детали

Точность оси во многом определяется тем, что именно вращается в процессе сверления, деталь или инструмент.

Варианты кинематики:

• вращается деталь, инструмент неподвижен и подается вдоль оси — лучшая схема для удержания оси, поскольку отверстие стремится совпасть с осью вращения
• вращается инструмент, деталь неподвижна — для несимметричных и тяжелых деталей, которые нельзя закрутить
• вращаются оба навстречу друг другу — высокая скорость резания и минимальный увод на длинных отверстиях

В основном применяется схема с вращающейся деталью, поскольку токарный станок легко переоснащается для глубокого сверления. На практике модернизированный токарный станок с усиленным шпинделем, системой подачи СОЖ под давлением и направляющими для стебля выполняет большинство задач глубокого сверления в условиях механического производства.

Операции доводки

Глубокое сверление само по себе обеспечивает высокую точность. Ружейное сверление и система BTA позволяют получить отверстие сразу в размер, с прямолинейной осью и чистой стенкой. Для ответственных деталей отверстие после сверления доводится.

Операции доводки:

• растачивание — исправляет форму и выводит точный размер
• развертывание — для отверстий малого диаметра с жестким допуском
• хонингование — уменьшает шероховатость и выравнивает форму по всей длине, основная операция для гильз гидроцилиндров
• раскатывание роликами — упрочняет стенку и снижает шероховатость без снятия стружки
• нарезание резьбы — на входе в глухие отверстия

Контроль глубоких отверстий

Внутреннюю поверхность длинного канала невозможно осмотреть обычным способом, поэтому контроль строится на специальном инструменте.

Средства контроля:

• нутромеры с удлинителями 
• индикаторы часового типа
• глубиномеры 
• эндоскопы (проверяют состояние стенок, риски, следы задиров, качество стыка после двухстороннего сверления)

На Металлообрабатывающем заводе № 5 глубокое сверление выполняется на токарном станке РТ100, модифицированном для этой задачи, с усиленным шпинделем и внутренней подачей СОЖ под давлением. Диаметр отверстий составляет от 3 до 50 мм, глубина достигает 40 диаметров, ось удерживается на длине до 1000 мм с соосностью до 0,05 мм. Длинные каналы сверлятся с двух сторон с совмещением в теле детали, а после сверления по чертежу выполняются расточка, развертка, хонингование или нарезание резьбы.

Цилиндрическое и торцевое фрезерование

По положению оси фрезы выделяют два базовых метода:

• В цилиндрическом фрезеровании ось параллельна обрабатываемой плоскости, и металл снимают периферийные зубья — так цилиндрическими фрезами обрабатывают протяженные горизонтальные плоскости. 
• В торцевом ось перпендикулярна поверхности, в работу идут торцевые и боковые кромки одновременно, что дает ровную плоскость и высокую производительность.

Торцевое фрезерование является основным для подготовки плоскостей, а большинство сложных операций — это сочетание обоих методов.

Концевое фрезерование

Концевая фреза — самый универсальный инструмент. Режущие кромки у нее есть и на торце, и на цилиндрической части, поэтому она работает и вглубь, и вбок. Концевым фрезерованием выбирают пазы, уступы и карманы, вырезают контур по сложной траектории, обрабатывают внутренние полости и колодцы. На станках с ЧПУ концевая фреза формирует трехмерные поверхности по управляющей программе. Это основной метод для деталей сложной формы и корпусных деталей.

Фасонное фрезерование

Фасонной фрезой вырезают профильную поверхность за один проход. Профиль зубьев фрезы повторяется на детали, поэтому сложную форму получают без сложной траектории движения. Так нарезают:

• зубья реек и колес
• направляющие «ласточкин хвост»
• Т-образные и угловые пазы
• галтели и канавки сложного сечения

Фасонная фреза дороже обычной, зато экономит время на серии одинаковых профилей.

Специальные виды фрезерования

Для отдельных операций применяют более специализированные методы. Среди них:

• шпоночное — нарезание шпоночных пазов на валах
• зубофрезерование — нарезание зубьев колес червячной фрезой
• резьбофрезерование — нарезание резьбы фрезой вместо метчика
• дисковое — глубокие и точные пазы дисковыми фрезами

Типы фрез

Вид фрезы определяет, что можно обработать. Основные типы:

• торцевые — плоскости и подготовка габаритов
• цилиндрические — протяженные горизонтальные плоскости
• концевые — пазы, уступы, карманы, контуры
• дисковые — пазы и прорезка
• угловые и фасонные — профильные поверхности

Фрезы изготавливают из быстрорежущей стали и твердого сплава, цельными или со сменными пластинами, насадными на оправку или концевыми с хвостовиком. Выбор фрезы определяется материалом, формой поверхности и необходимой чистотой.

