ODMIANY KINEMATYCZNE TOCZENIA Podczas obróbki niezbędne są określone ruchy narzędzia i przedmiotu obrabiane­go, które można podzielić na:

-podstawowe (robocze), jak ruch główny, posuwowy, wypadkowy, -pomocnicze, jak ruch dosunięcia lub odsunięcia i ruchy korekcyjne. Toczenie jest sposobem obróbki skrawaniem (i wiórowej), w którym przedmiot obrabiany wykonuje ruch obrotowy, a narzędzie ruch płaski. Toczenie jest realizowane na obrabiarkach nazywanych tokarkami.

Podstawowe (robocze) ruchy toczenia stanowią :

- ruch główny, którym jest ruch obrotowy przedmiotu obrabianego, - ruch posuwowy, którym jest ruch płaski narzędzia.

Ruchem głównym podczas toczenia jest ruch obrotowy przedmiotu obrabianego, w wyniku którego, w czasie kontaktu narzędzia z przedmiotem, następuje skrawanie przewidzianego naddatku materiału i jego usunięcie w postaci wiórów. Oś obrotu ruchu głównego nazywa się osią toczenia.

Ruch posuwowy podczas toczenia jest to ruch nadawany narzędziu, który wraz z ruchem głównym warunkuje powstawanie wióra i tworzenie powierzchni obrobionej na przedmiocie obrobionym. Ruch posuwowy może odbywać się w sposób ciągły lub przerywany i być prostoliniowy lub krzywoliniowy.

Ruch wypadkowy jest wypadkową chwilowego mchu głównego i ruchu posuwo­wego.

Rozróżnia się następujące odmiany kinematyczne toczenia ze względu na kieru­nek ruchu posuwowego, jaki występuje podczas toczenia:

(a) wzdłużne zewnętrzne i wewnętrzne, gdy kierunek ruchu posuwowego jest równoległy do osi toczenia

b) poprzeczne zewnętrzne i wewnętrzne, gdy kierunek ruchu posuwowego jest prostopadły do osi toczenia

c) skośne (stożkowe) zewnętrzne i wewnętrzne, gdy kierunek ruchu posuwowego przecina się z osią toczenia

d) profilowe (kopiowe, numeryczne), gdy droga narzędzia jest krzywolinio­wa (złożona), a kierunek ruchu posuwowego określony przez profil narzędzia, zarys wzornika lub program sterowania numerycznego

Toczenie skośne stosowane jest w przypadku obróbki powierzchni stożkowych. Jeśli skośny kierunek ruchu posuwowego noża jest kierunkiem wypadkowym istnieją­cego posuwu wzdłużnego i poprzecznego, to takie toczenie jest nazywane toczeniem złożonym

Toczenie profilowe (niekiedy nazywane również kształtowym) może być realizo­wane przez zastosowanie specjalnych noży kształtowych lub obwiedniowych przez odtwarzanie na przedmiocie obrabianym kształtu wzornika (toczenie kopiowe) oraz przez wykorzystanie tokarki sterowanej numerycznie wg ok­reślonego programu.

GEOMETRIA OSTRZA NOŻA TOKARSKIEGO

PODZIAŁ NOŻY TOKARSKICH

Noże tokarskie stanowią bardzo liczną grupę narzędzi skrawających, różniących się przeznaczeniem, sposobem kształtowania powierzchni obrotowej, rozwiązaniem konstrukcyjnym, sposobem mocowania itp.

Ze względu na przeznaczenie rozróżnia się:- noże ogólnego przeznaczenia, w przeważającej części punktowe, służące do obróbki zewnętrznej i wewnętrznej powierzchni walcowych, czołowych, stożkowych i ewentualnie innych, - noże specjalizowane, np. do obróbki gwintów, - noże specjalne, przeznaczone do obróbki tylko ściśle określonej pod względem kształtu powierzchni przedmiotu obrobionego.

Noże tokarskie ogólnego przeznaczenia oraz częściowo specjalizowane  nazywane są nożami normalnymi.

