Обработка токарного станка: руководство производителя по методам и передовым практикам

Торцевая обработка — одна из наиболее распространенных операций, выполняемых на токарном станке, однако ей редко уделяется должное внимание. Проще говоря, при торцовке удаляется материал с конца вращающейся заготовки, чтобы получить плоскую поверхность, перпендикулярную оси заготовки. Это первый шаг в производстве большинства токарных деталей и последний штрих в бесчисленном количестве прецизионных компонентов. В компании Kunshan Hong Yong Sheng Precision Hardware мы ежедневно выполняем торцовку на токарных станках для производства валов, втулок, крепежных деталей и деталей, изготовленных по индивидуальному заказу, для клиентов из автомобильной промышленности, промышленного оборудования, медицины и электроники. В этом руководстве объясняется, что такое торцовка, чем она отличается от токарной обработки и что нужно для достижения стабильных и высококачественных результатов.

Что такое торцовка на токарном станке?

Торцевая обработка — это операция механической обработки, при которой заготовка вращается на шпинделе токарного станка, а режущий инструмент проходит по торцевой поверхности детали перпендикулярно оси вращения. Инструмент снимает тонкий слой материала при каждом проходе, создавая плоскую поверхность, которая служит ориентиром для последующих операций, посадочной поверхностью для сопрягаемых компонентов или просто чистым готовым концом.

Хотя большая часть торцовки выполняется на цилиндрических заготовках, четырехкулачковый патрон или планшайба позволяют обрабатывать и заготовки неправильной формы. Определяющей характеристикой операции является направление подачи: инструмент движется радиально, от наружного диаметра к центру, а не вдоль длины детали.

Облицовка служит нескольким различным целям в производстве:

• Создание истинной квадратной опорной поверхности для последующих этапов обработки.
• Регулировка общей длины детали для соблюдения допуска печати.
• Изготовление гладких посадочных или уплотнительных поверхностей на фланцах, корпусах и фитингах.
• Подготовка чистой поверхности перед сверлением, растачиванием или нарезанием резьбы.

Облицовка против поворота: в чем разница?

Токарную обработку и торцевую обработку часто упоминают вместе, поскольку в обеих операциях используются токарный станок и одноточечный режущий инструмент. Разница заключается в направлении движения инструмента и создаваемой поверхности. При токарной обработке инструмент подается параллельно оси заготовки, уменьшая внешний диаметр и создавая цилиндрическую поверхность. Торцевая обработка подает инструмент перпендикулярно оси, образуя плоскую торцевую поверхность.

На практике эти две операции дополняют друг друга. Типичная точеная деталь сначала обтачивается, чтобы установить контрольный конец, затем обтачивается до диаметра и снова обтачивается после основных этапов обработки, чтобы удалить заусенцы и довести деталь до окончательной длины. Понимание разницы помогает станочникам выбирать правильную траекторию, скорость и подачу инструмента для каждого этапа.

Как выполнить торцевую операцию на токарном станке

Стабильные результаты облицовки достигаются благодаря дисциплинированной настройке и тщательной технике. Следующие шаги применимы к большинству работ по торцовке на токарных станках вручную, и те же принципы применимы и к программированию токарных станков с ЧПУ:

1. Надежно закрепите заготовку в патроне, оставив достаточно открытой длины для торцевой резки и любых последующих операций.
2. Установите кончик режущего инструмента точно на центральной высоте. Если инструмент установлен слишком низко или слишком высоко, в центре останется небольшой выступ или образуется вогнутая или выпуклая поверхность.
3. Расположите инструмент по внешнему диаметру заготовки и установите скорость шпинделя в зависимости от наибольшего диаметра разрезаемой детали.
4. Включите подачу и перемещайте инструмент радиально к центру с постоянной скоростью. Подача снаружи к центру обеспечивает наилучшую отделку большинства материалов.
5. Выполните легкий чистовой проход с меньшей подачей, чтобы добиться требуемой чистоты поверхности и плоскостности.
6. После торцовки удалите заусенцы с острой кромки, особенно если деталь будет обрабатываться или собираться.

Самая распространенная ошибка, которую мы наблюдаем, — это инструмент, который находится не по центру. Даже небольшое смещение может проявиться в виде видимой выемки в центре торца, что неприемлемо для уплотнительных поверхностей и поверхностей подшипников.

Торцевые инструменты и параметры резания

Выбор инструмента и параметры резания оказывают непосредственное влияние на качество обрабатываемой поверхности. Токарная пластина общего назначения с положительным передним углом и острой кромкой хорошо подходит для обработки большинства сталей, нержавеющих сталей и цветных сплавов. Для чистовых проходов выберите инструмент с небольшим радиусом при вершине и используйте более низкую скорость подачи, чтобы уменьшить высоту отметок подачи.

Скорость шпинделя для торцовки рассчитывается по наружному диаметру, поскольку именно здесь скорость резания самая высокая. По мере того, как инструмент движется к центру, эффективная скорость резания падает до нуля, поэтому на последних нескольких миллиметрах может потребоваться уменьшить подачу на оборот, чтобы избежать смещения материала и образования заусенцев в центре. На токарных станках с ЧПУ режим постоянной скорости резания автоматически компенсирует это за счет увеличения скорости шпинделя по мере приближения инструмента к центру.

