Для чистовой обработки цилиндров выбирайте подачу 0,1–0,3 мм/об при скорости резания 150–250 м/мин. Эти параметры снижают шероховатость до Ra 1,6–3,2 мкм. Используйте резцы с радиусом при вершине 0,5–1,2 мм – это уменьшает вибрацию и продлевает стойкость инструмента.
Перед чистовым проходом оставляйте припуск 0,3–0,5 мм по диаметру. Смазочно-охлаждающая жидкость с содержанием серы обязательна при работе с легированными сталями: она снижает температуру в зоне резания на 15–20%.
Контролируйте биение заготовки в центрах – допустимое значение не превышает 0,02 мм на длине 100 мм. Для проверки используйте индикатор часового типа с ценой деления 0,01 мм. При отклонениях выше нормы отрегулируйте заднюю бабку или переустановите заготовку.
- Выбор режимов резания для цилиндрической обточки
- Скорость резания
- Подача и глубина резания
- Настройка резцедержателя и установка резца
- Выбор и фиксация резца
- Проверка углов и положения
- Контроль размеров и шероховатости поверхности
- Особенности обработки длинных и тонких валов
- Выбор режимов резания
- Применение люнетов
- Методы устранения вибрации при точении
- Типовые дефекты обработки и способы их исправления
- 1. Бочкообразность или конусность цилиндра
- 2. Волнистость поверхности
- 3. Задиры и прижоги
- 4. Несоответствие размерам
Выбор режимов резания для цилиндрической обточки
Скорость резания
Скорость резания (V) выбирают исходя из материала заготовки и стойкости резца. Для стали 45 при точении твердосплавным резцом рекомендуемая скорость – 120–180 м/мин. Чем тверже материал, тем ниже скорость: для закаленных сталей снижайте до 60–100 м/мин. Используйте формулу:
V = (π × D × n) / 1000,
где D – диаметр заготовки (мм), n – частота вращения шпинделя (об/мин).
Подача и глубина резания
Подачу (S) устанавливайте в зависимости от требуемого качества поверхности. Для черновой обработки – 0,3–0,6 мм/об, для чистовой – 0,1–0,3 мм/об. Глубину резания (t) выбирайте так:
Черновая обработка: 2–5 мм (до 70% от мощности станка).
Чистовая: 0,5–1 мм для достижения шероховатости Ra 3,2–1,6 мкм.
Сочетайте параметры: при увеличении глубины резания снижайте подачу. Например, при t=4 мм используйте S=0,3 мм/об, а при t=0,7 мм – S=0,5 мм/об. Проверяйте нагрузку на резец по силе тока электродвигателя станка.
Настройка резцедержателя и установка резца
Проверьте надежность крепления резцедержателя перед началом работы. Затяните все болты и убедитесь, что конструкция не имеет люфтов. Для этого слегка надавите на держатель рукой – если он не смещается, можно продолжать настройку.
Выбор и фиксация резца
Подберите резец с учетом материала заготовки и типа обработки. Для стали подойдут твердосплавные пластины, для алюминия – резцы с острыми кромками. Установите резец в держатель так, чтобы его вершина находилась на уровне оси шпинделя. Используйте линейку или центровочную пластину для точной проверки.
Зафиксируйте резец винтами, но не затягивайте их сразу до конца. Сначала выровняйте положение инструмента по горизонтали, затем окончательно закрепите. Перетягивание может привести к деформации пластины или срыву резьбы.
Проверка углов и положения
Убедитесь, что передний и задний углы резца соответствуют требованиям обработки. Для чернового точения передний угол обычно составляет 5–10°, для чистового – 10–15°. Используйте угломер или шаблон для контроля.
После установки проверьте отсутствие помех при вращении заготовки. Вручную прокрутите шпиндель и убедитесь, что резец не задевает патрон или другие элементы станка. Если все в порядке, можно приступать к настройке подачи и скорости резания.
Контроль размеров и шероховатости поверхности
Проверяйте диаметр обработанной детали микрометром или скобой сразу после чернового прохода. Допуск на размер должен соответствовать чертежу, например, для вала Ø50±0.1 мм замеряйте в трёх сечениях с шагом 20-30 мм.