Ze względu na sposób kształtowania powierzchni obrobionej noże tokarskie dzie­li się na:

noże punktowe, kształtujące powierzchnię obrobioną jednym punktem (naro­żem), zależnie od drogi ruchu posuwowego

noże kształtowe, kształtujące powierzchnię obrobioną czynnym odcinkiem kra­wędzi ostrza, bez przesuwu narzędzia wzdłuż zarysu tej powierzchni , -noże obwiedniowe, kształtujące powierzchnię obrobioną krawędzią ostrza przetaczającego się po tej powierzchni

Ze względu na rozwiązania konstrukcyjne rozróżnia się noże:

-jednolite, monometalowe, wykonane w całości z jednego materiału narzędzio­wego, -bimetalowe, wykonane z dwóch różnych materiałów połączonych ze sobą w sposób trwały, -składane z mechanicznie mocowanymi wieloostrzowymi płytkami skrawają­cymi,

Ze względu na miejsce ustawienia:

- noie imakowe (suportowe), mocowane bezpośrednio w imaku nożowym suportu obrabiarki bez elementów pośrednich,

- noie oprawkowe, mocowane mechanicznie w oprawce nożowej.

RODZAJE NOŻY TOKARSKICH:

Noże proste: -prawy, -lewy, -obustronny;    Noże wygięte: - w prawo,

- w lewo; Noże boczne wygięte: -prawy, -lewy, Noże boczne odsądzone: -prawy, -lewy, Noże czołowe: -prawy, -lewy,  Noże przecinaki: -prawy, -lewy, Noże szerokie, Noże spiczaste,

Noże wytaczaki proste, Noże wytaczaki spiczaste

Noże wytaczaki hakowe, Noże wytaczaki proste z chwytem o przekroju kołowym, Noże wytaczaki spiczaste, z chwytem o przekroju kołowym;

Ze względu na materiał, z którego są zrobione, płytki wieloostrzowe wykonuje się jako:

a) jednolite, z określonego gatunku węglików spiekanych lub spieków cera­micznych,                       ;

b) powlekane (dodatkowo w stosunku do jednolitych wykonanych z węglików spiekanych) jedną lub kilkoma powłokami dla zwiększenia odporności na ścieranie (zużycie) i wzrostu okresu trwałości ostrza.

WIELKOŚCI NASTAWIANE PRZY TOCZENIU

Podstawowe wielkości  nastawiane na obrabiarce, nazywamy parametrami skrawania. W przypadku toczenia są nimi: prędkość skrawania, posuw i głębokość skrawania . Od tych wiel­kości zależą: trwałość ostrza, wartość oporu skrawania, dokładność wymiarów i kształtu oraz jakość (w tym i chropowatość) obrobionej powierzchni.

Prędkość skrawania vc - jest to droga, jaką przebywa w jednostce czasu punkt krawędzi skrawającej narzędzia względem powierzchni obrabianej w kierunku głów­nego ruchu roboczego. Prędkość skrawania określa się wzorem:  v = II D n / 1000 [m/min] gdzie: D [mm] - średnica powierzchni obrabianej w przypadku toczenia powierzchni zewnętrznej lub powierzchni obrobionej w przypadku toczenia powierzchni we­wnętrznej (np. wytaczania otworu), n [obr./min] - prędkość obrotowa wrze­ciona.

Gdy należy nastawić tokarkę na taką prędkość obrotową n, aby odpowiadała żądanej prędkości skrawania vc i średnicy przedmiotu D, wykorzystuje się wzór:  n=1000 Vc / II D =  318 Vc / D  [obr./min.]

-posuw - f jest to wartość przemieszczenia narzędzia względem przedmiotu obrabianego w kierunku ruchu posuwowego podczas jednego obrotu toczonego przedmiotu. posuw wyraża się w milimetrach na l obrót.

