Выточить деталь на станке

Начинаем публикацию материалов из учебного пособия «Металлорежущие станки с ЧПУ» под редакцией В.Б. Мещерякова. На этот раз разберем типовые детали, изготавливаемые на станках с ЧПУ.

В машиностроении необходимо изготавливать большое количество различных деталей, на базе которых создаются механизмы и машины. При этом детали изготавливаются в разном количестве (массовое, крупносерийное, среднесерийное и мелкосерийное производство), из различных материалов (сталь, чугун, различные цветные сплавы), могут иметь простую или сложную форму, изготавливаются с различной точностью размеров и шероховатостью обрабатываемых поверхностей.

При изготовлении деталей в массовом и крупносерийном производстве должен обеспечиваться выпуск большого количества одинаковых деталей (сотни тысяч и даже миллионы штук). Это, например, шарикоподшипники, болты, винты, шайбы и другие детали. При их изготовлении применяют высокопроизводительные полуавтоматы, автоматы, автоматические линии, цеха-автоматы и даже заводы-автоматы, которые без переналадки должны в течение длительного срока изготавливать одинаковые детали с высокой производительностью. Однако таких деталей в машиностроении относительно немного (20–25%). Большая же часть деталей изготавливается в среднесерийном и мелкосерийном производстве в небольших количествах (несколько сотен или даже несколько десятков штук). При этом разновидность этих деталей (размеры, форма, материал, точность обработки) очень большая. Поэтому металлорежущие станки, на которых изготавливаются данные детали, должны быть широко универсальными и иметь высокую мобильность (быструю переналаживаемость на изготовление других деталей). Долгое время (до появления станков с ЧПУ) автоматизация управления таких станков была затруднена. Во многих случаях приходилось жертвовать производительностью этих станков с целью получения большей мобильности.

На рис 1.1 приведено примерное распределение в машиностроении номенклатуры изготавливаемых деталей.

Рис. 1.1. Общая структура изготавливаемых деталей на металлорежущих станках с ЧПУ

Детали типа тел вращения могут быть длинными, тогда необходимо применять при их изготовлении на токарных станках с ЧПУ заднюю бабку для поддержания второго конца детали, а иногда еще и люнет(специальное приспособление, поддерживающее заготовку в средней части, чтобы она не прогибалась во время обработки от сил резания). Часто такие детали требуют только токарной обработки (обточки разных диаметров, точения канавок, фасок, подрезки торцов и др.).

В тех случаях, когда на таких деталях необходимо обрабатывать еще шпоночные пазы, сверлить отверстия, фрезеровать поверхности, требуется их дополнительная обработка на сверлильном и фрезерном станках.

При обработке коротких деталей (типа валиков, фланцев, штуцеров и др.) может также требоваться только токарная обработка, но с необходимостью обработки криволинейных поверхностей и центральных отверстий с одной стороны. В этом случае на токарном станке с ЧПУ производится полная обработка, в том числе сверление и расточка центральных отверстий невращающимся инструментом, установленным в задней бабке или револьверной головке. Здесь проблемой является обработка криволинейных поверхностей, когда требуется перемещение режущего инструмента одновременно по двум координатам (X и Z) по определенной траектории (рис. 1.2, а).

Рис. 1.2. Типовые детали, изготавливаемые на токарных станках с ЧПУ (а и б) и на многоцелевых станках (в и г) с вертикальной и горизонтальной компоновкой шпинделя

Однако много коротких деталей типа тел вращения требуют кроме токарной обработки сверления отверстий не только по центру, но и по окружности, сверления поперечных отверстий, фрезерования шпоночных пазов и шестигранников и др. (рис. 1.2, б). При этом требуется обработка с двух сторон (за два установа). В этом случае также требуется обработка либо на нескольких станках (токарном, сверлильном, фрезерном), либо необходимо иметь на токарном станке с ЧПУ возможность поворота на определенный угол шпинделя с заготовкой по координате С и установки в револьверной головке станка вращающихся инструментов (сверла, фрезы), а для обработки с двух сторон на одном станке иметь кроме основного шпинделя еще и противошпиндель.

