2 Точение

2.1 Особенности точения

Точение – лезвийная механическая обработка вращающихся вокруг оси заготовки или однолезвийного инструмента таким образом, что обрабатываемая поверхность концентрична оси вращения.

При точении обрабатывают наружные, внутренние и торцовые поверхности заготовок. На токарных и токарно-карусельных станках вращается заготовка, а резец получает продольное, поперечное или комбинированное перемещение относительно заготовки. На расточных станках вращается инструмент. Например, производят растачивание отверстий. Совсем не случайно операторы расточных станков имеют специальность «токарей-расточников».

2.2 Инструменты для токарной обработки

Инструментами, которыми выполняют точение, являются резцы. В настоящее время резцы оснащают многогранными неперетачиваемыми пластинами. Число режущих граней от двух до пяти, методы крепления различные: клиньями, качающимися рычагами, прихватами, коническими головками винтов.

При точении контакт резца с обрабатываемой поверхностью непрерывен. Это определяет то, что может получаться стружка большой длины, имеющая название сливной. Непрерывная стружка противопоказана автоматизированному производству. Она наматывается на резец, портит обрабатываемую поверхность, может вывести режущую пластину из строя. Поэтому проблема дробления стружки чрезвычайно важна.

Испытывались различные уступы на пути сходящей стружки – стружколомы. Пытались видоизменить кинематику привода подач, придав движению суппорта переменную по величине подачу. Решение после многолетних поисков (Sandvik Coromant) свелось к особой геометрии передней грани режущей пластины. На небольшом расстоянии от режущей кромки (эта площадка шириной чуть больше одной десятой миллиметра именуется ленточкой) расположены две лунки небольшой глубины. Именно эта геометрия обеспечивает дробление стружки, начиная от подачи 0,25мм/об.

Резцы подразделяются на проходные, упорно-проходные, подрезные, канавочные, отрезные, резьбовые, специальные. Основная характеристика проходных резцов состоит в том, что они имеют главный угол в плане меньше 90°. К проходным резцам относятся также резцы, оснащенные круглой пластиной. Главный угол в плане упорно-проходных резцов равен 90°, а у подрезных он больше этой величины. Универсальность подрезным резцам придает главный угол в плане 95° при вспомогательном угле 5°. Резцы приобретают возможность точить поверху и по торцу с одинаковыми параметрами резания. Режущая пластина должна иметь угол при вершине 80°, такими углами обладает ломаный трехгранник и ромб. Для токарных станков с ЧПУ самые ходовые резцы оснащены именно такими ромбической или трехгранной пластинами.

Если точению подвергаются жесткие детали с неравномерными припусками, с прерывистым резанием, с точением на удар, то нужно укреплять режущий инструмент. Предпочтение следует отдавать резцам проходным, с увеличенной величиной радиуса при вершине инструмента. При обработке закаленных сталей и отбеленных чугунов режущая пластина должна иметь отрицательный передний угол.

При точении нежестких валов угол и радиус при вершине необходимо уменьшать.

Интересное решение предложила фирма Iscar для прорезки наружных выборок (бочек). Резец напоминает канавочный не слишком большой ширины, что обеспечивает отсутствие особых затруднений при поперечном врезании на глубину нескольких миллиметров. По окончании поперечного хода изменяют подачу на продольную. Головная часть резца преднамеренно сделана пониженной жесткости по отношению к возможности деформации под действием составляющей силы P_x. Головная часть отгибается, возникает вспомогательный угол с плане φ₁, резание облегчается.

Канавочные резцы для прямых канавок и отрезные резцы имеют в конструкции много общего. Двугранная сменная неперетачиваемая пластина закрепляется в державке силами упругости корпуса. Ширина пластины равна или меньше ширины канавки. Пластины отрезных резцов имеют зачастую скошенные передние кромки. Скосы могут иметь различную направленность – правую или левую. С помощью скоса оставляют недорезанный стерженек либо на отрезанной детали, либо на прутке, от которого отрезают деталь. Геометрия поверхности передней грани обеспечивает устойчивое стружкодробление. Пластины крепятся силами упругости державки.

У многих деталей на стыке цилиндрических поверхностей и торцов имеются угловые канавки, прорезаемые движением резца под углом 45°. Такие канавки необходимы на цилиндрической поверхности для выхода шлифовального круга, а по торцу для исключения возможной погрешности обработки. Если канавка по торцу будет отсутствовать, то возникшее в неблагоприятных условиях торцового шлифования осыпание шлифовального круга приведет к возникновения неперпендикулярности торца к оси детали.

Для прорезания глубоких кольцевых канавок на торцах заготовок существуют резцы специального вида. Их особенность состоит в том, что тела резцов и их режущие части должны вписаться в канавки. Поэтому каждый типоразмер резца охватывает некоторый диапазон диаметров. Эффективно работают все виды канавочных резцов, оснащенные многогранными неперетачиваемыми пластинами твердого сплава.

Резьбовые резцы также имеют сменные многогранные пластины, которые формируют не только боковые стороны профиля, но и поверхности впадины и вершины.