Встречное и попутное фрезерование

По направлению движения зуба различают две схемы. Встречное фрезерование идет против подачи — зуб входит в металл с нулевой толщины и наращивает срез к выходу. Такой ход дает плавную нагрузку и хорошо снимает литейную корку и черновой припуск, но качество поверхности ниже, а фреза стремится оторвать деталь от стола. Попутное фрезерование идет по подаче — зуб сразу врезается на полную толщину и выходит на нуле. Поверхность получается чище, заготовку прижимает к столу, стойкость фрезы выше, поэтому попутную схему используют для чистовых проходов. Ее слабое место — чувствительность к люфту в механизме подачи, поэтому попутное фрезерование лучше выполнять на жестких станках с ЧПУ.

Станки для фрезерования

Тип станка выбирают с учетом размера и формы детали:

• Горизонтально-фрезерные удобны для пазов и небольших деталей, вертикально-фрезерные — для плоскостей, карманов и контуров
• Универсальные станки позволяют поворачивать стол и менять угол обработки. 
• Крупные и тяжелые детали обрабатывают на продольно- и портально-фрезерных станках, где портал перемещает инструмент по длинной заготовке. 
• Сложные детали в серии производят на фрезеровальных станках с ЧПУ, которые выполняют фрезеровку, сверление и нарезание резьбы за одну установку.

Заказать фрезерную обработку деталей по чертежу или образцу можно на Металлообрабатывающем заводе № 5 в Санкт-Петербурге.

Рабочая зона станка

Рабочая зона — это пространство, где закреплена заготовка и движется инструмент. Сюда входят патрон или центры с деталью, суппорт с резцом и задняя бабка. В этой зоне летит горячая стружка и разбрызгивается СОЖ, поэтому ее закрывают защитным экраном и ограждением. Организация рабочей зоны влияет и на безопасность оператора, и на удобство контроля детали по ходу обработки.

Зона резания

Зона резания — небольшой участок, где кромка резца непосредственно отделяет металл. Здесь сходятся три элемента — режущая кромка, срезаемый слой и сходящая стружка. В этой зоне сосредоточены основные силы резания и почти все выделяемое тепло. По сути это сердце процесса, и все остальное на станке обслуживает то, что происходит на этом миллиметровом участке.

Зона стружкообразования

Перед кромкой резца металл не режется как ножом, а сминается и сдвигается. Эту область называют зоной стружкообразования, или зоной опережающей деформации. Она имеет форму клина с вершиной на режущей кромке и захватывает как срезаемый слой, так и часть металла ниже будущей поверхности. Именно здесь решается, какой выйдет стружка и насколько чистой останется обработанная поверхность.

Зоны деформации металла

Деформация в зоне резания идет неравномерно, поэтому выделяют несколько участков:

• первичную зону — основную плоскость сдвига, где срезаемый слой переходит в стружку
• вторичную зону — у передней поверхности резца, где стружка трется и тормозится
• зону у задней поверхности — где обработанная поверхность контактирует с резцом

В первичной зоне металл сдвигается по условной плоскости под углом сдвига, и чем больше этот угол, тем тоньше и легче сходит стружка. Во вторичной зоне из-за сильного трения металл налипает на резец и образует нарост, который портит поверхность и меняет размер детали.

Угол сдвига и усадка стружки

Положение плоскости сдвига определяет, насколько сильно деформируется металл. Если стружка сходит тяжело, она получается короче и толще снятого слоя — это усадка стружки. По коэффициенту усадки оценивают пластическую деформацию — у хрупкого чугуна он близок к единице, у пластичных сплавов доходит до нескольких раз. Чем меньше усадка, тем экономичнее режим и чище поверхность, поэтому к снижению деформации стремятся подбором геометрии резца и скорости.

Поверхности заготовки в зоне обработки

В зоне обработки на самой заготовке различают три поверхности:

• Обрабатываемая — исходная, с которой еще снимают металл
• Обработанная — чистая, оставшаяся за резцом
• Поверхность резания — переходная, которую формирует кромка в текущий момент.