Изготовление фланцевых (плоских) деталей производится на сверлильных, фрезерных и координатно-расточных станках с вертикальной компоновкой шпинделя с возможностью одновременного перемещения стола, салазок и шпиндельной бабки с инструментом(координаты X, Y, Z). Обработка заготовки производится в большинстве случаев с одной стороны, но большим количеством различных режущих инструментов (рис. 1.2, в). При обработке очень сложных объемных деталей с криволинейным профилем требуется управление одновременно по трем координатам, а в отдельных случаях — по четырем и даже по пяти координатам; тогда дополнительно необходимо применять поворотный стол, иногда и два стола, и иметь возможность поворачивать шпиндель (или шпиндельную бабку) на определенный угол.

До появления станков с ЧПУ изготовление таких деталей было очень трудоемким и производилось на разных универсальных станках с управлением ими вручную операторами высокой квалификации.

Большой группой изготавливаемых деталей являются корпусные детали (рис. 1.2, г). Их особенностью является необходимость обработки большого количества отверстий и плоскостей, расположенных практически со всех сторон детали. В этом случае чаще всего необходимо применять станки с горизонтальной компоновкой шпинделя и с поворотным столом, что позволяет обрабатывать деталь с четырех сторон. Изготовление таких деталей требует применения большого количества различных режущих инструментов и возможности совмещения на одном станке и черновой, и чистовой обработки. При изготовлении таких деталей на станке с вертикальной компоновкой шпинделя применяются два стола: поворотный (на 360°) и наклоняемый (в пределах до 180°). Условные обозначения марок материалов, из которых изготавливаются детали в машиностроении, приведены в работе.

Мастерская ИП «Врачинский» принимает заказы на токарные работы от частных лиц и предприятий. Вытачиваем металлические заготовки, а также дорабатываем и изготавливаем с нуля детали по образцу или чертежу, предоставленному заказчиком.

В наш перечень проводимых токарных работ на заказ входят: механическая обработка методом резки цилиндрических и конических поверхностей вращения, торцевание, снятие фасок, штробление канавок и нарезка резьбы и галтелей из металлических заготовок.

Партии до 100 шт. Минимальный заказ — 3000 руб.	Партия от 500 шт. Минимальный заказ — 8000 руб.	Партия от 1000 шт. Минимальный заказ — 12 000 руб.	Партия от 10 000 шт. Минимальный заказ — 50 000 руб.
Токарная обработка цветных металлов	от 300 руб.	от 150 руб.	от 50 руб.	от 10 руб.
Токарная обработка черных металлов	от 250 руб.	от 100 руб.	от 40 руб.	от 8 руб.
Токарные работы по нержавейке	от 400 руб.	от 200 руб.	от 60 руб.	от 12 руб.
Токарные работы по полиамиду	от 200 руб.	от 80 руб.	от 40 руб.	от 10 руб.
Токарные работы по фторопласту	от 250 руб.	от 90 руб.	от 50 руб.	от 15 руб.
Нарезка резьбы	от 50 руб.	от 40 руб.	от 20 руб.	от 5 руб.
Накатка резьбы, рифлений	от 40 руб.	от 30 руб.	от 20 руб.	от 4 руб.
Токарная обработка цилиндрических поверхностей	от 55 руб.	от 45 руб.	от 20 руб.	от 50 руб.
Токарная обработка конических поверхностей	от 60 руб.	от 50 руб.	от 20 руб.	от 5 руб.
Проточка канавок, буртиков, фасок	от 30 руб.	от 30 руб.	от 20 руб.	от 5 руб.
Токарная обработка фасонных поверхностей	от 200 руб.	от 100 руб.	от 30 руб.	от 7 руб.
Токарная обработка классных размеров	от 400 руб.	от 200 руб.	от 70 руб.	от 30 руб.
Посадки под подшипники	от 400 руб.	от 300 руб.	от 120 руб.	от 40 руб.

Время на выполнение работ

Срок производства зависит от множества факторов. Основные из них:

• Сложность изделия;
• Наличие грамотно составленных чертежей, на которых есть все размеры! ;
• Количество изделий;
• Загруженность нашего производства;
• Наличие необходимого материала для производства.

Когда нужны услуги токаря?

