Зонами токарной обработки считаются участки, где снимается металл, деформируется срезаемый слой и образуется стружка. От того, что происходит в этих зонах, зависят чистота поверхности, износ резца и точность детали. Разберем, какие зоны выделяют на станке и непосредственно в процессе резания.

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.