Твердая обработка деталей

Принцип твердого точения заключается в том, что в зоне среза из-за специально подобранной геометрии инструмента и режимов резания обрабатываемый материал нагревается и пластифицируется. В результате получается стружка не элементная и не сливная: она как бы течет. Если твердость материала была 62 HRC, то в зоне среза пластифицированный материал имеет твердость 25 HRC, а полученная стружка — 45 HRC; твердость детали после обработки уменьшается на одну-две единицы.

В связи с тем, что усилия резания велики, твердую обработку применяют для финишных операций с глубиной срезаемого слоя 0,15...0,3 мм, заменяя шлифование точением. Поэтому первостепенными требованиями к станку, на котором осуществляется процесс твердой обработки, является повышенная жесткость, виброустойчивость и точность.

Токарные станки для твердой обработки обеспечивают шероховатость обработанной поверхности до Ra 0,1 мкм; отклонение от круглости не превышает 1 мкм. Целью замены шлифования твердой обработкой является повышение экономичности обработки, так как твердое точение на 30... 50 % экономичнее шлифования: объем снимаемого материала снижается в 2 — 3 раза, стоимость токарного станка повышенной точности ниже стоимости аналогичного шлифовального в 3 — 5 раз, затраты на инструмент не возрастают.

В качестве инструментального материала для твердого точения применяются режущая керамика и кубический нитрид бора. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Керамика существенно дешевле, но не воспринимает ударные нагрузки, поэтому ограниченно пригодна для прерывистого резания. Кубический нитрид бора менее восприимчив к ударным нагрузкам, но стоит дороже. Тем не менее, оба инструментальных материала находят применение.