Zastanawiasz się, jakiej operacji toczenia użyć w swoim projekcie? Wybór niewłaściwej metody może wpłynąć na jakość i koszt części. Wybór właściwej metody oszczędza czas, pieniądze i zmniejsza stres. Ten przewodnik pokazuje krok po kroku, jak wybrać najlepszą metodę toczenia.
Najlepsza operacja toczenia zależy od kształtu części, wymaganego wykończenia powierzchni i wielkości produkcji. Toczenie zgrubne szybko usuwa dużą ilość materiału. Toczenie wykańczające wygładza powierzchnię. Toczenie stożkowe, konturowe i gwintowanie tworzą określone kształty. Wytaczanie i rowkowanie wykonuje cięcia wewnętrzne i zewnętrzne. Każdy typ ma jasno określony cel.
Każda metoda toczenia ma swoje mocne strony. Wiedza o tym, kiedy i dlaczego używać każdej z nich, pomaga tworzyć lepsze części, obniżać koszty i unikać błędów.
Czym jest toczenie w obróbce skrawaniem?
Toczenie to proces obróbki skrawaniem polegający na usuwaniu materiału w celu ukształtowania przedmiotu obrabianego. Część obraca się na tokarce, podczas gdy narzędzie tnące przesuwa się po niej w celu usunięcia materiału. Celem jest zazwyczaj wykonanie okrągłych części, takich jak wały, sworznie lub tuleje. Toczenie może kształtować zarówno zewnętrzną, jak i wewnętrzną stronę części. Może również tworzyć płaskie powierzchnie, rowki, gwinty i stożki.
Toczenie ma wiele zalet. Pozwala osiągnąć wąskie tolerancje, które są ważne w branżach wymagających precyzji. Pozwala również uzyskać gładkie powierzchnie bez dodatkowych prac wykończeniowych. Toczenie może być wykonywane ręcznie na standardowej tokarce lub automatycznie na maszynie CNC.
Jak działa operacja obracania?
Operacja toczenia składa się z trzech głównych elementów: przedmiotu obrabianego, narzędzia tnącego i maszyny (tokarki). Przedmiot obrabiany jest mocowany we wrzecionie i obraca się z ustaloną prędkością. Zwykle wykonane z węglików spiekanych lub stali szybkotnącej, narzędzie tnące jest zamontowane na słupku narzędziowym i porusza się po kontrolowanej ścieżce. Narzędzie usuwa materiał dociskając go do przedmiotu obrabianego.
Głębokość skrawania, posuw i prędkość wrzeciona kontrolują ilość usuwanego materiału i gładkość powierzchni. Przejścia zgrubne szybko usuwają duże ilości materiału. Przejścia wykańczające są lżejsze i koncentrują się na jakości i dokładności powierzchni. Kierunek ruchu narzędzia również ma znaczenie. Narzędzie może ciąć wzdłuż przedmiotu obrabianego (toczenie wzdłużne), w poprzek jego powierzchni (toczenie czołowe) lub w jego wnętrzu (wytaczanie).
Chłodziwo często przepływa podczas toczenia w celu redukcji ciepła, ochrony narzędzia i poprawy wykończenia powierzchni. Podczas procesu powstają wióry, czyli odcięty materiał. Wióry te muszą być starannie zarządzane w celu zapewnienia bezpieczeństwa i wydajności. Nowoczesne tokarki CNC wykorzystują zautomatyzowane przenośniki wiórów i systemy chłodziwa, aby zapewnić płynną i bezpieczną pracę.
Rodzaje operacji obracania
Operacje toczenia występują w wielu formach, z których każda została zaprojektowana do określonego celu. Zrozumienie tych typów pomaga inżynierom i producentom wybrać najbardziej wydajną metodę dla ich projektu.
Obrócenie
Obrócenie tnie zewnętrzną część obracającego się przedmiotu obrabianego, tworząc cylindryczne kształty. Narzędzia zazwyczaj obejmują jednopunktowe płytki z węglików spiekanych lub HSS oraz oprawki wymienne. Maszyny obejmują zarówno tokarki ręczne, jak i centra tokarskie CNC.
Ustaw prędkość wrzeciona i posuw odpowiednio do materiału. Do obróbki zgrubnej należy używać dużej głębokości i mocniejszego posuwu, a do obróbki wykańczającej - małej głębokości i dokładnego posuwu. Łamacze wiórów lub cięcia segmentowe pomagają kontrolować kształt wiórów. Długie elementy obrabiane należy zamocować za pomocą uchwytu, tulei zaciskowej lub podpórki.
