Особенности токарной обработки металла на ПП "Восход", город Тюмень

Токарная обработка представляет собой процесс снятия слоя материала для получения деталей с заданной геометрией и классом шероховатости. На производственном предприятии "Восход" в Тюмени этот метод базируется на применении станков с числовым программным управлением. Оборудование позволяет добиться минимального отклонения от номинального размера, часто в пределах поля допуска по 6-му квалитету.

Использование твердосплавных пластин марки ВК8 обеспечивает стабильность режущей кромки при работе с конструкционными сталями. Для чистового прохода применяются резцы с напайками из материала Т15К6. Стойкость инструмента перед переточкой составляет от 90 до 120 минут при скоростях резания 150-200 метров в минуту. Подача суппорта выбирается в интервале 0.1-0.3 миллиметра на оборот шпинделя.

Обработка закаленных сталей с твердостью выше HRC 45 требует специальных режимов. Скорость резания снижается до 60-90 м/мин при небольшой глубине 0.2-0.5 мм. Охлаждающая жидкость на основе эмульсола подается под давлением 0.8-1.2 МПа для отвода тепла и увеличения ресурса инструмента. При точении жаропрочных сплавов типа ХН77ТЮР применяют постоянную подачу СОЖ для предотвращения наклепа.

Глубина резания при черновой обработке пруткового проката достигает 4-5 миллиметров. Это требует надежного закрепления заготовки в трехкулачковом патроне с усилием зажатия не менее 2.5 кН. Для деталей с соотношением длины к диаметру свыше 8 обязательно используют подвижный задний центр. Его конус Морзе 4 обеспечивает точную центровку и компенсирует прогиб.

Настройка станка включает ввод поправочных коэффициентов на износ инструмента. Оператор вносит коррекцию в программу после каждой сотни обработанных деталей. Контроль размеров ведется штангенциркулем с ценой деления 0.02 мм и микрометром МК25. Резьбовые параметры проверяют калибрами-кольцами и пробками с шагом 1.5-2.0 мм.

Формирование канавок и фасонных поверхностей выполняется резцом с радиусом при вершине 0.4-0.8 мм. Шероховатость обработанной поверхности при чистовом точении лежит в диапазоне Ra 1.6-0.8 мкм. Для достижения параметра Ra 0.4 применяют алмазное выглаживание с усилием прижима 50-70 Н. Вибрации гасят регулировкой вылета резцедержателя и балансировкой патрона.

Обработка цветных металлов вроде алюминиевого сплава АЛ9 ведется на повышенных скоростях 400-600 м/мин. Здесь используют остроконечные резцы с углом в плане 95 градусов. Стружка должна дробиться на мелкие сегменты, для чего на передней поверхности пластины создают специальные лунки. Подача насосной станции системы охлаждения составляет 12-15 литров в минуту.

Расточка отверстий диаметром от 20 до 100 миллиметров требует применения оправок с минимальным допустимым вылетом. Отклонение от соосности не должно превышать 0.02 мм на длине 100 мм. При работе с чугуном СЧ20 охлаждение не применяют, а используют отсос стружки вентиляционной установкой. Мощность двигателя главного привода станка 16К20Ф3 достигает 11 кВт.

Резьбонарезные операции выполняются метчиками из быстрорежущей стали Р6М5. Внутреннюю резьбу М12х1.75 нарезают за два прохода с скоростью шпинделя 60 об/мин. Для наружной резьбы применяют резьбовые гребенки с полным профилем витка. Шаг резьбы контролируют с помощью специализированного шагомера или резьбового микрометра.

Термообработанные детали из стали 40Х подвергают точению с учетом возможной коробливости. Первой обрабатывают ту сторону, где припуск меньше. Снятие напряжений достигается симметричным удалением материала с двух сторон. Припуск под чистовую обработку оставляют 0.5-0.7 мм по диаметру после термообработки.

На ПП "Восход" используют предварительную термостабилизацию заготовок для снижения внутренних напряжений. Это уменьшает деформацию детали в процессе резания. Температура прогрева составляет 200-250 градусов Цельсия с выдержкой 1.5-2 часа. После этого деталь остывает на столе до 20-25°C.

Сложнопрофильные поверхности обрабатывают с применением копировальных суппортов или по программе. Радиус скругления выбирают не менее 0.3 от глубины профиля. Угол въезда инструмента в материал устанавливают 5-7 градусов для плавного врезания. Это предотвращает выкрашивание режущей кромки при встрече с литейной коркой.

