4. Современные металлообрабатывающие станки и их технологические возможности

4.1 Токарные станки с чпу и токарные обрабатывающие центры

.

При токарной обработке заготовка, закрепленная в шпинделе, вращается вокруг своей оси. Это вращение является главным движением резания (Dг). Инструмент, закрепленный в резцедержателе, перемещается относительно заготовки и снимает режущей кромкой определённый слой материала, удаляющийся в виде стружки. Это движение является движением подачи (Ds). В зависимости от траектории перемещения резца относительно оси вращения заготовки происходит то или иное формообразование поверхности детали (рис.4.1, 4.2).

Рис.4.1 Схемы токарной обработки наружных поверхностей

Рис. 4.2 Схемы токарной обработки внутренних поверхностей

При движении резца вдоль оси заготовки образуется цилиндрическая поверхность (рис.4.1,а), при движении резца перпендикулярно оси – плоская торцевая поверхность (рис.4.1,б). Конические поверхности обрабатываются токарным методом при движении резца под соответствующим углом относительно оси вращения заготовки (рис.4.1,в). Фасонные поверхности вращения могут быть обработаны специальным фасонным резцом (рис.4.1,г) или при перемещении вершины резца по траектории, соответствующей форме образующей поверхности (рис.4.1,д). Отрезными резцами можно производить разделение заготовок на части, или точение канавок (рис.4.1,е).

Наружные резьбы могут быть обработаны резцом (рис.4.1,ж) или плашкой (рис.4.1,з).

При обработке внутренних поверхностей возможны все виды растачивания (рис.4,2,а,б,в), сверления отверстия в сплошном материале (рис.4.2,г), зенкерования или развертывания отверстия с целью повышения точности и снижения шероховатости поверхности (рис.4.2,д). Для закрепления длинных заготовок, типа валов, на торцах заготовки обрабатываются центровые отверстия (рис.4.2,е). Обработка внутренних резьб возможна как резьбовым расточным резцом, так и метчиком (рис.4.2,ж).

Фасонные внутренние поверхности обрабатываются как фасонными расточными резцами (рис.4.2,з), так и фасонными зенкерами (рис.4.2,и).

Современные токарные станки могут выполнять также фрезерование элементов и обработку нецентральных отверстий. Для этого станки дополнительно оснащаются инструментальными вращающимися шпинделями. В этом случае, на одном станке за одну операцию могут быть получены детали, с помощью комбинирования этих методов обработки (Рис.4.3).

Рис.4.3 Примеры деталей, изготовленных на токарном обрабатывающем центре за одну технологическую операцию

Точность позиционирования рабочих узлов токарного станка достигает 0,002мм, частота вращения шпинделя – до 10000об/мин, скорость холостых ходов – до 50м/мин. Шероховатость обработанной поверхности определяется инструментом, режимами резания, свойствами материала заготовки и может достигать Ra=0.4мкм.