Для механической обработки деталей чаще всего используют два вида операций: токарную или фрезерную металлообработку. Эти процессы имеют много общего и нередко используются вместе. Разница между двумя видами работ может показаться неочевидной на первый взгляд, так как знать все особенности производственных процессов могут только профессионалы.
Что общего?
И токарная и фрезерная обработка основаны на одном принципе: они позволяют придать заготовке необходимую форму с помощью последовательного снятия слоя метала. Для этого используются специальные станки и твёрдые резцы.
Принципиальная разница:
Ключевое отличие токарных и фрезерных станков заключается в способе крепления заготовок и режущей оснастки. На токарных станках заготовка устанавливается в крутящийся вал и вращается вокруг своей оси. В это время резец перемещается взад-вперед по направляющим и постепенно снимает излишки металла по всей обрабатываемой поверхности.
Фрезерный станок устроен немного иначе: в нём заготовку крепят неподвижно, а резец устанавливают в вертикальный или горизонтальный шпиндель, который вращается по своей оси. Таким образом проводят торцевание и расточку заготовок, нарезают резьбу и прокладывают канавки.
С помощью токарных станков можно обрабатывать только цилиндры и конусы, т. е. тела вращения. Поэтому на них изготавливают колёса, муфты, втулки, шестерёнки, диски, цилиндры, валы и другие подобные детали.
С помощью фрезерных станков можно обрабатывать заготовки любой формы, в том числе плоские детали или детали с неровной поверхностью. Фрезерная обработка позволяет создавать сложные элементы с резкой в разных плоскостях по внешним и внутренним контурам изделий.
Как правило, для токарных работ применяются одноточечные фрезы с одной главной режущей кромкой. В качестве режущего инструмента применяются свёрла, метчики и зенкера. С их помощью проводят непрерывно резание металла на небольшой скорости. После токарной обработки детали имеют шероховатые срезы, поэтому им часто требуется дополнительная шлифовка.
Во время фрезерной обработки используются многоточечные резцы с несколькими режущими кромками. Острые зубья могут располагаться как на цилиндрической плоскости, так и на торце фрезы. Весь процесс резки проводится прерывисто на больших скоростях, благодаря чему получается точная чистовая обработка деталей.
Суть токарного метода заключается в обтачивании заготовки по её внутреннему или наружному периметру для создания детали необходимой формы и размера. Принцип действия токарного станка основан на использовании вращающихся фрез, которые последовательно снимают тонкий слой металла. Обработка может быть прямой, ступенчатой, внутренней, наружной или конусной. В итоге всегда получается изделие цилиндрической или конической формы.
Основные виды токарной обработки:
В зависимости от вида работ используются различные модели токарных станков. Современные установки с ЧПУ позволяют совмещать различные типы операций и выполнять сразу несколько работ на одной заготовке.
На фрезерных станках режущий инструмент вращается вокруг своей оси, двигаясь в прямом направлении («под зуб») или в обратном («на зуб»). Обратное вращение резца применяется для черновой отделки, когда необходимо снять большой слой металла. Прямое вращение необходимо для чистовой обработки, чтобы создать деталь с поверхностью высокого качества.
Основные виды фрезерной обработки:
Многие современные станки совмещают в себе токарное и фрезерное оборудование. Комбинированные установки имеют два независимых суппорта с отдельным приводом для вращения токарной и фрезерной оснастки. Это позволяет одновременно обтачивать вращающуюся деталь и проводить фрезерование плоской поверхности заготовки.
Оборудование с ЧПУ упрощает работу мастеров. Программное управление способно самостоятельно проводить весь процесс обработки изделий без участия оператора. Смена операций и контроль качества проводится автоматически. Станки с ЧПУ позволяют создавать особо сложные детали с минимальными допусками, они увеличивают объём производства и повышают качество готовых изделий.
Разные виды металлообработки используются для изготовления различных деталей и узлов. На токарных станках производят конические и цилиндрические детали, а на фрезерных — сложные элементы с чистовой поверхностью.
Токарная обработка применяется для изготовления:
Помимо создания отдельных изделий, токарная обработка может применяться как часть производственного процесса. С её помощью заготовке придают необходимую форму, удаляют излишки металла и проводят черновую обработку. После чего деталь подвергается более точным операциям.
Фрезерная обработка применяется для изготовления:
Изделия, выполненные с помощью фрезерной металлообработки, используются практически во всех сферах деятельности человека: от предметов бытового применения до производственных объектов и космической техники.
Предприятия, которые занимаются металлообработкой, обычно используют и токарные, и фрезерные станки. С их помощью можно выполнять самые распространённые операции, которые покрывают до 80% задач по обработке деталей. Несмотря на большое сходство и общие принципы, токарные и фрезерные работы не могут полностью заменить друг друга и должны применяться в комплексе с другими процессами.