Тепло и износ инструмента

Деформация металла и трение стружки выделяют тепло, и почти все оно остается в зоне резания. Перегрев размягчает кромку и ускоряет износ — на передней поверхности резца появляется лунка, на задней стирается фаска. Чтобы снять тепло и трение, в зону подают смазочно-охлаждающую жидкость, она же смывает стружку. Правильное охлаждение и верный режим продлевают стойкость инструмента в несколько раз.

Заказать токарную обработку деталей можно на Металлообрабатывающем заводе № 5 в Санкт-Петербурге.

Какие детали изготавливают токарной обработкой

Точением получают широкий круг деталей вращения:

• валы, оси, штоки, пальцы
• втулки, кольца, обоймы, гильзы
• фланцы, диски, шкивы, маховики
• гайки, штуцеры, переходники, муфты
• ходовые винты и резьбовые детали

Объединяет их форма — все они получаются вращением профиля вокруг оси, и именно эту форму дает токарный станок.

Какие задачи решает точение

У метода сразу несколько назначений:

• формирует наружные и внутренние поверхности в точный размер
• готовит посадочные места для подшипников и сопрягаемых деталей
• нарезает резьбу
• протачивает канавки и фаски

Но главное, ради чего применяют точение, — это точность и взаимозаменяемость. Деталь, выточенная по чертежу, встанет в узел без подгонки и заменит изношенную без переделки всей сборки.

Качество поверхности

Назначение точения не сводится к форме, важна и точность. Черновая обработка снимает припуск грубо, а чистовая выводит размер в допуск и определяет чистоту поверхности. Для большинства деталей хватает точности IT7–IT9 и шероховатости Ra 1,6–3,2. Если требования выше, добавляют тонкое точение или шлифование и получают Ra ниже 0,8. От этих параметров напрямую зависит, как деталь сядет в посадку с натягом или зазором и сколько прослужит весь узел.

Токарная обработка в производстве

Литье, ковка и штамповка дают только грубую заготовку с припуском и коркой. Точение доводит такую заготовку до готовой детали — убирает корку, формирует точные поверхности, нарезает резьбу. Поэтому токарная обработка стоит в конце производственной цепочки и отвечает за окончательную форму и размеры. Часто ее совмещают с фрезеровкой, сверлением и шлифованием в одном технологическом маршруте, чтобы получить готовую деталь за минимум установок.

Где применяют токарную обработку

В машиностроении и станкостроении точат валы редукторов, шпиндели, ходовые винты, оправки. В гидравлике и насосном оборудовании — штоки и плунжеры цилиндров, рабочие колеса, втулки уплотнений. В грузоподъемной технике — оси, пальцы, барабаны, ступицы. Свои детали вращения есть у судостроения, нефтегаза, энергетики, транспорта и приборостроения, и почти везде они проходят через токарный станок.

Ремонт и восстановление

Отдельное и важное назначение точения — ремонт. Изношенные шейки валов перетачивают в ремонтный размер, изготавливают новые втулки увеличенного диаметра, восстанавливают оси и пальцы шарнирных соединений. Так дорогой узел возвращают в работу без полной замены. Для предприятий это часто дешевле и быстрее, чем заказывать оригинальную деталь у изготовителя оборудования и ждать поставку.

Токарная обработка в импортозамещении

Точением изготавливают детали по образцу, когда оригинал снят с производства или недоступен. Изношенную деталь обмеряют, восстанавливают чертеж и вытачивают аналог из подходящего материала. Так заменяют импортные комплектующие и поддерживают работу станков и линий, не останавливая производство из-за одной детали.

Заказать изготовление и ремонт деталей вращения можно на Металлообрабатывающем заводе № 5 в Санкт-Петербурге.

Особенности точения

Любая токарная операция складывается из двух движений. Главное — это вращение заготовки, оно создает скорость резания и отвечает за съем металла. Подача — это перемещение резца относительно детали, оно определяет, какой слой и в каком направлении снимется. Продольная подача дает цилиндр, поперечная — торец, а их сочетание формирует конус и фасонный профиль. Согласованность этих движений и превращает пруток в готовый вал, втулку или фланец.

Резец как режущий клин

Резец снимает металл за счет формы клина. Режущая кромка вдавливается в заготовку, передняя поверхность давит на срезаемый слой и отделяет его. Работу клина задают углы заточки:

• Передний угол облегчает сход стружки и снижает усилие резания. 
• Задний угол убирает трение резца о деталь. 
• Угол заострения между ними отвечает за прочность кромки.

