В современном машиностроении существует огромное множество технологических методов получения конечных параметров готовых изделий. Одним из самых распространенных уже в течении многих десятилетий остается токарная обработка на металлорежущих станках. В качестве исходного материала для получения заготовок чаще всего выбирается калиброванный стальной круг. Это обусловлено рядом причин:
- невысокая стоимость;
- почти идеальная симметрия;
- наименее нагруженные в сравнении с аналогами режимы резания.
Сравнение с аналогами позволит уяснить разницу.
Сравнение калиброванного стального круга и используемыми при токарных работах аналогами
В качестве исходного материала для токарных работ используются и другие аналогичные по геометрической форме, но существенно отличающиеся по химическому составу от калиброванного стального круга виды черного металлопроката. Несмотря на то, что их доля в общей массе производимых машиностроительной отраслью деталей невелика, все же для решения некоторых задач они лучше, а иногда и попросту незаменимы, поэтому стоит написать несколько слов и о них.
Нержавеющий круг
Жесткие нормы стандартов к продуктам питания напрямую влияют и на предъявляемые требования к оборудованию для их производства. Подавляющее большинство узлов и агрегатов не только сами должны состоять из полностью безвредных для человеческого здоровья элементов, но и не допускать при контакте с водой, воздухом и органикой образования в ходе химических реакций токсичных или попросту загрязняющих конечную продукцию веществ. Этим запросам полностью удовлетворяет нержавеющий круг, очень широко используемый наряду с другим прокатом из нержавейки для изготовления отдельных частей линий цехов различных предприятий пищевой промышленности. Подавляющее большинство деталей из него проходят предварительную токарную обработку на металлорежущих станках, а иногда эта операция является единственной и других для получения окончательных формы и размеров не требуется.
В отличие от калиброванного стального нержавеющий круг намного сложнее довести до готового изделия по причине присутствия в исходном сырье легирующих добавок. Они дают замечательные результаты при борьбе с нежелательными химическими окислительно-восстановительными реакциями, однако заметно затрудняют процесс резания металла. Стоит остановиться на этих проблемах подробнее:
- Входящий в химсостав хром является самым твердым из существующих в природе металлов. Обычные резцы из углеродистой стали не способны эффективно справляться с ним, быстро тупятся или полностью выходят из строя. Приходится применять более сложные по конструкции и дорогие аналоги с твердосплавными или керамическими напайками, например на основе карбида вольфрама, дающими куда лучшие результаты.
- Добавляемый для повышения жаропрочности никель препятствует отводу тепла, что приводит к интенсивному нагреву рабочей зоны. Введение в нее охлаждающих эмульсий ведет к дополнительным расходам и при этом полностью проблему не решает, потому зачастую приходится снижать скорости вращения и подачи заготовки, что снижает темп и производительность труда.
- Не калиброванные горячекатаные виды проката создают проблемы на начальном этапе из-за не идеально круглого поперечного сечения. Разбалансировка распределения масс вызывает возникновение разрушающих станок создаваемых центробежной силой биений, поэтому требуется предварительная черновая обработка на малых оборотах.
К тому же, этот материал заметно дороже, поэтому целесообразность его применения напрямую зависит от накладываемой требованиями необходимости в нем.
Калиброванный стальной шестигранник
Любой собираемый из частей механизм немыслим без использования простых и надежных крепежных деталей. Для изготовления самых распространенных из них болтов и гаек наиболее удобным исходным материалом после многолетних изысканий инженерами был признан калиброванный стальной шестигранник. Несмотря на довольно значительные расходы на электроэнергию и уходящие в стружку отходы металла, шестиугольная форма головок оказалась настолько удобной на практике, что ради ее получения становится выгодным идти на такие жертвы.
Инструментальный стальной круг
Для изготовления рабочих насадок многих приспособлений, например пик отбойных молотков, идеальным по цене и техническим характеристикам исходным материалом оказался инструментальный стальной круг. Кроме обтачивания, для производства некоторых ручных инструментов и функциональных органов станков над ним выполняются и другие специфические операции для доводки до требуемой геометрической формы.