Na czym polega toczenie?

Toczenie to rodzaj obróbki skrawaniem powierzchni zewnętrznych (toczenie) i wewnętrznych (wytaczanie) przedmiotów, w czasie którego powstaje produkt uboczny w postaci wiórów. Polega na oddzieleniu wierzchniej warstwy materiału z elementu w celu nadania mu wymaganego kształtu i rozmiarów oraz jego wygładzenia. W zależności od operacji, jakie trzeba wykonać, do oddzielenia materiału używa się odpowiednio dobranych noży tokarskich lub płytek wieloostrzowych zamocowanych w imaku.

Jak przebiega proces?

Toczenie odbywa się na tokarkach, także sterowanych numerycznie, i na automatach tokarskich. Działania rozpoczyna się od umieszczenia obrabianego przedmiotu na maszynie, która wprowadza go w ruch obrotowy. Następnie do powierzchni przedmiotu przykłada się nóż, który poprzez wykonywanie ruchów liniowych usuwa nadmiar materiału. Wydajność i przebieg procesu uzależnione są od prędkości i głębokości skrawania oraz posuwu narzędzia skrawającego.

Wiedza i umiejętności tokarza mają znaczący wpływ na efekt finalny, bo decydują o tym, czy wyrób uzyska żądane parametry. W przypadku maszyn sterowanych numerycznie i automatów tokarskich całością prac zarządza dedykowane oprogramowanie, do którego wprowadza się odpowiednie wartości. Niemniej jednak operator maszyny nadzoruje całość działań, by w razie potrzeby wprowadzić zmiany.

Rodzaje toczenia

Klasyfikacji metod toczenia można dokonać ze względu na różne kryteria. Najpopularniejszy podział to ten w oparciu o kierunek posuwu narzędzia tnącego. Biorąc pod uwagę ten aspekt, wyróżnia się: toczenie wzdłużne, gdzie nóż wykonuje ruch równolegle do osi obrotu przedmiotu; toczenie poprzeczne, gdzie nóż posuwa się prostopadle do osi obrotu przedmiotu; toczenie kopiowe realizowane na bazie wzornika sterującego ruchem noża; toczenie kształtowe przy użyciu noża z ostrzem w kształcie obrabianego przedmiotu.

Oprócz tego wyodrębnia się jeszcze podział ze względu na rodzaj narzędzia tnącego (toczenie punktowe, kształtowe, obwiedniowe); ze względu na oś obrotu przedmiotu (toczenie poziome i pionowe); oraz ze względu na jakość uzyskiwanej powierzchni (toczenie zgrubne, średnio dokładne, dokładne i bardzo dokładne).

Na czym polega frezowanie?

Frezowanie to, podobnie jak toczenie, rodzaj obróbki skrawaniem, z tą różnicą, że w jego przypadku w ruch obrotowy wprowadza się narzędzie, a nie obrabiany przedmiot. Natomiast ruch posuwowy najczęściej wykonuje przedmiot obrabiany, czasem też narzędzie. Obróbce poddaje się płaszczyzny, powierzchnie kształtowe, kanały, rowki, koła zębate.

Kształtowanie odbywa się przy pomocy wieloostrzowych frezów, których ostrza zagłębiają się w materiał, co powoduje usunięcie wierzchniej warstwy materiału. Zdzieranie naddatku materiału skutkuje nadaniem przedmiotowi określonego kształtu i wielkości oraz uzyskaniem żądanej jakości powierzchni.

Fot. artmet.bielsko.pl

Rodzaje frezowania

Frezowanie realizuje się na jeden z dwóch sposobów. Pierwszy z nich to frezowanie przeciwbieżne, w którym ostrza narzędzie poruszają się w przeciwną stronę do kierunku posuwu obrabianego materiału. Krawędź ostrza stopniowo coraz silniej dociska do powierzchni, więc zanim narzędzie zacznie ciąć, najpierw ślizga się po materiale, pozostawiając po sobie wyraźne ślady, co obniża jakość powierzchni. Niemniej jednak w efekcie zabiegu materiał staje się twardszy. Poza tym frez poddawany jest mniejszym siłom oddziaływania o charakterze nacisku a nie wibracji.

Drugi rodzaj frezowania to frezowanie współbieżne, w którym kierunek poruszania się ostrza jest tożsamy z kierunkiem posuwu obrabianego materiału. Ostrze zaczyna ciąć od razu, w określonym punkcie. Nie trze materiału, a więc nie dochodzi do jego utwardzenia ani powstania na jego powierzchni rys. Dzięki temu ostrze frezu zachowuje dłuższą żywotność. Z uwagi na działanie dużych sił oraz wibracji na frez, obróbkę tą metodą praktykuje się na leciwych maszynach starszego typu.

Typy frezów

Dobór frezu warunkuje rodzaj używanej frezarki, planowany zakres prac oraz oczekiwany rezultat. Biorąc pod uwagę kształt narzędzia skrawającego, wyróżniamy frezy: walcowe, palcowe, czołowe, walcowo-czołowe, tarczowe, kątowe, kształtowe, modułowe, ślimakowe, krążkowe, do gwintów oraz frezy trzpieniowe do metalu. Ze względu na geometrię ostrzy frezy dzieli się także na frezy: walcowe, walcowo-czołowe, tarczowe i kątowe.

Przy wyborze frezów należy uwzględnić rozmiar (np. mikro frezy, frezy metryczne i celowe w szerokim zakresie wielkości), ilość ostrzy (np. 1-, 2-, 3- oraz 4-ostrzowe), typ ostrza (np. ostre, śrubowe, naprzemianskośne), materiał, z jakiego go wykonano (frezy węglikowe VHM, ze stali szybkotnącej, ze stali kobaltowej lub stali proszkowej) oraz kierunek pracy (lewoskrętne i prawoskrętne).