• Когда сломалась деталь, а новую не купить или она стоит очень дорого, либо ждать под заказ целую вечность
• Если Вы занимаетесь тюнингом своей техники, мотоцикла, скутера, автомобиля или велосипеда и нужна нестандартная деталь
• Если Вам нужна деталь для садовой техники мотоблока, станка или еще чего либо
• Если нужно что-то расточить, подточить, шлифануть тормозной диск например выточить деталь по Вашим чертежам или эскизам из металла, нержавейки, алюминия или сплава
• Если нужно изготовить шкив, вал, шпильку, гайку или болт с хитрой резьбой
• Подварить раму, крепление или конструкцию. Просверлить отверстия. Если надо, то доработаем напильником

Ответы на частые вопросы?

— сложности конструкции, т.е. сколько времени будет работать токарь

Изготавливаем простые и сложные детали на токарных станках

Мастера токарного цеха предприятия работают на станках с высокой точностью реза. Оборудование позволяет выверять точные микронные соответствия изделий заданным размерам. Благодаря этому мы беремся за заказы на детали для экспериментального оборудования, сменные шестерни и втулки для производственных автоматов, расточку цилиндров двигателей.

Стоимость токарных работ — 1900 руб н/ч

Токарные работы на заказ могут включать:

• Контурную резку;
• Придание формы заготовке;
• Выточку полостей;
• Сверление;
• Чистовую обработку поверхности на станке.

Какие детали можно изготовить

В отличие от ближайшей альтернативы — фрезерования — токарный станок работает стационарным резаком по вращающейся заготовке. Несколько позиций для её закрепления на стенде обеспечивают мастеру удобный доступ во всех плоскостях, что облегчает замер и формовку.

В Москве токарные работы пользуются спросом у СТО, фабрик, мастерских. Чаще других заказывают детали к механизмам, ремкомплекты к которым тяжело найти в продаже либо дешевле заказать, чем купить оригинальные.

Из какого материала можно изготовить

• Алюминиевые круги
• Фторопластовые круги
• Капролоновые круги
• Нержавеющие круги
• Текстолитовые круги
• Титановые круги
• Латунные круги
• Медные круги
• Бронзовые прутки
• Стальные круги
• другие

Мы строго следим за соблюдением технологических условий

Технологический процесс проведения токарных работ на предприятии подчиняется следующему своду правил:

• Начинать работу с подготовки чистовой базы заготовки, чтобы исключить выбраковку из-за нарушений в геометрии болванки.
• Операции должны быть простыми, чтобы была возможность контролировать результат каждого этапа обработки заготовки.
• После завершения каждой единичной операции предусматривается контроль размеров по продольному и поперечному упору.
• На последней операции первыми выполняются переходы, при которых используются лимбы и упоры, и только потом все остальные.

Систематизированный подход обеспечивает высокую скорость потоковой обработки малых и объемных партий изделий с минимальными рисками получения бракованных экземпляров.

У нас работают только квалифицированные токари-универсалы

Штатные мастера токарного дела:

• Оценивают объем работы и сроки ее выполнения точно, поэтому мы никогда не опаздываем с передачей готовых изделий заказчику.
• Дают ценные рекомендации по оптимизации подходов к производству, что позволяет постепенно сокращать трудозатраты на решение типовых задач.
• Знают всё о возможностях установленных в цехе токарных станков и методах их настройки, и пользуются возможностями техники на 100%.
• Разбираются в вопросах контроля качества готовых изделий, не допускают попадание бракованных экземпляров в партии, отправляемые заказчику.
• Следят за техникой безопасности, благодаря чему у нас не бывает форс мажоров, способных отразиться на выполнении договорных обязательств перед клиентом.

Сотрудничаем с предприятиями и физлицами

На счету ИП «Врачинский» сотни выполненных договоров на производство деталей методом токарной обработки и доработку заготовок. Мы работаем прозрачно и никогда не подводим клиентов по срокам или качеству произведенных изделий.

Производители машин, механизмов, ремонтные и сервисные центры всегда могут обратиться к нам для заказа вытачивания изделий по проекту, чертежу или образцу. Доступны разные способы оплаты, в том числе безналичный расчет. Действует гибкая система скидок на крупный опт и для постоянных клиентов. Мы охотно проводим экскурсии по цеху, знакомим клиентов с мастерами и подбираем оптимальные варианты сотрудничества, чтобы вам было выгодно.

