Технологии металлообработки на токарном и фрезерном станках

Профессиональное фрезерное и токарное оборудование характеризуется точностью, надежностью, высоким уровнем автоматизации. Оно играет важную роль в процессе обработки заготовок и деталей из металлического сырья. Рядовому обывателю сложно отличить одну группу оборудования от другой, поэтому прежде чем заказать изготовление деталей в цеху, нужно ознакомиться с материалами статьи.

Металлообработка на заказ: знакомство с основами технологии

В современных цехах металлообработку на заказ выполняют по нескольким технологиям:

  •  токарная
  •  фрезерная
  •  электроэрозионная 

Комбинируя их, операторы делают самые разнообразные детали для нужд автомобилестроения, машиностроения и прочих сфер. В их числе:

  •  цилиндры
  •  шестеренки
  •  валы
  •  кольца

Одного взгляда на эскиз достаточно, чтобы мастер безошибочно определил, какой вид металлообработки лучше применить для достижения идеального результата. Квалифицированный специалист также грамотно выстроит последовательность технологических операций.
 
Несмотря на это, заказчикам важно уверенно общаться со специалистами в момент заключения сделки. Для них не станет лишней информация об азах фрезерной и токарной обработки, их отличиях и возможностях. Если говорить в общих чертах – фрезерный станок режет, а токарный – точит.
 
То есть, ключевое отличие кроется в способе формовки готового изделия. На шпинделе токарной установки вращается зафиксированная деталь, а резец, находящийся в держателе, поступательными движениями перемещается вдоль нее. С каждым совершением движения подачи – металл слой за слоем снимается.
 
Фрезерные установки устроены иначе. Деталь жестко фиксируется на столе. Он, в свою очередь, совершает криволинейные и прямые движения подачи относительно вращающейся фрезы, которая закреплена в шпинделе. Заготовка обретает необходимую форму в результате углубления вращающейся фрезы.

Отличия технологий

При токарной технологии деталь обрабатывается не только снаружи, а и изнутри. На таких станках мастера без проблем создают гайки, болты, шпильки, втулки и пр. Фрезерная технология рассчитана на более сложные элементы (червяки, зубчатые колеса, шестерни).
 
Стоит отметить, что оба варианта изготовления продукции представляют собой сложный технологический процесс. Его невозможно реализовать на должном уровне без профессиональной подготовки, солидного опыта и фундаментальных теоретических познаний.

Краткий курс информации для ознакомления

Технолог-машиностроитель, за плечами которого не один год практики в производственном цеху, без усилий определит очередность и перечень технологических операций по изготовлению той или иной детали. Однако такими навыками и умениями не могут похвастаться люди, которые не посвящены в область металлообработки. Им сложно разобраться в специфике операций. Поэтому составленный краткий ознакомительный курс придаст уверенности, позволит на равных общаться с квалифицированными и грамотными мастерами, которые занимаются резкой, гибкой и обработкой металлов. 

Виды токарной обработки

Данный способ формовки изделий из металлов считают самым древним. Согласно исследованиям историков, первые прототипы станков люди создавали еще в XVII столетии. С тех пор технологии существенно продвинулись вперед – машины стали автоматизированными, безопасными. Проводят токарную обработку при помощи резца. Он жестким способом зафиксирован в держателе. Вращающаяся заготовка обрабатывается резанием.
 
Сущность метода состоит в аккуратном срезании ненужного слоя металла по всему периметру. Это позволяет быстро и точно скорректировать форму и размер согласно требованиям утвержденных эскизов, которые предоставил заказчик. В зависимости от поставленной задачи, профессиональный токарь может выполнить черновую, чистовую и тонкую обработку на токарном станке. В результате он получит деталь с шероховатой либо гладкой, отполированной до блеска поверхностью.

Классификация и назначение токарных станков

Классификация и назначение токарных станков

Токарные станки классифицируются на несколько групп в зависимости от сферы применения. Универсальный и широко распространенный вариант – винторезный. Также встречаются другие модификации:

  1. Карусельный
    Предназначен для тяжелых и громоздких деталей весом несколько тонн.
  2. Лоботокарный
    Разработан специально для конусных и цилиндрических деталей различного веса.

Также встречаются в цехах револьверные, многошпиндельные модели.

Заготовки вращаются на станке очень быстро. Лишний металл стачивается моментально, деталь за короткий промежуток времени обретает нужную форму. Оснасткой оборудования являются:

  •  зенкеры
  •  сверла
  •  метчики

Используют токарную обработку в ювелирном деле, строительстве и пр.

Исходя из начального положения шпинделя станки делят на горизонтальные и вертикальные. На них делают четыре категории работ:

  •  раскрой
  •  подрезка торцов
  •  проточка внутренних поверхностей
  •  точение поверхностей с внешней стороны

Виды фрезерной обработки, классификация станков

Фрезерная обработка, как можно понять из названия, проводится при помощи фрезы. Она выполняется мастерами на различных типах станков, и предполагает фрезерование шлицев, пазов, плоскостей. Режущие зубья на станке могут располагаться как на торцевой, так и на цилиндрической поверхности. За счет этого удается аккуратно и эффективно расточить диаметр, прорезать канавки, нарезать резьбу.
 