Toczenie może być wykorzystywane do wykonywania wałów, stopniowanych średnic, stożków lub profili na okrągłych częściach. Przy prawidłowej konfiguracji zapewnia dobrą kontrolę wymiarów i szybkie usuwanie materiału.
Stukający
Stukający nacina gwinty wewnętrzne we wcześniej wywierconym otworze. Typowe narzędzia obejmują gwintowniki stożkowe, wtykowe i denne. Na maszynach CNC sztywne lub synchroniczne cykle gwintowania zapewniają lepszą jakość gwintu i dłuższą żywotność narzędzia. Gwintowanie ręczne lub za pomocą konika sprawdza się w przypadku pojedynczych części.
Zawsze najpierw należy wywiercić otwór o odpowiednim rozmiarze. Używaj płynu do cięcia, aby zmniejszyć tarcie. W otworach nieprzelotowych należy często wycofywać gwintownik, aby usunąć wióry. Gwintowniki z ostrzem spiralnym przepychają wióry przez otwory. Gwintowniki dolne sięgają blisko dna otworów nieprzelotowych. Używaj gwintowników, gdy potrzebujesz szybko mocnych gwintów wewnętrznych.
Gwintowanie
Gwintowanie tworzy zewnętrzne lub wewnętrzne gwinty śrubowe. Gwintowanie jednopunktowe na tokarce wykorzystuje narzędzie, które podąża za zsynchronizowanym posuwem z wrzecionem. Matryce i frezy do gwintów zapewniają elastyczność w przypadku gwintów zewnętrznych. Walcowanie gwintów tworzy gwinty poprzez obróbkę na zimno materiału w celu uzyskania lepszych rezultatów.
Kontroluj skok, dopasowując posuw narzędzia do prędkości wrzeciona. Wykonaj kilka przejść i stopniowo zwiększaj głębokość. Sprawdź gwinty pod kątem prawidłowego kształtu. Odpowiednie kąty narzędzia zapobiegają zatarciu. Nacinanie gwintów sprawdza się w przypadku małych partii lub gwintów niestandardowych. Walcowanie gwintów jest idealne dla dużych ilości, mocniejszych gwintów.
Nudny
Nudny powiększa i wykańcza istniejący otwór do precyzyjnej średnicy. Narzędzia obejmują wytaczadła jednopunktowe, regulowane głowice i płytki wymienne.
Wytaczadła powinny być krótkie, aby ograniczyć drgania. W przypadku głębokich otworów należy używać chłodziwa wewnętrznego lub przelotowego. Najpierw zgrubnie, a następnie lekko dociąć. Sprawdź wyrównanie za pomocą czujnika zegarowego lub mikrometru. Wytaczanie jest najlepszym rozwiązaniem, gdy potrzebne są dokładne wymiary wewnętrzne, współosiowość lub gładka powierzchnia.
Knurling
Radełkowanie tworzy teksturowany wzór na cylindrycznej powierzchni w celu zapewnienia przyczepności lub dekoracji. Hartowane koła wciskają się w obracający się przedmiot obrabiany. Typowe wzory to radełkowanie diamentowe lub proste.
Dopasować skok radełka do średnicy części. Zastosuj stały nacisk i stały posuw na obrót. Unikać nadmiernych przejść lub siły. Sprawdź, czy dodana średnica jest zgodna z tolerancjami. Używaj radełkowania do uchwytów, pokręteł lub śrub radełkowanych.
Rozwiercanie
Rozwiercanie poprawia rozmiar otworu i wykończenie powierzchni. Rozwiertaki maszynowe lub uchwytowe są nieco większe niż wiercony otwór. Ponieważ rozwiertaki rozwiercają tylko niewielką ilość materiału, należy najpierw wywiercić otwór zbliżony do ostatecznego rozmiaru.
Pracować z umiarkowaną prędkością i stałym posuwem. Utrzymywać narzędzie w osi. Używaj smaru, aby zmniejszyć zużycie i poprawić wykończenie. Fazki wprowadzające pomagają w płynnym wprowadzaniu rozwiertaka. Wyciągaj prosto; nigdy nie cofaj się w otworze. Rozwiercanie jest najlepsze w przypadku precyzyjnych otworów, wąskich tolerancji i gładkich wykończeń sworzni, łożysk lub kołków.
