Toczenie – co to takiego?

Toczenie to rodzaj obróbki skrawaniem – jeden z podstawowych i najpopularniejszy. W celu uzyskania pożądanego kształtu i wymiaru obrabianej bryle nóż tokarski oddziela wierzchnią warstwę materiału. Ten sposób obrabiania dotyczy zarówno powierzchni zewnętrznych (toczenie), jak i wewnętrznych przedmiotów (wytaczanie). Przy oddzielaniu naddatku materiału uzyskujemy wióry o różnej długości i sprężystości – w zależności od rodzaju toczonego materiału - są one efektem ubocznym toczenia.

Toczenie bryły, ale czy każdej?

Wspomnianej obróbce podlegają kształty osiowo obrotowe. W klasycznej obróbce nóż tokarski jest nieruchomy (lub podlega ruchom prostoliniowym), natomiast przedmiot obrabiany – napędzany przez wrzeciono maszyny – obraca się. Powierzchnie detali są najczęściej w kształcie stożka lub walca, ale mogą być także krzywoliniowe, czy kuliste.

Materiały

Bardzo różne materiały podlegają toczeniu. Można w ten sposób obrabiać:

·       Stal niestopową

·       Stal niskostopową

·       Stal wysokostopową

·       Stal hartowaną

·       Stal nierdzewną

·       Żeliwo szare, o zwartym graficie, sferoidalne, sferoidalne hartowane izotermicznie, ciągliwe

·       Superstopy żaroodporne

·       Materiały nieżelazne (aluminium)

·       Tworzywa sztuczne

 

Podstawowe założenia procesu toczenia

Proces toczenia zależy od różnych parametrów, takich jak:

  • Prędkość skrawania

  • Głębokość skrawania

  •  Moc skrawania

  •  Wydatek objętościowy skrawania

  •  Twardość obrabianego materiału

  •  Czas maszynowy przy toczeniu

  •  Trwałość ostrza

 

Klasyfikacja metod toczenia

Toczenie można zaklasyfikować na szereg różnych sposobów. W zależności od kierunku ruchu posuwowego noże w odniesieniu do osi obrotu bryły możemy wyróżnić:

  • Toczenie poprzeczne

  • Toczenie wzdłużne (kierunek ruchu posuwowego jest równoległy do osi przedmiotu 
    obrabianego)

  • Toczenie kopiowe

  • Toczenie kształtowe

  • Toczenie stożków

  • Wytaczanie, wiercenia, gwintowanie, radełkowania
     

Ruchy towarzyszące toczeniu możemy podzielić na:

  • Ruchy podstawowe: ruch główny i posuwowy

  • Ruchy pomocnicze: ruchy mające na celu odpowiednie umiejscowienie narzędzia wykonywane, gdy praca maszyny jest wstrzymana

 

Toczenie może także dotyczyć:

  • powierzchni zewnętrznej – obtaczanie

  • powierzchni wewnętrznej – wytaczanie, roztaczanie
     

Gdy weźmiemy pod uwagę rodzaj narzędzia – wyróżniamy:

  • toczenie punktowe

  •  toczenie kształtowe

  • toczenie obwiedniowe
     

W zależności od jakości wykonanego toczenia możemy dokonać podziału na:

  • toczenie bardzo dokładne

  • toczenie dokładne

  • toczenie średnio dokładne

  • toczenie zgrubne

 

Analizując położenie osi obrotu przedmiotu zauważamy:

  • Toczenie poziome

  • Toczenie pionowe
     

W przypadku powierzchni stożkowych możliwe jest kilka sposobów na ich obróbkę:

  • Toczenie wg liniału

  • Toczenie nożem kształtowym

  • Toczenie przez skręcenie suportu

  • Toczenie przez przestawienie osi konika

  • Toczenie na tokarkach CNC

 

Tokarka

 

Tokarka, zwana też obrabiarką jest maszyną, na której odbywa się proces toczenia. Do niedawna w każdym zakładzie obróbki metali można było znaleźć tokarkę konwencjonalną, czy też tradycyjną, która jest obecnie wypierana przez maszyny numeryczne CNC. Tokarka CNC zapewnia wysoką powtarzalność, bezdyskusyjną precyzję oraz szybkie tempo pracy, co ma ogromne znaczenie przy produkcji seryjnej. Dzięki niej można wytoczyć mnóstwo identycznych detali w krótkim czasie.

Tokarki posiadają narzędzia obróbcze – noże tokarskie lub wiertła. Rodzajów tokarek jest bardzo wiele, jak na przykład: ciężkie, wielonarządowe, rewolwerowe (zwane też rewolwerówkami), karuzelowe, tarczowe, specjalistyczne, automaty, półautomaty, produkcyjne, specjalne i branżowe czy wreszcie najpopularniejsze to tokarki CNC.

Noże tokarskie

Narzędziem używanym do toczenia jest tzw. nóż tokarski. W zależności od typu stosowane są do obróbki powierzchni wewnętrznych oraz zewnętrznych. Noże punktowe toczą punktowo, noże kształtowe toczą kształtowo.

Biorąc pod uwagę sposób wykonania noży wyróżniamy:

  • jednolite - całkowicie wykonane z jednego materiału

  • składane

  • łączone - na stałe połączona część robocza oraz część służąca do chwytania
     

Najczęściej używane są noże składane, ponieważ w tym przypadku możliwa jest zmiana położenia płytki po zużyciu powierzchni skrawającej, a także jest wymiana, gdy przyjdzie na to pora. Płytki te możemy wyróżnić ze względu na ich kształt. Tak więc mamy płytki trójkątne, kwadratowe, pięciokątne, mogą się różnić rozmiarem, geometrią ostrza oraz materiałem z jakiego są wykonane (materiały supertwarde, węgliki spiekane, ceramika).

W zależności od kierunku skrawania wyróżniamy noże lewe, prawe oraz obustronne.

 

Źródło: