Точение с ударом

При обработке на токарном станке вы легко определите даже по звуку, идет ли точение с ударом или без него. Основной проблемой при обработке с ударом является выкрашивание режущей кромки, вследствие чего стойкость инструмента оставляет желать лучшего.

     Для начала необходимо дать определение понятию “обработка с ударом”. Обработка с ударом – это такая обработка, при которой в силу геометрических особенностей заготовки процесс резания прерывается и возобновляется в течение цикла обработки.

     Различные виды ударов

     При фрезеровании – каждый переход представляет собой процесс резания с ударом, но существует ряд ключевых отличий удара при фрезеровании от удара при точении.

     Первое отличие – количество пластин, которые одновременно снимают стружку в процессе резания. При фрезеровании в контакте с заготовкой одновременно находятся как минимум две пластины, а при точении всегда одна.

     Второе отличие заключается в распределении нагрузки по длине режущей кромки. При фрезеровании взаимодействие инструмента и заготовки начинается с середины режущей кромки (зависит от главного угла в плане), а при точении, как правило, с вершины (также зависит от главного угла в плане).

     Существует множество различных типов точения с ударом, но укрупнено все их можно разделить на две группы. К первой группе относится черновое точение заготовок с неравномерным припуском  (отливки, поковки). В каталоге инструмента такие условия обработки называю тяжелыми. При черновом точении пластины достаточно быстро изнашиваются, но когда приходит время ее заменить, достаточно просто ослабить прижим и повернуть пластину, так как допуски на черновую обработку не являются жесткими. Кроме того, на этапе черновой обработки на детали еще нет пазов или отверстий. При такой обработке используют инструмент без задних углов из прочного сплава, а обработку ведут на низких и средних скоростях.

     Чистовое точение с ударом может быть чрезвычайно трудным. При износе инструмента, как правило, недостаточно повернуть пластину или заменить ее на новую, может понадобиться размерная поднастройка. В зависимости от вида удара и марки обрабатываемого материала инструмент может изнашиваться так быстро, что вы сможете обработать одной пластиной всего несколько деталей. Это ведет к тому, что тратится много времени на смену инструмента, страдает производительность, а также увеличивается количество брака, если оператор вовремя не заменит инструмент.

     Что делать в такой ситуации? Давайте рассмотрим несколько примеров.

     Обработка кольца с внутренними пазами

     В качестве обрабатываемой детали выступает кольцо из нержавеющей стали, твердостью до 35 HRC с внутренними пазами. Выполняется чистовая обработка внутреннего диаметра с допуском по H7 и чистотой поверхности Ra0,32. Руководствуясь рекомендациями производителя инструмента и учитывая, что на внутреннем диаметре расположены пазы, выбираем сплав для получистовой обработки нержавеющей стали и снижаем скорость резания на 30% от рекомендованной. Слишком сильно снижать скорость резания не следует, так как это приведет к уменьшению стойкости инструмента.

     Растачивание алюминиевой заготовки с пазом

     Говорят, что обработка алюминия не вызывает проблем, даже в случае прерывистого резания. В данном случае это будет неверно. Выполняется чистовое растачивание алюминиевой заготовки из деформируемого алюминия с пазом, основное требование – шероховатость поверхности Ra0,32. В данном случае мы сталкиваемся с наростообразованием, возникающим вследствие прерывистого резания. Стандартным приемом борьбы с наростообразованием является увеличение скорости резания, что в данном случае невозможно: из-за прерывистого резания инструмент быстро выкрашивается и не выполняется требование по чистоте поверхности. В данном случае необходимо заменить твердый сплав поликристаллическим алмазом, к нему практически не пристает нарост, и он обладает достаточной прочностью для чистовой обработки с ударом.

     Растачивание сырых кулачков

     Еще одним примером может служить растачивание сырых кулачков, с этой задачей операторы сталкиваются практически каждый день. Задача эта не из легких, так как высоки требования к точности обработки и шероховатости поверхности кулачков.

     Кулачки, как правило, имеют небольшое изменение диаметра в том месте, где заготовка своим торцем упирается в кулачок. Это позволяет не делать на заготовке фаски и при этом обеспечивать ее достаточно точное базирование в трехкулачковом патроне. Для создания этого изменения диаметра оператор в конце прохода перемещает инструмент в направлении X+, для этого требуется инструмент с возможностью профильной обработки.

     В большинстве случаев используют пластины из чистового сплава с возможностью профильной обработки. Как же увеличить стойкость чистового сплава при обработке с ударом? Как ни странно, нужно увеличить скорость резания.

     Также операторы часто пользуются следующим приемом: для того, чтобы не писать программу, рабочая подача задается вручную – в результате выкрашивания появляются практически сразу же из-за нестабильного уровня подачи.

     Самый простой способ в данном случае – один раз написать программу для растачивания кулачков.

     При обработке с ударом не рекомендуют использовать охлаждающую жидкость, так как в процессе резания режущая кромка то охлаждается, то нагревается, и на пластине появляются термические трещины.  Но обработка без СОЖ как правило требует применения более износостойкого сплава, а следовательно и менее прочного. Самое лучшее решение в данном случае – приобрести несколько пластин из разных сплавов для проведения испытаний и отладки режимов.

     Существует достаточно много различного инструмента для точения с ударом, поэтому внимательно подойдите к выбору подходящего именно Вам. Лучше всего обратиться к специалистам из инструментальной компании, тогда вы не потратите время и деньги зря.

     Автор: Генеральный директор компании Мир Станочника, Дмитрий Тренев.