Токарная обработка в наше время
В современной промышленности токарная обработка различных материалов продолжает сохранять одну из основных ролей. При этом совершенствование технологий обработки и самого оборудования не изменяет главного — принципов токарной обработки: что на современных станках с ЧПУ, что на первых станках Нартова вращающаяся деталь обрабатывается резцом, задающим контур ее сечения.
Основное направление развития токарного оборудования — это увеличение производительности при серийном изготовлении деталей. Развитие и удешевление микроэлектроники позволило широко распространиться системам с числовым программным управлением. При их использовании оператор лишь закрепляет заготовку в станке и задает соответствующую программу обработки, благодаря чему исключается снижение производительности при постоянном выполнении однотипных операций, а также падение точности и рост брака из-за усталости токаря. Однако повышаются и требования к оператору станка с ЧПУ: если раньше программу управления создавал специалист, то сейчас во многих случаях ее пишет непосредственно оператор. Следовательно, он должен обладать специфическими навыками и складом ума, требуемыми для программирования. Человек же, не один десяток лет проработавший за механическим токарно-винторезным станком и достигший в этом высочайшего мастерства, на станке с программным управлением работает чаще всего неэффективно даже после длительного переобучения — сказывается инертность мышления.
Но и классические станки с ручным управлением по-прежнему занимают немалую долю в токарной обработке. В первую очередь это связано со значительным количеством устаревшего станочного парка, продолжающего эксплуатироваться даже на претерпевающих модернизацию производствах — советские станки за время своей службы успевают пережить несколько капремонтов. Кроме того, станки с ЧПУ нецелесообразно использовать в условиях штучного и малосерийного производства, так как их гораздо большая цена не окупается при этом увеличением производительности. Часто механические токарные станки включаются в производственный цикл для грубой обдирки литых и кованых заготовок, которые в чистовую обрабатываются уже на станках с программным управлением. Это делается для сохранения ресурса и точности более дорогих в обслуживании станков, так как при обдирке грубых заготовок износ токарного станка достигает наибольших величин.
Современные металлообрабатывающие центры, как правило, сочетают в себе возможности токарной и фрезерной обработки. В этом случае обработка вращающейся детали может осуществляться и фрезой, и резцом, что значительно повышает производительность при изготовлении деталей высокой сложности.
Не менее важным является совершенствование технологий токарной обработки. Если еще совсем недавно были широко распространены резцы, оснащенные пластинами из быстрорежущей стали, малоэффективные и быстро изнашивающиеся, то создание твердых сплавов позволило значительно ускорить токарную обработку, а изобретение унифицированных держателей с быстросменными пластинами — удешевить и ускорить наладку оборудования: если раньше резец с напаянной пластиной допускал многократную переточку, но при каждой его переустановке тратилось значительное время, то теперь достаточно сменить пластинку с минимумом перестройки станка. Кроме того, используется одна и та же державка, в то время как после нескольких переточек новую пластину на сточенную наждачным кругом державку уже не напаять, и она уходит с металлоломом на переплавку.
Также создаются новые методы обработки, которые могут использоваться на старых токарных станках при минимальной модернизации. Например, установка на токарно-винторезный станок устройства для безабразивной ультразвуковой финишной обработки крайне проста, но при этом позволяет получать детали с чистотой поверхности 11-12 классов с одновременным упрочнением поверхности, а черновая и чистовая обработка могут осуществляться за одну установку детали, избавляя не только от затрат времени на ее перемещение между участками цеха, но и от необходимости иметь круглошлифовальные станки на предприятии.