Wiercenie
Wiercenie wykonuje pierwszy otwór. Zacznij od wiertła centralnego lub punktowego, aby zapobiec chodzeniu. W przypadku dużych otworów należy najpierw użyć wiertła pilotującego. W zależności od materiału, użyj wierteł krętych, kobaltowych lub węglikowych.
W przypadku głębokich otworów należy stosować cykle dziobania. Zastosuj chłodziwo, aby kontrolować ciepło i wydłużyć żywotność narzędzia. Sprawdź posuw, prędkość i prostoliniowość otworu. Wierć, gdy potrzebujesz otworu początkowego do gwintowania, rozwiercania lub wytaczania.
Wobec
Obróbka czołowa polega na cięciu końca przedmiotu obrabianego w celu uzyskania płaskiej, kwadratowej powierzchni czołowej. Użyj odpowiedniego promienia końcówki narzędzia do wykończenia. Przesuwaj narzędzie od środka na zewnątrz. Użyj lekkich cięć wykańczających, aby poprawić płaskość.
Bezpiecznie zamocuj obrabiany przedmiot. Unikaj ciężkich cięć, które mogą wyciągnąć część. Jeśli prostopadłość ma krytyczne znaczenie, należy użyć czujnika zegarowego. Fazowanie służy do prostowania końców, ustawiania długości części i przygotowywania powierzchni do montażu.
Rowkowanie
Rowkowanie wycina wąskie szczeliny lub kanały na części. Należy używać dedykowanych wkładek i uchwytów. Narzędzia muszą być cienkie, sztywne i pracować z minimalnym wysięgiem.
Precyzyjnie ustaw głębokość dla o-ringów, pierścieni osadczych lub wypukłości. Wykonuj płytkie cięcia, aby uniknąć złamania narzędzi. Starannie kontroluj przepływ wiórów. W przypadku rowków wewnętrznych należy uważnie obserwować odchylenie prowadnicy. Rowkowanie jest idealne dla uszczelek, elementów zatrzaskowych lub reliefów.
Rozdzielenie (odcięcie)
Odcinanie oddziela gotową część od materiału. Używaj cienkich ostrzy lub płytek przeznaczonych do odcinania. Zamontować z mocnym podparciem i minimalnym zwisem. Posuwaj stabilnie aż do oddzielenia.
Używaj chłodziwa, aby zmniejszyć ciepło i zmyć wióry, jeśli narzędzie się zablokuje. Podeprzeć pozostały materiał, aby uniknąć zagrożeń. Chroń ręce i obszar roboczy. Rozcinanie to ostatni etap bezpiecznego i czystego usuwania gotowych części.
| Działanie | Opis | Wspólne narzędzia | Kluczowe zastosowania |
|---|---|---|---|
| Obrócenie | Cięcie zewnętrznych powierzchni cylindrycznych poprzez usuwanie materiału za pomocą narzędzia | Narzędzia jednopunktowe, płytki węglikowe | Wały, pręty, średnice stopniowane, stożki |
| Stukający | Tworzy gwinty wewnętrzne w nawierconych otworach | Gwintowniki (stożkowe, wtykowe, denne), sztywne cykle gwintowania | Gwintowane otwory na śruby, elementy złączne, obudowy |
| Gwintowanie | Tworzy zewnętrzny lub wewnętrzny gwint | Narzędzia do gwintowania jednopunktowego, narzynki, gwintowniki, walcarki do gwintów | Wkręty, śruby, łączniki rur, gwinty niestandardowe |
| Nudny | Powiększa i wykańcza istniejące otwory z wysoką dokładnością | Pręty wytaczarskie, indeksowane głowice wytaczarskie | Cylindry silnika, obudowy, precyzyjne średnice wewnętrzne |
| Knurling | Tworzy teksturowane wzory na powierzchni zapewniające przyczepność | Koła radełkujące, uchwyty narzędzi radełkujących | Uchwyty, pokrętła, śruby motylkowe |
| Rozwiercanie | Poprawia dokładność rozmiaru otworu i wykończenie powierzchni | Rozwiertaki (uchwytowe, maszynowe, ręczne) | Precyzyjne otwory na sworznie, kołki, łożyska |
| Wiercenie | Tworzy początkowe otwory w stałym materiale | Wiertła kręte, wiertła stopniowe, wiertła z węglików spiekanych | Otwory startowe do gwintowania, rozwiercania lub wytaczania |
| Wobec | Tworzy płaską powierzchnię na końcu przedmiotu obrabianego | Narzędzia do licowania z promieniem noska | Przycinanie końcówek, ustawianie długości, przygotowywanie powierzchni |
| Rowkowanie | Wycina wąskie kanały na powierzchniach wewnętrznych lub zewnętrznych | Płytki do rowkowania, pręty do wytaczania/rowkowania | Gniazda o-ringów, rowki pierścieni zatrzaskowych, odciążenia |
| Rozstanie | Wycina gotową część z magazynu | Ostrza tnące, płytki skrawające | Rozdzielanie części, końcowy etap obróbki |
Jak wybrać właściwą operację obracania？
Wybór odpowiedniej metody toczenia rozpoczyna się od zrozumienia potrzeb danej części. Każda decyzja zależy od projektu, materiału i celów produkcyjnych.