Обработка тонкостенных втулок требует применения разжимных оправок с точностью позиционирования 0.01 мм. Усилие зажатия ограничивают 1.2-1.5 кН для исключения деформации. Чистовое точение ведут за один проход с глубиной 0.3 мм и подачей 0.05 мм/об. Это позволяет сохранить цилиндричность в пределах 0.03-0.05 мм.

Стойкость инструмента при работе с нержавеющими сталями 12Х18Н10Т снижается на 25-30% сравнительно с углеродистыми сталями. Рекомендуется применять смазочно-охлаждающие жидкости с противозадирными присадками. Скорость резания поддерживают на уровне 100-130 м/мин для увеличения периода стойкости до 60-70 минут.

Фрезерно-токарные обрабатывающие центры позволяют выполнять комплексную обработку без переустановки детали. Погрешность базирования между поверхностями не превышает 0.02 миллиметра. Это особенно значимо для корпусных деталей с взаимно перпендикулярными осями отверстий. Время на операцию сокращается на 25-30% за счет исключения вспомогательных переходов.

Выбор режимов резания базируется на мощности привода станка и жесткости технологической системы. Для станка 16К20 максимальный крутящий момент составляет 1000 Нм. Это позволяет обрабатывать валы диаметром до 200 мм из сталей с пределом прочности 800 МПа. Подача на оборот при таком сечении среза не должна превышать 0.15-0.2 мм.

Контроль твердости материала заготовки проводят перед установкой на станок. При превышении значения HRC 50 требуется применение резцов с пластинами из кубического нитрида бора. Стоимость такого оснащения выше в 4-5 раз, но стойкость увеличивается в 8-10 раз. Это делает обработку экономически оправданной для серийных партий.

Шлифование после токарной операции снимает припуск 0.1-0.15 мм на сторону. Предварительная шероховатость не должна быть грубее Ra 3.2 мкм. Достичь этого параметра можно резцом с радиусом при вершине 1.2-1.5 мм при подаче 0.08 мм/об. Обороты шпинделя выставляют в диапазоне 800-1000 об/мин.

Обработка полимерных композитов имеет свои особенности. Здесь применяют острый режущий инструмент с большими передними углами. Это предотвращает вырывание волокон из матрицы. Скорость резания увеличивают до 500-700 м/мин при минимальной подаче 0.02-0.04 мм/об. Образующаяся стружка удаляется вытяжной системой.

Настройка ЧПУ включает ввод корректоров на рабочую длину инструмента и радиус вершины. Это позволяет компенсировать погрешность установки резца в державке. Износ по задней поверхности не должен превышать 0.4-0.5 мм для твердосплавного инструмента. При больших значениях происходит резкая деградация режущей кромки.

Обработка жаропрочных сплавов сопровождается образованием длинной стружки. Для ее дробления на резце державке монтируют стружколоматели. Угол наклона главной режущей кромки устанавливают отрицательным 3-5 градусов. Это повышает стойкость инструментальной оснастки на 20-25% при работе с труднообрабатываемыми материалами.

Чистовое точение валов выполняют с постоянной скоростью резания. Функция G96 в управляющей программе поддерживает неизменную окружную скорость при изменении диаметра. Это обеспечивает стабильную шероховатость по всей длине обрабатываемой поверхности. Частота вращения шпинделя автоматически возрастает при приближении к центру.

Обработка глубоких отверстий диаметром 12-30 мм ведется с применением сверл с внутренним подводом СОЖ. Давление охлаждающей жидкости достигает 3.0-4.0 МПа. Это обеспечивает эффективный отвод стружки из зоны резания. Подачу уменьшают до 0.05-0.08 мм/об для предотвращения увода оси отверстия.

Термокомпенсирующие патроны поддерживают постоянное усилие зажима при нагреве. Это критически значимо для прецизионных деталей, где биение не должно превышать 0.01 мм. Температурное расширение инструмента и шпинделя учитывают через датчики системы ЧПУ. Введение поправок происходит автоматически по результатам измерений.

Симметричная обработка двух концов вала за одну установку повышает точность взаимного расположения шеек. Люнет с роликовыми опорами поддерживает деталь в средней части. Жесткость технологической системы возрастает в 1.8-2 раза. Это позволяет увеличить глубину резания на 25-30% без потери качества поверхности.

Обработка закаленных сталей с твердостью HRC 58-62 требует применения поликристаллических алмазных резцов. Скорость резания устанавливают 200-250 м/мин при подаче 0.02-0.03 мм/об. Глубина не превышает 0.1-0.15 мм. Это позволяет добиться параметра шероховатости Ra 0.2-0.3 мкм без последующего шлифования.