Что собой представляет токарная обработка?
Токарная обработка — это одно из древнейших изобретений человечества. Еще в Древнем Египте был изобретен примитивный токарный станок, в котором тетива лука, обернутая вокруг заготовки из дерева или кости, вращала ее при возвратно-поступательном движении древка лука. В дальнейшем эта конструкция совершенствовалась: в Средние Века были изобретены ножной привод и поддерживающие заготовку люнеты, а создание в XVIII веке подвижного суппорта окончательно определило облик токарного станка.
Но за все это время суть процесса не изменилась: токарная обработка представляет собой процесс снятия слоя материала с вращающейся заготовки расположенным в одной плоскости с ее осью вращения резцом, который может перемещаться в продольном и поперечном направлениях, а также режущим инструментом, закрепленным в задней бабке и способным перемещаться строго по оси вращения детали.
Так как трудно представить себе какой-либо механизм, не имеющий деталей с поверхностями вращения, токарная обработка востребована во всех отраслях промышленности. Наиболее частым видом работ, выполняемых на станках токарной группы, является обработка круглых либо условно круглых заготовок (отливок, поковок, круглого проката). Это позволяет использовать токарный станок максимально эффективно, с минимумом потерь времени на установку и выверку деталей благодаря автоматическим или механическим трехкулачковым патронам, обеспечивающим быструю и точную установку детали.
Но токарный станок может работать и с деталями самой сложной формы, устанавливаемыми в четырехкулачковый патрон или на специальную планшайбу. Применение широкого спектра вспомогательного оборудования для поддержки заготовок и обеспечения требуемой жесткости системы станок — приспособление — инструмент — деталь позволяет успешно обрабатывать наружные и внутренние диаметры деталей самых сложных конфигураций и большой длины. При этом существует возможность обработки поверхностей вращения с заданным эксцентриситетом относительно друг друга или базы, как, например, при производстве коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания.
В зависимости от режима резания и способа заточки резца токарная обработка может обеспечивать любое требование к шероховатости поверхности и точности ее диаметра, хотя получение высокоточных деталей на токарных станках в условиях серийного производства и не является оправданным, так как экономически выгоднее в таких случаях на токарных станках осуществлять только черновую обработку, чистовой размер обеспечивая круглой шлифовкой.
Токарной обработке может подвергаться практически любой материал — от дерева или пластика до высоколегированных сталей. Произошедший в середине XX века переход от инструментальных сталей к твердым сплавам на основе карбидов титана и вольфрама при создании режущего инструмента позволил значительно увеличить скорость и производительность токарной обработки, а также обрабатывать более твердые материалы, вплоть до термообработанной стали.
Важной особенностью станков токарно-винторезной группы является наличие ходового винта, позволяющего точно синхронизировать движение суппорта с вращением шпинделя станка. Это позволяет изготавливать детали с наружными и внутренними резьбами самого разнообразного типа, профиля и направления — одно- и многозаходными, метрическими и дюймовыми, треугольными и трапецеидальными, правыми и левыми. Таким образом, токарная обработка незаменима как при изготовлении сопрягающихся на резьбе деталей, так и для создания разнообразных шнеков и червяков.
Кроме резания, токарная обработка включает в себя и обработку деталей давлением вращающихся роликов: прямую, наклонную и перекрестную накатку, применяемую для облегчения удержания рукоятей инструмента или ремонтного увеличения диаметра деталей, накатку наружных резьб резьбонакатной головкой, а также накатку полированным роликом для упрочнения поверхностей деталей и снижения ее шероховатости.
Таким образом, токарная обработка является весьма универсальной, что подтверждает и стабильный спрос на профессиональных токарей на рынке труда: на любом, даже самом малом производстве найдется токарный станок, на крупном же предприятии их количество может исчисляться сотнями.