Токарные работы на заказ в Москве

За резкой, обточкой, расточкой и проведением других видов токарных работ обращайтесь в компанию, которая не подведёт — в ИП «Врачинский». Наши станки рассчитаны на обработку объемных заказов. За счёт того, что работа проходит полным циклом в одном цехе — мы никогда не подводим клиентов со сроками.

Выполняем работу по чертежам и под ключ: по образцу с подготовкой проекта по собственным замерам. Выбирайте, какой из вариантов сотрудничества вам подходит. Гарантируем высокое качество обработки в пределах 2-5 квалитетов допуска.

За консультациями, а также, чтобы оставить заявку на токарную обработку изделий любого типа, звоните по телефонам в Москве: +7 (495) 723-22-74 и +7 (495) 785-20-38.

Технология изготовления деталей на токарном станке.

Изготовление любой детали начинают с подбора материала. Отобранный материал нарезают на заготовки. Размер заготовки всегда превышает размеры готовой детали на некоторую величину ( припуск). Величина и форма припуска зависят от формы детали, технологии ее изготовления .

Для точения лучше всего подходит однородная по текстуре древесина. Это береза, липа, осина, бук, вяз, орех.

Точения детали на центровых станках

1. разметка центров заготовки.
2. закрепление заготовки в центрах передней и задней бабки.
3. установка подручника (подручник должен находиться на расстоянии 3-4 ммот боковой поверхности заготовки, верхняя часть подручника должна быть на уровне оси заготовки или на 1-2 ммвыше.)
4. Черновая обработка, производится рейером. Стружку снимают с лева направо, и обратно передвигая инструмент по подручнику, при этом правая рука держит ручку, левая лезвие ближе к подручнику. Инструмент нужно крепко держать в руках, опирая его на подручник, и не допускать его колебаний. Обработку производят до получения цилиндрической формы нужного диаметра, с припуском на чистовую обработку.
5. разметка заготовки, нанося риски на заготовку карандашом при помощи шаблона или рулетки. Можно использовать разметочную гребенку – дощечку с вбитыми на необходимом расстоянии гвоздиками, которую подносят к вращающейся заготовке, на которой остаются риски.
6. Чистовая обработка производится различными инструментами, в основном мейселем для нанесения разметочных рисок и получения выпуклых и конусных форм, скребком для получения цилиндрических форм и рейером для получения вогнутых форм. Обработка ведется по разметочным рискам. При точении выпуклых контуров подачу инструмента осуществляют от центра к краю, вогнутых от края к центру.
7. Шлифовка придает нужную шероховатость изделию, выполняют ее шлифовальной шкуркой. Натянутую полоску шлифовальной шкурки подносят к вращающиеся заготовке, и перемещают ее последовательно по всей обрабатываемой длине.
8. Обрезка заготовки мейселем или снятие заготовки с центров.

Рис. 1. Последовательность точения детали

а- закрепление заготовки; б – закрепление заготовки разрез; в- черновая обработка рейером; г- чистовая обработка мейселем; д- обрезка (торцевание) заготовки.

Вытачивание внутренних полостей

Для вытачивания внутренних поверхностей заготовку закрепляют только в передней бабке станка, кулачковым патроном, планшайбой или трубчатым патроном.

1. вытачивание грубого контура изделия рейером.
2. выравнивание торца заготовки мейселем, рейером или скребком.
3. выборка внутренней полости. Подручник располагают поперек направляющих станка, полукруглую стамеску вводят в заготовку перемещая ее от центра к краю, до получения выемки нужной формы и размера. Полые поверхности небольшой глубины и небольшого диаметра выбирают полукруглой стамеской при продольном размещении подручника, инструмент при этом располагают под наклоном и перемещают от центра к краю. Внутренние поверхности сложной формы обрабатывают специальными стамесками – крючками, кольцами.
4. доводка внешней формы заготовки
5. шлифовка
6. отрезка или снятие со станка.

Рис. 2. Точение полых изделий

а- на планшайбе; б- в трубчатом патроне.

Работа на токарных станках с суппортом

На токарных станках с суппортом обработка ведется резцами закрепленными в резцедержателе, установленном на подвижном суппорте станка. Подобные станки, как правило, имеют ручную и механическую подачу вдоль и поперек станка.

Токарные резцы.