Чем тверже металл, тем массивнее должен быть клин, иначе кромка выкрашивается, поэтому форму резца подбирают с учетом материала заготовки.

Как образуется стружка

Срезаемый слой не просто отрезается, а сминается и сдвигается. Перед кромкой металл пластически деформируется и сходит по передней поверхности резца стружкой. Стружка получается короче и толще снятого слоя — это явление называют усадкой, и по нему судят о величине деформации. На мягких металлах стружка сливная и тянется лентой, на твердых дробится на элементы, на хрупких откалывается кусками. Чем меньше деформация, тем легче идет резание и чище выходит поверхность.

Нарост на режущей кромке

На средних скоростях резания на кромке налипает слой сильно деформированного металла — нарост. Иногда он временно защищает кромку, но чаще портит поверхность и меняет фактический размер детали. Нарост убирают сменой скорости резания и подачей СОЖ. Понимание этого явления объясняет, почему чистовые проходы ведут на повышенной скорости, где нарост не образуется.

Поверхности заготовки

В ходе резания на заготовке различают три поверхности:

• обрабатываемую — с нее еще предстоит снять металл
• обработанную — готовую, оставшуюся за резцом
• поверхность резания — переходную, по которой идет кромка

Режимы резания

Результат точения определяют три параметра:

• Скорость резания показывает, насколько быстро вращается заготовка относительно резца
• Подача — это перемещение резца за один оборот
• Глубина резания — толщина слоя, снимаемого за проход

На черновых проходах выставляют большую глубину и подачу ради производительности, на чистовых — малую подачу и высокую скорость ради чистоты. Все три величины подбирают с учетом материала, жесткости детали и стойкости инструмента, и от их сочетания зависит и качество, и износ резца.

Охлаждение в процессе токарной обработки

Деформация металла и трение стружки выделяют тепло, которое концентрируется в зоне резания. Перегрев размягчает кромку резца и ускоряет ее износ, а тонкую деталь может повести от нагрева. Чтобы снять тепло и трение, в зону подают смазочно-охлаждающую жидкость. Она же смывает стружку и улучшает чистоту поверхности, поэтому на ответственных режимах охлаждение обязательно.

Инструмент для токарной обработки металла

Кроме резцов в токарной обработке применяются сверла, зенкеры, развертки, метчики и плашки для отверстий и резьбы. Заготовку удерживают патроном, центрами, планшайбой и люнетами. Оснастку подбирают с учетом формы и длины детали, и от нее зависит, насколько точно деталь базируется относительно оси вращения.

Заказать токарную обработку деталей в Санкт-Петербурге можно на Металлообрабатывающем заводе № 5 — по чертежу, эскизу или образцу.

Основные виды токарных работ

На токарном станке выполняют:

• наружное точение цилиндров, конусов и фасонных поверхностей
• растачивание отверстий и внутренних полостей
• подрезку торцов и уступов
• прорезку канавок и отрезку заготовки
• нарезание наружной и внутренней резьбы
• сверление, зенкерование и развертывание осевых отверстий
• накатывание рифлений

Наружное точение

Базовая операция, с которой начинается почти любая деталь вращения. Проходной резец снимает металл с наружной поверхности и формирует цилиндр, конус или фасонный профиль. Сначала идет черновой проход с большой глубиной резания, он убирает основной припуск. Затем чистовой — на малой подаче и высокой скорости, он выводит диаметр в размер и оставляет гладкую поверхность. Наружным точением обрабатывают валы, оси, штоки, штифты, выдерживая диаметр, прямолинейность и соосность по всей длине. На чистовых режимах достижима точность IT7–IT8 и шероховатость Ra 1,6, а с доводкой — и выше.

Растачивание

Решает обратную задачу и обрабатывает внутренние поверхности — отверстия, сквозные полости, посадочные гнезда. Расточной резец входит в готовое отверстие и увеличивает его до точного диаметра. В отличие от сверления, растачивание исправляет увод оси, обеспечивая соосность с наружными поверхностями, поэтому именно так готовят шейки для подшипников и втулок. Глубокие и длинные отверстия растачивают специальными борштангами с подачей СОЖ прямо в зону резания.

Подрезка торцов

Торцу детали придают плоскостность строго перпендикулярно оси вращения. Подрезной резец движется от края к центру или наоборот и снимает тонкий слой металла. Подрезку делают дважды — в начале обработки ради чистой базовой плоскости и в конце, когда формируют торцы фланцев, дисков, маховиков и плит. От качества торца зависит, как деталь ляжет в сборку и насколько ровно сядет на сопрягаемую поверхность.

