Токарная обработка стали
- 14/06/2019
- автор
Токарная обработка стали — метод обработки, при котором с поверхности заготовки послойно удаляется металл до получения требуемых показателей (шероховатость, форма, размер).
Путем токарной обработки осуществляют:
- нанесение резьбы;
- сверление, растачивание, развертывание, зенкерование отверстий;
- отрезание частей заготовок;
- вытачивание канавок и др.
Современные токарные станки позволяют добиться высокой точности обработки стали. С их помощью выпускают кольца, гайки, втулки, валы, муфты, зубчатые колеса, шкивы и другие детали.
Краткое описание технологии:
- Заготовка устанавливается в шпиндель и вращается вокруг своей оси.
- К заготовке подводится резец для точения, которое выполняется при создании суппортом поперечного усилия.
Токарная обработка нержавеющей стали
Свойства «нержавейки» мало изменяются при повышенных температурах, воздействии агрессивных сред и высоком давлении. По этой причине ее механическая обработка связана с рядом сложностей:
- Деформационное упрочнение. Во время резания легированная сталь упруго деформируется, затем легко поддается обработке, после чего происходит упрочнение. В результате резание можно осуществить при условии повышения усилия. Наиболее заметно упрочняется высоколегированная сталь.
- Неравномерное упрочнение. Сталь упрочняется неравномерно во время точения. Это не критично во время обработки небольших деталей, однако, влияет на качество крупных валов и других габаритных деталей.
- Сложность удаления стружки. Из-за пластичности нержавеющей стали стружка при обработке не обламывается, а завивается в спираль большой длины. Высокая вязкость препятствует простой обработке «нержавейки», так как приводит к накоплению стружки. Для решения проблемы поверхность обрабатывают охлаждающей смазкой и применяют стружколомы.
- Перегрев рабочего инструмента. Из-за низкой теплопроводности в месте обработки существенно повышается температура, что требует охлаждения особыми жидкостями. Если охлаждение неэффективно, рабочий инструмент приходит в негодность из-за образовавшегося наклепа и деформации в результате перегрева. Как правило, нержавеющую сталь обрабатывают на небольших скоростях.
- Быстрое стачивание резаков. «Нержавейка» содержит интерметаллические и карбидные соединения, свойства которых из-за высокой твердости аналогичны свойствам абразива. Во время работы резаки постоянно стачиваются и требуют переточки, поскольку трение во время обработки легированной стали намного больше трения при резании углеродистой.
Особенности удаления стружки
Образование длиной витой стружки — один из наиболее проблемных факторов токарной обработки нержавеющей стали. Эффективное удаление стружки достигается благодаря:
- сложной геометрии стружколома;
- максимальной подаче жидкости для смазки и охлаждения.
Эффективно применение режущих инструментов с внутренней подачей жидкости, которая идет под высоким давлением. Такой прием гарантирует:
- достаточную степень охлаждения режущей пластины возле горячей зоны обработки;
- быстрый отвод стружки от токарного резца, что способствует сохранению его качеств;
- эффективное измельчение стружки, что обеспечивает ее простое и быстрое удаление от места резания.
Оптимизация процесса обработки
Токарную обработку стали можно оптимизировать. Вот несколько способов:
- повышается скорость вращения шпинделя с одновременным уменьшением снимаемого слоя. Благодаря этому обрабатываемая поверхность становится более шероховатой;
- для увеличения износостойкости токарных резцов в качестве смазки применяется кислота;
- чтобы управлять электродиффузионным и окислительным износом инструментов, в область обработки подаются слабые токи;
- чтобы снизить пластические деформации и уменьшить коэффициент трения, на область резания воздействуют ультразвуковыми колебаниями.
Виды резцов для обработки стали
Для токарной обработки нержавеющего сплава применяются резцы, сверла, развертки, зенкеры и плашки. Токарные резцы бывают:
- подрезные. Используются для обработки торцов;
- проходные. Они в свою очередь делятся на прямые и отогнутые. Применяются при получения цилиндрических поверхностей;
- расточные. Необходимы для создания отверстий определенного диаметра;
- отрезные. Используются для резки заготовок на мерные фрагменты;
- резьбонарезные. Необходимы для создания резьбы с внутренней и наружной части детали;
- фасонные. Применяются для обработки фасонных поверхностей.
Резцы бывают цельными и составными. Последние применяются для работы с коррозионностойкими сталями и сплавами высокой твердости. Зачастую вставки для резцов изготавливают из эльбора (кристаллы кубического бора, которые являются искусственной альтернативой алмаза). Резцы со вставками из эльбора обычно используют для работы с закаленными сталями. Но инструмент эффективен только при отсутствии биения и вибрации.