По форме головки резцы подразделяются на прямые с прямолинейным стержнем (рис. 3 а) и отогнутые со стержнем отогнутым в право или влево.

По расположению режущей кромки различают правые (рис.3 г) и левые (рис. 3 в) резцы. Правые перемещаются в продольном направлении от задней бабки к передней, левые от передней к задней.

Проходные резцы (рис. 3 а-в) предназначены для обточки, образования фасок, проходные упорные резцы (рис.3 г) для обточки и обработки образуемого торца ступени.

Подрезные резцы (рис. 3 д) служат для образования ступени на торце обрабатываемой заготовки, для обработки плоскости торца.

Канавки на наружной и внутренней поверхности детали можно получить при помощи канавочных резцов (рис. 3 е, з).

Для отрезки применяются отрезные резцы (рис. 3 ж).

Для нарезания резьбы используют резьбовой резец (рис. 3 и).

Фасонные резцы заточены по форме обрабатываемой детали (рис. 3 к).

Рис. 3. Основные виды токарных резцов

Резцы устанавливают, так чтобы вершина резца совпадала с центром задней бабки. Частота вращения шпинделя должна составлять 1200 об/мин.

Точение цилиндрических заготовок.

Рис. 4. Приемы обработки цилиндрических заготовок

Резец постепенно подают вперед до касания с вращающейся заготовкой, и в этом положении отводят его направо. По лимбу подают резец вперед на 2-3 мми делают первый рабочий проход вдоль заготовки. Проходы осуществляют до получения гладкой цилиндрической формы (рис.4 а). Сместив резец по показаниям лимба поперечной подачи до нужного размера, обтачивают небольшой пробный участок. Если замер показал, что резец установлен на нужный размер, то поверхность обрабатывают по все длине справа налево (рис. 4 б). После обтачивания резец отводят назад. И возвращают в исходное положение. Этим же резцом подрезают торец и уступы. Торец подрезают до сближения резца с центром детали (рис. 4 в). Для протачивания прямоугольных канавок и уступов применяют чистовой (лопаточный) резец (рис.4 г). Перемещая его в поперечном направлении и продольно передвигая суппорт, можно выточить цилиндрическую поверхность с разными диаметрами.

Для выборки отверстий и внутренних полостей деталей применяют растачивание. Растачивание выполняют расточным упорным резцом (рис 4 д). Режущею кромку резца устанавливают на уровне оси шпинделя. При растачивании продольную подачу резца чередуют с его поперечными смещениями от края детали к ее центру, слой за слоем снимая материал со стенки вырезаемой полости и выравнивая ее дно.

Точение деталей сложной формы выполняют фасонными резцами

Рис. 5. Варианты заточки и установки фасонных резцов

Фасонные резцы изготавливаются самостоятельно из полос углеродистой или быстрорежущей стали толщиной 3-5 мм, шириной 10-20 мми длиной 100-120 мм. Резец обтачивают по нанесенному контуру, закаливают и затачивают (рис. 5 а). Резцы должны обязательно иметь затыловку боковых граней, чтобы они не соприкасались с деталью в процессе обработки (рис. 5 б). Возможны два варианта установки фасонного резца (рис. 5 в) для прямого и обратного точения, при обратном точении резец переворачивают и получают деталь с обратным профилем. Фасонные резцы можно подавать на деталь в поперечном, продольном направлении и под углом к оси детали (рис.5 г). Для получения деталей различного сложного профиля можно использовать составной резец собранный из резцов толщиной 4-8 мм, с различной заточкой. Их различная комбинация позволяет получать разнообразные профиля (рис. 5 д).

Для получения плавных форм как с наружи, так и внутри детали можно использовать резец с режущим диском. Диск толщиной 4-8 мм, диаметром 12-20 мм, по краю диска протачивается канавка радиусом 2-3 мм. После закалки диск устанавливают с помощью бола на оправке и затачивают (рис. 5 е).

Обработка детали по копиру.

Большой объем одинаковых деталей удобно изготавливать с помощью копира.

В качестве режущего инструмента, в зависимости от конструкции станка, можно использовать токарные резцы, установленные в суппорте станка, стамески с упором или дисковые фрезы.

Рис. 6. Обработка по копиру резцом и стамеской

Рис. 7. Обработка дисковой фрезой по копиру.