Analiza schematu części
Plan pokazuje wszystkie szczegóły potrzebne do obróbki. Dokładnie sprawdź wymiary, tolerancje i wymagania dotyczące wykończenia powierzchni.
Podstawowe toczenie i napawanie może być wystarczające, jeśli część ma długie wały, elementy zewnętrzne lub wiele średnic. Jeśli projekt zawiera rowki, gwinty lub złożone profile, potrzebne jest gwintowanie, rowkowanie lub toczenie konturowe. Wewnętrzne elementy, takie jak otwory lub ciasne pasowania, wymagają wiercenia, wytaczania lub rozwiercania.
Ocena materiału obrabianego przedmiotu
Rodzaj materiału ma duży wpływ na proces toczenia. Miękkie materiały, takie jak aluminium, pozwalają na wyższe prędkości i mniejszy nacisk narzędzia. Twarde materiały, takie jak stal nierdzewna lub tytan, wymagają mniejszych prędkości, sztywnego oprzyrządowania i mocnych płytek skrawających.
Kruche materiały, takie jak żeliwo, wymagają ostrych narzędzi i starannej kontroli wiórów, aby uniknąć pęknięć. Niektóre materiały są lepsze do operacji formowania, takich jak walcowanie gwintów, podczas gdy inne tną czysto za pomocą narzędzi jednopunktowych. Przed wyborem operacji należy zawsze sprawdzić twardość, skrawalność i odporność na ciepło.
Biorąc pod uwagę wielkość produkcji i wydajność
Wybór operacji zależy od liczby części do wyprodukowania. Toczenie jednopunktowe i ustawienia ręczne są często najlepsze dla prototypów lub małych partii, ponieważ są elastyczne i opłacalne.
Toczenie CNC przy użyciu specjalistycznych narzędzi poprawia szybkość, powtarzalność i wykończenie powierzchni w przypadku dużych serii. Walcowanie gwintów i radełkowanie są szybsze i bardziej spójne w produkcji masowej niż cięcie. Wydajność zależy również od żywotności narzędzia i czasu konfiguracji.
Wnioski
Operacje toczenia są niezbędne do obróbki części cylindrycznych. Każdy rodzaj - toczenie, toczenie czołowe, gwintowanie, gwintowanie, wytaczanie, rowkowanie, radełkowanie, rozwiercanie, wiercenie i rozcinanie - ma określony cel. Wybór odpowiedniej operacji zależy od projektu części, materiału i wielkości produkcji. Właściwy wybór zapewnia dokładne wymiary, gładkie powierzchnie i wydajną obróbkę.
Potrzebujesz niezawodnych rozwiązań tokarskich do następnego projektu? Skontaktuj się z naszymi ekspertami już dziś aby uzyskać szybką, bezpłatną wycenę i dowiedzieć się, jak właściwa metoda toczenia może zaoszczędzić czas i obniżyć koszty.
Hej, jestem Kevin Lee
Przez ostatnie 10 lat byłem zanurzony w różnych formach produkcji blach, dzieląc się tutaj fajnymi spostrzeżeniami z moich doświadczeń w różnych warsztatach.
Skontaktuj się z nami
Kevin Lee
Mam ponad dziesięcioletnie doświadczenie zawodowe w produkcji blach, specjalizując się w cięciu laserowym, gięciu, spawaniu i technikach obróbki powierzchni. Jako dyrektor techniczny w Shengen, jestem zaangażowany w rozwiązywanie złożonych wyzwań produkcyjnych i napędzanie innowacji i jakości w każdym projekcie.
