Toczenie metalu to jedna z form obróbki skrawaniem, która skupia się na wytwarzaniu obiektów o cylindrycznym kształcie i wykonanych z różnych stopów, o różnych właściwościach.
Jest to forma obróbki ubytkowej, czyli w polega na usuwaniu nadmiaru materiału przy pomocy specjalnych noży tokarskich, a sam element jest lżejszy po zakończeniu pracy.
Cechą charakterystyczną tej metody obróbki jest produkowanie wysokiej jakości elementów o cylindrycznym (okrągłym) kształcie.
Wynika to ze sposobu pracy automatów tokarskich (CNC i tradycyjnych), w których materiał jest skrawany z powierzchni zewnętrznych (lub wewnętrznych) w wyniku ruchów obrotowych – albo samej bryły metalu, albo głowicy tokarskiej, wyposażonej w specjalne noże.
Na czym polega toczenie metalu?
Chociaż większość ludzi kojarzy tokarki jako narzędzia do ręcznego dorabiania niedostępnych części w czasach gospodarki centralnie sterowanej, to są one jednym z najczęściej stosowanych narzędzi do produkcji okrągłych obiektów ze metalu, drewna i tworzyw sztucznych.
W wyniku toczenia metalu można wyprodukować szeroką gamę elementów – od całych korpusów (przez połączenie obróbki zewnętrznej i wewnętrznej), przez duże tuleje łożysk, aż do niewielkich, okrągłych części.
Samo toczenie CNC polega na usuwaniu wiórów metalu (czyli: jest to obróbka wiórowa) z obracającego się na głowicy tokarskiej obiektu przy pomocy narzędzi tokarskich (noży, wierteł).
Tokarka umożliwia różne rodzaje pracy, dlatego istnieje ważny podział ze względu na sposób obrabiania powierzchni na:
- toczenie zewnętrzne (skrawana jest zewnętrzna powierzchnia bryły),
- toczenie wewnętrzne (skrawana jest wewnętrzna powierzchnia, np. w celu utworzenia pustego w środku cylindra),
- toczenie czołowe (obróbka elementu od frontu, czyli przeciwnej strony głowicy, czyli wrzeciona tokarki).
Obecnie większość urządzeń do tego typu obróbki określa się jako „automaty tokarskie”, czyli maszyny samodzielnie napędzające wrzeciono (głowicę tokarki) przy pomocy silnika (najczęściej: elektrycznego). Pozwalają one na płynną regulację prędkości obrotowej bryły, a co za tym idzie – wyższą efektywność i precyzję obróbki.
Wraz z rozwojem urządzeń sterowanych numerycznie, na rynku pojawiły się też tokarki sterowane komputerowo (CNC), które umożliwiają znacznie szybsze toczenie metali i innych materiałów, z zachowaniem dużo wyższej precyzji i niższych tolerancji. Dzięki nim szybka i precyzyjna obróbka metali jest dużo łatwiejsza, a co za tym idzie – tańsza dla zamawiających.
Obróbka metalu w tokarce - na czym polega i jakie elementy można uzyskać?
Niezależnie od tego, czy mówimy o toczeniu metalu CNC czy tradycyjnym, sam proces obróbki wygląda niemal identycznie. Różnią się oczywiście detale, takie jak rozmiar elementu, jego twardość (a co za tym idzie: skrawalność) oraz rodzaj użytych do obróbki narzędzi tokarskich.
Ta obróbka skrawaniem odbywa się przy użyciu tokarki (CNC lub tradycyjnej):
- Element obrabiany (czasem jest on nazywany „bryłą obrotową”) jest montowany na wrzecionie tokarki w taki sposób, żeby był jak najlepiej wyważony (czyli obracając się generował jak najmniejsze bicie).