Для обработки большинства металлов рекомендуется использовать охлаждающую или смазочно-охлаждающую жидкость. Он улучшает качество поверхности, продлевает срок службы инструмента и помогает контролировать нагрев, который может привести к расширению заготовки и потере точности размеров.

Применение токарной обработки в точном производстве

Облицовка присутствует почти в каждом изделии, обработанном с высокой точностью, даже если готовая поверхность не видна при окончательной сборке. Концы вала облицованы, чтобы обеспечить перпендикулярность и точную длину, чтобы шестерни, шкивы и подшипники сидели правильно. Втулки облицованы с обоих концов, чтобы обеспечить стабильные опорные поверхности и одинаковые габаритные размеры. Крепежные детали и гайки опираются на торцевые посадочные поверхности для равномерного распределения зажимных нагрузок. Компонентам клапана необходимы плоские, гладкие поверхности для создания надежных уплотнений.

Именно здесь оживают работы, выполненные в нашем магазине. Каждый ступенчатый вал, который мы обрабатываем, обрабатывается с обоих концов перед обточкой ступенек диаметра, что гарантирует соответствие готовой детали требованиям заказчика по длине и прямоугольности.

Изготовленный на заказ Т-образный вал из нержавеющей стали с потайным отверстием Этот ступенчатый вал обрабатывается с обоих концов перед поворотом ступеней диаметра, обеспечивая точную длину и прямоугольность вращающихся узлов. Его Т-образная форма с полым потайным отверстием подходит для специализированных применений с фиксированным валом. Просмотреть продукт →

Облицовка также играет ключевую роль в наших стальных втулках, где плоские, параллельные торцы необходимы для правильной установки и длительного срока службы во вращающихся узлах.

Прецизионные стальные втулки с плоскими параллельными торцами Стальные втулки требуют плоских, параллельных торцевых поверхностей для правильной установки и длительного срока службы во вращающихся узлах. Эти обработанные детали подчеркивают важность качества торцовки для обеспечения эксплуатационных характеристик втулок. Просмотреть продукт →

Вопросы качества при очистных операциях

Качество облицовки сводится к трем измеримым характеристикам: плоскостность, качество поверхности и перпендикулярность. Плоскостность описывает, насколько ровной является поверхность по всей ее площади. Чистота поверхности отражает гладкость, оставленную режущим инструментом. Перпендикулярность, иногда называемая прямоугольностью, измеряет угол между торцовой поверхностью и осью заготовки.

На каждый атрибут влияют геометрия инструмента, параметры резания, жесткость станка и материал заготовки. Вот почему мы уделяем пристальное внимание проверке каждого размера, прежде чем деталь покинет наш цех. Наш подход подробно описан в нашей статье о том, как мы обеспечиваем точность размеров, где мы рассказываем об инструментах и ​​процедурах измерения, которые мы применяем к производственным деталям.

Торцевые поверхности таких компонентов, как наши бронзовые втулки, должны быть плоскими и параллельными друг другу, поскольку любое отклонение влияет на то, как втулка сидит в корпусе и как она изнашивается с течением времени.

Механически обработанные бронзовые втулки с плоскими параллельными торцами Бронзовым втулкам необходимы плоские и параллельные торцы, чтобы они правильно сидели в корпусах и равномерно изнашивались с течением времени. Этот продукт демонстрирует, как точная торцовка способствует надежной работе втулки. Просмотреть продукт →

Распространенные проблемы и способы их избежать

Даже опытные механики время от времени сталкиваются с проблемами. Вот наиболее частые проблемы, с которыми мы сталкиваемся, и практические решения, которые мы используем в нашей собственной продукции:

• Вибрация или следы вибрации на торцевой поверхности обычно вызваны чрезмерным вылетом инструмента, изношенной пластиной или нестабильной установкой заготовки. Укоротите инструмент, используйте более острую пластину и проверьте зажим патрона.
• Небольшая выемка, оставленная в центре грани, означает, что кончик инструмента не находится на высоте центра. Отрегулируйте держатель инструмента так, чтобы наконечник точно совпадал с осью шпинделя.
• Вогнутая или выпуклая поверхность может возникнуть в результате отклонения заготовки под давлением инструмента или в результате установки инструмента выше или ниже центра. Легкий чистовой проход с небольшой глубиной резания обычно исправляет это.
• Заусенцы на внешней кромке часто возникают, когда инструмент выходит из реза. Используйте инструмент для снятия фаски или проход для снятия заусенцев или уменьшите скорость подачи вблизи кромки.

Обработка токарного станка снаружи может выглядеть простой, но стабильные и повторяемые результаты зависят от четкого понимания геометрии инструмента, параметров резания и поведения разрезаемого материала. Для любого производителя, производящего прецизионные детали, освоение торцовки не является обязательным: это основа точности размеров и качества поверхности всей детали.

В компании Kunshan Hong Yong Sheng Precision Hardware мы применяем эти принципы каждый день для производства прецизионных деталей и крепежных изделий для клиентов по всему миру. Если вы ищете партнера-производителя, который разбирается в деталях хорошо облицованной детали, мы приглашаем вас ознакомиться с нашим ассортимент продукции и узнайте, как мы можем поддержать ваш следующий проект.