Прорезка канавок и отрезка

Узкими канавочными резцами вытачивают проточки для стопорных колец, для выхода резьбы и шлифовального круга, разгрузочные канавки. Отрезным резцом отделяют готовую деталь от прутка. Обе операции ведут на малой подаче, потому что тонкий резец легко сломать, а в глубокой канавке затруднен отвод стружки и подача охлаждения. В данной процедуре максимально важна точность канавки по ширине и глубине, иначе стопорное кольцо не сядет на место.

Нарезание резьбы

На токарном станке нарезают наружную и внутреннюю резьбу:

• метрическую
• дюймовую
• трапецеидальную
• упорную

Резьбовой резец перемещается согласованно с вращением заготовки и за несколько проходов прорезает винтовую канавку нужного шага и профиля. Резьбу небольших диаметров режут также метчиками и плашками. Резьба, нарезанная на станке, выходит чище и точнее по шагу, чем вручную, и лучше держит расчетную нагрузку.

Сверление и обработка отверстий

По оси заготовки сверлят отверстия инструментом, закрепленным в задней бабке. Затем отверстие доводят — зенкером убирают неровности и снимают фаску, разверткой выводят точный диаметр и чистоту. В результате получается отверстие под точную посадку без перестановки детали на сверлильный станок, а значит, без потери соосности.

Накатывание

Рифление на рукоятках, маховичках и захватных поверхностях формируют накатным роликом. Металл в данном случае не срезается, а выдавливается в нужный рисунок. Накатка бывает прямой, косой и сетчатой.

Резцы для токарных работ

Для каждой операции свой резец. Основные типы:

• проходные — для наружного точения
• расточные — для внутренних поверхностей
• отрезные и канавочные — для проточек и отрезки
• резьбовые — для нарезания резьбы
• фасонные — для сложного профиля за один проход

Режущая часть резца должна быть тверже металла заготовки, поэтому в основном ее делают из быстрорежущей стали или твердого сплава. Цельные резцы применяют реже, чаще — со сменными твердосплавными пластинами, которые быстро меняются по мере износа без переточки.

Черновая и чистовая обработка

По точности точение делят на виды:

• Черновое снимает основной припуск на большой глубине и подаче, оставляя грубую поверхность. 
• Получистовое выравнивает деталь и оставляет небольшой припуск под финиш.
• Чистовое выводит окончательный размер на малой подаче и высокой скорости.

Для ответственных деталей добавляют тонкое алмазное точение или последующее шлифование, когда нужны шероховатость ниже Ra 0,8 и точность IT6. Разделение на ступени экономит инструмент и время, потому что грубую и точную работу выполняют на разных режимах.

Виды стружки

По стружке судят о правильности режима и о поведении материала:

• Сливная стружка сходит непрерывной лентой с мягких пластичных сталей на высокой скорости. 
• Элементная, или стружка скалывания, дробится на отдельные куски на твердых и маловязких металлах. 
• Стружка надлома откалывается с хрупких материалов вроде чугуна и бронзы. 
• Длинная сливная стружка опасна для оператора и забивает зону резания, поэтому ее дробят стружколомами на пластине резца.

На каких станках точат детали

Станок выбирают с учетом размеров и формы детали. Токарно-винторезные станки универсальные, на них изготавливают большинство валов и втулок. Карусельные обрабатывают тяжелые заготовки большого диаметра на вертикальной планшайбе. Лоботокарные подходят для коротких деталей крупного диаметра. Револьверные ускоряют серию за счет быстрой смены инструмента. Станки с ЧПУ выполняют точные и сложнопрофильные детали, повторяя форму деталей в партии без участия токаря.

Типичные дефекты и контроль

Брак на точении возникает от затупленного резца, неверного режима или слабого крепления. Чаще встречаются:

• овальность и конусность вместо ровного цилиндра
• завышенная шероховатость поверхности
• отклонение диаметра от чертежа
• бочкообразность от прогиба длинной детали

Для контроля соответствия детали чертежу ее размеры проверяют штангенциркулем, микрометром, нутромером и калибрами, а биение — индикатором на стойке. Контроль выполняют по ходу обработки.

Заказать токарную обработку деталей по чертежу или образцу можно на Металлообрабатывающем заводе № 5 в Санкт-Петербурге.