- Po upewnieniu się, że bryła obraca się płynnie, nadaje się głowicy docelową prędkość dla obróbki zgrubnej, która usuwa nadmiar materiału, nadaje obiektowi cylindryczny kształt, a co za tym idzie – umożliwia zwiększenie prędkości obrotowej (RPM). Na każdym etapie skrawania metalu w tokarce stosuje się różnego rodzaju noże tokarskie, niekiedy wiertła (często spotykane w toczeniu CNC) oraz gwinty (najczęściej do nagwintowywania obiektu na ostatnim etapie obróbki).
- Po tym kroku następuje toczenie precyzyjne, które nadaje obiektowi docelowy kształt. Na tym etapie możliwe jest też polerowanie obrabianego metalu.
- Po zakończeniu obróbki element może być uwolniony z głowicy lub odcięty od niej za pomocą noża tokarskiego lub innych narzędzi.
Efektem pracy tokarki jest wyprodukowanie elementu o wymaganych parametrach fizycznych, gotowego do ewentualnej dalszej obróbki (cieplnej, cieplno-chemicznej, itp.) .
Często pojawiają się pytania dotyczące różnic między tokarkami a frezarkami. Ta różnica jest dosyć wyraźna i tak:
- tokarka służy do obróbki elementu obracającego się na wrzecionie, a co za tym idzie – została stworzona z myślą o produkcji obiektów o mniej lub bardziej cylindrycznym kształcie i do tego sprawdza się najlepiej. Na pewno dużo lepiej niż frezarka;
- frezarka może obrabiać różne powierzchnie i formować elementy w wielu płaszczyznach (np. frezarki 5-osiowe) – również o cylindrycznym kształcie, jednak te urządzenia są mniej wydajne w tym procesie niż tokarki.
Między innymi dlatego profesjonalny park maszynowy firmy oferującej zarówno frezowanie CNC jak i toczenie (również: komputerowo sterowane) zawiera oba typy urządzeń.
Jednak zgłaszając się do takiego przedsiębiorstwa nie musisz znać się na technologii wytwarzania obiektów z metalu – proces produkcji określą profesjonalni operatorzy. Jeśli potrzebujesz toczenia elementów metalowych, np. ze stali nierdzewnej, skontaktuj się z RADMOT.
Toczenie stali, aluminium i innych metali - jakie są różnice?
Podstawowe różnice w tych procesach wiążą się z właściwościami obrabianych materiałów. Najważniejsze z nich to:
- dobór odpowiedniego materiału, o oczekiwanych parametrach,
- określenie skrawalności materiału,
- dobór odpowiednich narzędzi (rodzajów noży tokarskich) oraz prędkości samego procesu.
Między innymi dlatego toczenie metali jest tak szerokim zagadnieniem.
Przyjmuje się, że toczenie stali nierdzewnej (zwłaszcza austenitycznej) jest trudniejsze niż aluminium – w dużej mierze ze względu na właściwości fizyczne obu metali.
Z kolei za jeszcze bardziej skomplikowane uznaje się obrabianie na tokarce stopów tytanu, które nie dość, że wymagają specjalnych, bardzo wytrzymałych i twardych noży, to dodatkowo są kłopotliwe ze względu na niskie przewodnictwo cieplne materiału, a co za tym idzie: konieczność bardzo dobrego odprowadzania ciepła.
Toczenie metalu - skontaktuj się z nami
W RADMOT wykonujemy szeroką gamę usług związanych z obróbką metali. Nasz park maszynowy pozwala na realizację usług związanych z obróbką numeryczną: frezowanie CNC, toczenie CNC jak i wiele usług dodatkowych w tym mycie, anodowanie aluminium, znakowanie laserowe oraz montaż.
Skontaktuj się z nami i powiedz, czego potrzebujesz. Usługi CNC świadczymy od niemal 40 lat. Nasza wycena jest zupełnie darmowa. A jeśli będziesz mieć wątpliwości, jaka technologia sprawdzi się najlepiej u Ciebie, jesteśmy w stanie doradzić klientom z wielu branż w zakresie obróbki CNC i szybko określić cenę obróbki zamawianych elementów – nasza fachowa wiedza jest do Twojej dyspozycji.