Данная методика подходит для крупных и мелких деталей. Они могут состоять из чугуна, стали, цветных металлов и сплавов. Заготовка плотно крепится на оборудовании угловым способом, в горизонтальном или вертикальном положении. К ней применяют следующие варианты фрез:

  •  периферийные
  •  концевые
  •  торцевые
  •  фасонные

Станки также могут быть различными. Наиболее известны такие модификации:

1.    Универсальные
Агрегат данного типа способен работать с деталью по трем осям.

2.    Горизонтальные
Подходят для небольших заготовок.

3.    Центры обработки с ЧПУ
Наиболее эффективный и современный вид аппарата. Адаптирован под прорезание сложных контуров и рельефов.

4.    Продольно-фрезерные
Когда поставлена задача - создать крупномерную или длинную деталь, задействуют продольно-фрезерные машины.

Также встречаются широкоуниверсальные модели для экспериментальных цехов, копировальные, бесконсольные, барабанные станки.
 
С применением фрезы мастер создаст резьбу, оформит без заусенцев и прочих косметических дефектов карманы, сделает пазы и канавки. Чтобы добиться максимально гладкой и ровной поверхности, применяют попутное фрезерование. Встречное фрезерование больше подходит для черновых работ.
 
Фрезерные станки могут быть горизонтальными и вертикальными. По данному параметру классификация проводится в зависимости от положения несущей детали крепления заготовки и положения шпинделя на станке. Как правило, в современных производственных цехах встречается универсальное оснащение. Благодаря его функционалу создают самые разнообразные детали.

Виды фрезерования в зависимости от типа фрезы

Виды фрезерования в зависимости от типа фрезы

Выделяют четыре вида операций:

  1. Дисковое
    Благодаря данному варианту фрезерования отрезают различные детали.
  2. Фасонное
    Мастер делает фрезеровку багет, оконных рам, шестерен, червяков.
  3. Торцевое
    Предназначено для поверхностей с большими площадями.
  4. Концевое
    Применяется для проделывания сквозных пазов (колодцев), канавок и подсечек, окон (паз выходит только на одну поверхность), а также карманов (стороны пазов выходят на несколько сторон).

Преимущества современных станков

Станки последних поколений практически полностью автоматизированы. Это минимизирует вероятность брака и дефектов по причине человеческого фактора. Машины позволяют на новый уровень поднять производительность работ в цехах. Если компанией взят курс на серийность, то оснащение данного типа – это беспроигрышное решение. Оно подходит для изготовления продукции широкого потребления, а также для создания эксклюзивных и уникальных деталей лимитированными партиями.

Фрезерные и токарные станки сокращают не только время на обработку заготовок по сравнению с ручным методом, а и снижают текущие финансовые затраты. Это положительно сказывается на показателях рентабельности. Имеют значение и другие факторы:

  •  возможность сокращения числа обслуживающего персонала на заводах
  •  повышение точности производства
  •  возможность компьютерного управления

Оборудование собрано с применением качественных комплектующих запчастей. Оно подвергается тестовым испытаниям перед вводом в эксплуатацию, характеризуется длительным периодом службы.

Обязательное условие: соблюдение требований безопасности сотрудников в цехах

Занимая рабочее место у фрезерного или токарного станка, сотрудник соблюдает ряд требований безопасности. Вращающиеся на большой скорости части машин и обрабатываемые заготовки, высокое напряжение 380 Вольт, летящая стружка и абразивы – факторов, которые могут негативно повлиять на здоровье, множество.

Чтобы защитить оператора от травм, разработаны нормы ТБ:

  1.     К работе допускаются совершеннолетние лица, которые прошли под роспись вводный инструктаж и инструктаж на рабочем месте. Они должны пройти обучение, получить диплом.
  2.     Обязательно наличие спецодежды. Она представлена костюмом или халатом из плотного материала, ботинками, очками.
  3.     К выполнению принимаются только те задания, которые были поручены непосредственно мастером.
  4.     За исправностью станков осуществляется постоянный контроль. При наличии подозрений на какие-либо технические проблемы, доступ к оборудованию ограничивают, проводят диагностику, а затем – ремонт.
  5.     Под воздействием медицинских препаратов, а также алкоголя, наркотиков, работы выполнять запрещается. Вещества снижают скорость реакции, негативно воздействуют на способность концентрировать внимание.
  6.     В специально отведенное время и в отведенном месте допускается прием пищи, курение, гигиенические процедуры.

На рабочем месте поддерживают порядок и чистоту. Нельзя загромождать проходы.

Заключение

Разница между двумя видами обработки металлов на фрезерных и токарных станках заключается в способе фиксации заготовок, вариантах полученных в итоге изделий. В процессе подбора оптимальной технологии мастера руководствуются требованиями чертежей, предоставленными клиентами. В некоторых случаях принимаются эскизы, нарисованные от руки.