Точение по копиру на суппортном станке

Рис. 8. Обработка детали по копиру

Для изготовления копира вытачивают модель детали и распиливают ее вдоль оси. Полученный срез профиля переводят на фанеру толщиной 4-5 мми выпиливают (рис. 8 а). Копиры можно изготавливать из металла при помощи лазерной резки.

Профиль будущих деталей закрепляют на станине станка. К поперечным салазкам суппорта крепят металлический держатель со щупом. Вершина щупа и резца должны иметь одинаковый профиль (рис. 8 б).

Первой заготовке предварительно придают форму цилиндра диаметром равным наибольшему диаметру заготовке, последующие заготовки можно делать с небольшим припуском. Сначала налаживают взаимное положение заготовки и копира (рис. 8 в), затем суппорт станка сдвигают влево до совмещения вершины щупа с линией наибольшего диаметра детали (рис.8 г). Резец подают вперед до упора в поверхность заготовки, а щуп упирают в копир в точке наибольшего диаметра и фиксируют в этом положении. Обработку ведут справа налево. Резец подают на деталь в поперечном направлении до упора щупа в контур копира (рис. 8. д). Величина продольного смещения резца на один поперечный ход составляет 1-2 мм. Следы резания удаляют шлифовальной шкуркой. Один и тот же копир можно использовать для точения деталей одинакового профиля, но разного диаметра (рис. 8 е). Небольшое изменение угла установки копира дает сужение силуэта детали. Длинные детали точат по копиру частями. Симметричные фигуры обрабатывают с края до середины, затем заготовку переворачивают и обрабатывают вторую часть (рис. 8 ж).

Выбор режима резания

Скорость главного движения резания на токарных станках для различных точек режущей кромки различна и зависит от расстояния до оси вращения заготовки. Средняя скорость для средней точки определяется по формуле:

где D_cp— средний диаметр заготовки, мм;

n- частота вращения шпинделя, об/мин;

Частоту вращения шпинделя выбирают в зависимости от диаметра заготовки, при установке планшайбы диаметром более400 ммчастота вращения шпинделя не должна превышать 800 об/мин.

Скорость главного движения резания для древесины мягких пород 10-12 м/с, для древесины твердых пород 0,5-3 м/с.

Продольная подача на один оборот шпинделя для черновой обработки 1,6-2 мм, для чистовой не более0,8 мм. Поперечная подача на один оборот шпинделя не должна превышать1,2 мм.

Обработка деталей на токарных станка с ЧПУ

Токарные станки с ЧПУ, в качестве режущего и инструмента имеют концевые фрезы или комбинируются концевой и дисковой фрезами.

При обработке детали концевой фрезой можно получить различный фигурный профиль на заготовке. Перемещение фрезы и скорость вращения заготовки задается с помощью программного обеспечения в зависимости от формы будущей детали.

Рис. 9. Создание скульптуры на токарном станке с ЧПУ

Станки с концевой и дисковой фрезами, позволяют ускорить процесс точения заготовок. Дисковая фреза делает предварительную черновую обработку, концевая фреза чистовую.

Рис. 10. Обработка заготовки дисковой фрезой

Рис. 11. Обработка заготовки концевой фрезой

После вытачивания заготовки, для окончательной доводки и удаления следов резания, ее обрабатывают шлифовальной шкуркой, обычно используют кусок небольшой ширины, который перемещают в натянутом состоянии по всей заготовке.

Рис. 12. Обработка заготовки шлифовальной шкуркой

1. Буриков В.Г., Власов В.Н. Домовая резьба- М.: Нива России совместно с Компанией «Евразийский регион», 1993-352 с.

2. Ветошкин Ю.И., Старцев В.М., Задимидько В.Т.

Деревянные художества: учеб. пособие. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т. 2012.

3. Гликин М.С. Декоративные работы по дереву на станке «Универсал».- М.: Лесн. пром-сть, 1987.-208 с.

4. Коротков В.И. деревообрабатывающие станки: Учебник для нач. проф. Образования. – М.6 Издательский центр «Академия», 203.-304 с.

5. Лернер П.С., Лукьянов П.М. Токарное и фрезерное дело: Учеб. Пособие для учащихся 8-11 кл. сред. шк.-2-е изд., дораб.-М.: Просвещение, 1990.-208 с.