Głębokość skrawania ap - jest to odległość powierzchni obrabianej mierzona w kierunku prostopadłym do powierzchni obrobionej. Określa sieją w milimetrach. Przy toczeniu wzdłużnym głębokość skrawania można wyrazić wzorem:   ap= D – d / 2[mm]   gdzie: D [mm] - średnica powierzchni obrabianej, d [mm] - średnica powierzchni obrobionej.

ROZKŁAD CAŁKOWITEJ SIŁY F NA SKŁADOWE

TOKARKI stanowią najliczniejszy i najbardziej zróżnicowany konstrukcyjnie dział obrabiarek. Rozróżnia się następujące grupy tokarek:a) kłowe,b) uchwytowe,c) rewolwerowe,d) tarczowe, e) karuzelowe,f) kopiarki,g) zataczarki, h) półautomaty tokarskie,i) automaty tokarskie.

Tokarki kłowe   Tokarki kłowe są przeznaczone głównie do obróbki przedmiotów o długości / > 6d (gdzie d oznacza średnicę przedmiotów ustalonych w kłach wrzeciona i konika). Każda tokarka kłowa ogólnego przeznaczenia jest wyposażona dodatkowo w uchwyt tokarski, co umożliwia toczenie, wytaczanie, wiercenie i rozwiercanie przedmiotów krótkich o długości / <= 6d. Tokarki kłowe dzieli się na: - uniwersalne, - produkcyjne,- precyzyjne,- ciężkie.

Ze względu na wartość średnicy, którą można toczyć nad łożem, rozróżnia się tokarki kłowe:   -małe(d <=250mm), - średnie (250 < d<= 800 mm),    wielkie (800 < d <= 4000 mm).       Tokarki kłowe uniwersalne (pociągowe)

Nie mają one śruby pociągowej i dlatego nie można na nich toczyć gwintów. W porównaniu z tokarkami uniwersalnymi odznaczają się prostszym układem kinematycz­nym oraz zwiększoną mocą silników napędowych. Z uwagi na przeznaczenie tych to­karek do produkcji seryjnej i wielkoseryjnej wyposażono je w urządzenia służące do skrócenia czasów pomocniczych, tzn. w szybkomocujące uchwyty, wymienne imaki nożowe itp. Wyglądem zewnętrznym niewiele się różnią od tokarek uniwersalnych. Obecnie w coraz większej liczbie tokarek produkcyjnych stosowane jest sterowanie numeryczne.

Tokarki kłowe precyzyjne

Są to tokarki o największej dokładności, przeznaczone do bardzo dokładnego (gładkościowego) toczenia nożami diamentowymi lub nożami o ostrzach z węglików spiekanych. Odznaczają się dużą dokładnością, wysokimi prędkościami obrotowymi wrzeciona (od 8000 obr./min) oraz bardzo małymi posuwami (od 0,02 mm/obr.). Suport w tych tokarkach jest przesuwany najczęściej śrubą pociągową znajdującą się mię­dzy prowadnicami łoża.

Tokarki kłowe ciężkie

Są przeznaczone do obróbki przedmiotów o masie kilku ton, przy średnicach toczenia nad łożem 800 - 1000 mm. Masa samej obrabiarki wynosi 10-17 ton. Dla umożliwienia wykonania największej liczby zabiegów obróbkowych przy niezmien­nym zamocowaniu przedmiotu - obrabiarki te są wyposażone przeważnie w dodatkowe urządzenia (głowice przystawne), mocowane na suporcie i przeznaczone do frezowania rowków wpustowych lub bocznych pogłębień , szlifowania powierzchni walcowych i stożkowych.

                         Tokarki uchwytowe

Są one przeznaczone wyłącznie do obróbki przedmiotów mocowanych w uchwy­cie wrzeciona, o stosunku L/Dmax< 0,8 i Dmax < 630 mm, mających kształt tarcz, krążków, pierścieni, krótkich tulei itp. Rozróżnia się tokarki uchwytowe:

a) czołowe, obsługiwane od czołowej strony wrzeciona,

b) boczne o budowie podobnej do tokarek kłowych,

c) pionowe o pionowej osi wrzeciona.

