Суть токарной обработки сводится к тому, что лишний металл срезают с вращающейся заготовки, пока она не примет заданную форму и размеры. Заготовку зажимают в патроне или ставят в центры и раскручивают, резец подводят к поверхности и медленно ведут вдоль либо поперек оси. Слой за слоем металл уходит в стружку, и там, где прошла кромка, остается чистая поверхность нужного диаметра. На этом принципе держится вся механическая обработка тел вращения.

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.