- Для чистовой обработки оставляйте припуск 0.2-0.5 мм на сторону
- При работе с закалёнными сталями уменьшайте подачу до 0.05-0.1 мм/об для снижения шероховатости
Шероховатость контролируйте профилометром или образцами сравнения. Если Ra требуется 1.6 мкм:
- Установите скорость резания 120-150 м/мин для стали
- Выберите радиус при вершине резца 0.4-0.8 мм
- Применяйте СОЖ для уменьшения нароста на кромке
При обнаружении отклонений проверьте:
- Жёсткость системы СПИД (станок-приспособление-инструмент-деталь)
- Износ режущей кромки резца
- Температуру в зоне резания
Особенности обработки длинных и тонких валов
Выбор режимов резания
Уменьшайте подачу и глубину резания на 20-30% по сравнению со стандартными валами. Оптимальная скорость вращения шпинделя – 400-600 об/мин для сталей и 800-1000 об/мин для цветных металлов. Используйте острые резцы с радиусом при вершине 0,4-0,8 мм.
Применение люнетов
Устанавливайте подвижные люнеты через каждые 300-400 мм длины заготовки. Центруйте вал с точностью 0,02-0,03 мм. Смазывайте опорные поверхности люнетов маслом И-20 или И-40 для снижения вибрации.
Закрепляйте заготовку в патроне с поджатием задней бабкой. При длине свыше 10 диаметров применяйте промежуточные опоры. Проверяйте биение заготовки индикатором перед началом обработки – допустимое значение не более 0,1 мм на 100 мм длины.
Черновую обработку ведите за один проход с минимальным припуском 0,5-1 мм. Для чистовой обработки делайте 2-3 прохода с припуском 0,1-0,2 мм. Используйте проходные резцы с главным углом в плане 90° для уменьшения радиального усилия.
Методы устранения вибрации при точении
Вибрация при точении цилиндрических поверхностей ухудшает качество обработки и сокращает срок службы инструмента. Вот проверенные способы её снижения:
| Метод | Действия |
|---|---|
| Оптимизация режимов резания | Снижайте подачу на 15-20% при черновой обработке. Увеличивайте скорость резания до значений, при которых вибрация исчезает. |
| Правильный выбор резца | Используйте резцы с большим вылетом и углом в плане 60-75°. Твердосплавные пластины с положительной геометрией уменьшают вибрацию. |
| Жёсткость системы | Проверьте затяжку резцедержателя и задней бабки. При обработке длинных заготовок применяйте люнеты. |
| Балансировка заготовки | Устраняйте биение заготовки в патроне свыше 0,05 мм. Для нежёстких деталей используйте центровые опоры. |
Дополнительные меры:
- Применяйте виброгасящие патроны или демпфирующие вставки
- Используйте резцы с напайками из микролитого твёрдого сплава
- Проверяйте износ подшипников шпинделя – люфт более 0,01 мм требует замены
Контролируйте процесс по звуку – равномерный гул означает стабильное резание, дребезжащие звуки сигнализируют о вибрации.
Типовые дефекты обработки и способы их исправления
1. Бочкообразность или конусность цилиндра
Проверьте соосность задней бабки с шпинделем. Смещение даже на 0,01 мм вызывает отклонение формы. Используйте индикатор для точной настройки. Если дефект сохраняется, проверьте износ направляющих станины – их неравномерный износ приводит к отклонению резца при продольном перемещении.
2. Волнистость поверхности
Уменьшите подачу и скорость резания. Убедитесь, что заготовка не вибрирует – при необходимости установите люнет. Проверьте затяжку резца в резцедержателе и состояние подшипников шпинделя. Замените изношенные детали.
Совет: При чистовой обработке применяйте радиусные резцы с малым радиусом при вершине – это снижает вибрации.
3. Задиры и прижоги
Охлаждайте зону резания достаточным количеством СОЖ. Убедитесь, что резец заточен правильно – затупленная кромка вызывает перегрев. Для вязких материалов используйте резцы с положительными углами резания.
Важно: При обработке алюминия избегайте пауз в движении резца – это предотвращает налипание стружки.
4. Несоответствие размерам
Проверьте настройку лимба подачи. При необходимости замените изношенные ходовые винты. Для точных работ используйте индикаторные упоры. Учитывайте температурное расширение – дайте заготовке остыть перед финишным проходом.