WIELKOŚCI CHARAKTERYSTYCZNE TOKAREK

Wielkościami charakterystycznymi tokarek kłowych są

- największa średnica toczenia nad łożem D, określająca największą średnicę przedmiotu, jaką można obrobić nad prowadnicami łoża;

- rozstaw kłów L, czyli największa odległość między wierzchołkami kłów wrze­ciona i konika; jest to w przybliżeniu największa długość przedmiotu, jaki można toczyć wzdłużnie przy nie przerywanym posuwie. Jako wielkość uzupełniającą podaje się często największą średnicę toczenia nad suportem d (największa średnica wału podpartego kłem konika).

W celu umożliwienia obróbki krótkich przedmiotów o średnicach większych od średnicy toczenia nad łożem D - niektóre tokarki kłowe mają wykonany w łożu, w po­bliżu wrzeciennika tzw. mostek. Po jego wyjęciu nad łożem mieści się przedmiot o śre­dnicy D1> D i długości L1< L

ŚRODKI PRODUKCJI W OBR METALI SKR ZALICZAMY:

a) obrabiarki skrawające, b) narzędzia skrawające,

c) przyrządy obrabiarkowe, uchwyty obróbkowe i oprawki,

d) narzędzia i przyrządy pomiarowe oraz sprawdziany,

e) urządzenia do transportu bliskiego.

Do obróbki skrawaniem przedmioty obrabiane i narzędzia skrawające muszą być związane z obrabiarką (ustalone i zamocowane) w położeniach odpowiadających za­mierzonej obróbce.

Uchwyt obróbkowy służy albo do ustalenia (nadania ściśle określonego położe­nia) przedmiotu obrabianego na obrabiarce, albo do zamocowania go na niej, albo spełnia obie te funkcje razem.

Oprawka służy do ustalenia i zamocowania narzędzia (lub narzędzi) na obrabiar­ce. Oprawkami są np. uchwyty do wierteł, rozwiertaków, oprawki do noży tokarskich, wytaczadła i trzpienie frezarskie.

Przyrząd obrabiarkowy stanowi przedłużenie łańcucha kinematycznego obrabiar­ki i jest przeznaczony do rozszerzenia jej możliwości obróbkowych przez realizowanie dodatkowych ruchów, potrzebnych przy obróbce w układzie przedmiot obrabiany -- narzędzie.Uchwyty obróbkowe dzielą się na uniwersalne (normalne), specjalizowane i specjalne.

Uchwyty uniwersalne mogą służyć do obróbki przedmiotów o różnych kształtach i wymiarach lub w różnych operacjach, wykonywanych na różnych obrabiarkach. Należą do nich np. uchwyty tokarskie samocentrujące, imadła maszynowe itp.

RODZAJE TOCZENIA;

Toczenie zgrubne jest obr. wstępną przewidziana dla usunięcia podstawowej masy materiału z przedmiotu obr. Po takim toczeniu następuje dalsza obr. powierzchni.

Toczenie średnio dokładne rozumiane jest najczęściej jako wtórne i ostateczne toczenie swobodnych pow .obr. przedmiotu. 

Toczenie dokładne stosuje się przeważnie pod szlifowanie, pozostawienie naddatku na szlifowanie pow. po toczeniu.

Toczenie bardzo dokładne jest stosowane najczęściej w tych przypadkach, gdy jest ono obr. ostateczną, przy czym jest wymagana zarówno duża dokładność wykonywania wymiarów, kształtu, jak i mała chropowatość pow. obrobionej.

PRACE WYKONYWANE NA TOKARKACH

- nawiercanie nakiełków, - toczenie zgrubne powierzchni walcowej, - toczenie wykańczające powierzchni walcowej, - toczenie rowków i podcięć technologicznych na pow. walcowej, - przecinanie i ścięcie krawędzi, - toczenie pow. czołowej, - toczenie rowków...