Što je stepenasto okretanje? Opći vodič za početnike

Što je stepenasto tokarenje?

Stepenasto okretanje je vrsta operacija tokarenja učinjeno na tokarski strojU ovom procesu obrađujete cilindrični obratak koji ima nekoliko dijelova različitih promjera. Svaki dio tvori oštru stepenicu od 90°, čineći da osovina izgleda kao stubište.

Ova tokarska operacija je uobičajena u metalurgiji strojna obrada i koristi se kada dijelovi trebaju stati u sklopove na određenim točkama. Razlikuje se od ravnog tokarenja, koje stvara jedan promjer, ili konusnog tokarenja, koje proizvodi glatku, kosu promjenu veličine.

Kako funkcionira proces stepenastog tokarenja?

Prvo, obradak pričvrstite u tokarilici, obično pomoću stezne glave. Obradak se zatim podešava da se okreće potrebnom brzinom.

Zatim odaberete i popravite ravnu liniju alat za rezanje na držač alata. Ovaj alat se koristi za uklanjanje materijala s određenih točaka duž obratka.

Alat za rezanje pomičete duž osi obratka. Na svakom mjestu gdje želite promjenu promjera, režete do zadane dubine.

Ključni koraci:

• Učvrstite obradak u tokarilici
• Podesite ispravnu brzinu rotacije
• Montirajte alat za rezanje
• Izmjerite i označite položaje za svaki korak
• Uvucite alat u obradak na svakoj oznaci
• Stvorite oštre ramene od 90° između svakog koraka

Svaki korak provjeravate mjernim alatima poput čeljusti ili mikrometara kako biste bili sigurni da su veličine ispravne.

Rezultat je niz ravnih dijelova ili „stepenica“, svaki s različitim promjerima. Stepenice su odvojene jasnim, četvrtastim ramenima.

Materijali i alati za stepenasto tokarenje

Za izvođenje stepenastog tokarenja potrebni su vam prikladni materijali i pouzdani alati.

Prikladni materijali

Evo kratkog opisa materijala pogodnih za stepenasto tokarenje:

Metali:

• Aluminij (lako se obrađuje, lagan)
• Mesing (dobra završna obrada, otporan na koroziju)
• Meki čelik (isplativ, svestran)
• Nehrđajući čelik (izdržljiv, ali teže obrađen)

Plastika:

• Akril (glatka završna obrada, lomljiv)
• Najlon (čvrst, otporan na habanje)
• Delrin (nisko trenje, precizno)

Kompoziti:

• Karbonska vlakna (visoka čvrstoća, lagana)
• Stakloplastika (kruta, abrazivna za alate)

Alati za rezanje

The alat za rezanje je ono što uklanja metal s obratka kako bi se formirale stepenice. Najčešći alat je alat za tokarenje. Također možete koristiti alat za odvajanje za rezanje oštrih ramena ili utora. Napredni alati za rezanje izrađeni su od materijala poput brzoreznog čelika ili karbida. Karbid traje dulje i može rezati tvrđe metale.

• Alat za grubu obradu – Brzo uklanja rasuti materijal.
• Alat za završnu obradu – Pruža glatku površinsku obradu na stepenicama.
• Alat za urezivanje/odrezivanje – Reže oštre ramene između stepenica.
• Alat za navoj (ako su potrebni navoji na stepenicama).

Alati za pričvršćivanje obratka

Pozicioniranje alata je ključno. Alat mora biti postavljen na ispravnu visinu i kut. To pomaže u izbjegavanju trenja i daje čistu završnu obradu.

• 3-čeljusna stezna glava – Za cilindrične obratke.
• Stezna glava s 4 čeljusti – Za nepravilan ili rad izvan centra.
• Tokarski centri (Mrtav/Fazdan) – Podržava duge radne komade.
• Stabilan odmor – Sprječava otklon kod dugih, uskih dijelova.

Mjerni alati

Točno mjerenje je ključno za stepenasto tokarenje. Koristite uređaje poput pomično mjerilo ili mikrometar provjeriti radijus i duljinu svakog koraka. Pravilnim mjerenjem izbjegavaju se pogreške i osiguravaju se uske tolerancije.

• Pomična mjerila/Vernier – Mjeri promjere stepenica.
• Mikrometar – Osigurava precizne tolerancije.

Alati za postavljanje

Za postavljanje posla potreban vam je središnji mjerač i indikator brojčanikaSredišnji mjerač pomaže u poravnavanju alata sa središtem obratka. Kompaktni mjerač provjerava odstupanje i osigurava da je obratak ravan u steznoj glavi.

• Središnji mjeračJamči ispravnu geometriju alata.
• Indikator brojčanikaOsigurava dimenzijsku točnost.

Prednosti i ograničenja stepenastog tokarenja

Ovaj proces je važan za izradu dijelova poput vratila, osovina i odstojnika, ali također dolazi s nekim kompromisima u brzini, upotrebi materijala i preciznosti.

Koje su prednosti stepenastog tokarenja?

Svrha postupnog tokarenja je omogućiti brzu i preciznu proizvodnju dijelova s dva ili više različitih promjera. Između stupnjeva dobivaju se oštri rameni dijelovi pod kutom od 90 stupnjeva, što je važno za dijelove koji se moraju čvrsto uklopiti u druge strojeve ili sklopove.

Ova metoda tokarenja funkcionira za različite vrste metala i plastike. Možete koristiti ručne tokarilice ili CNC strojevi, ovisno o tome koliko vam dijelova treba i koliko precizni moraju biti. Višestruki elementi poput utora i konusa također se mogu dodati pomoću sličnih postavki.

Proces je pouzdan i ponovljiv. Uštedite vrijeme pri izradi mnogo identičnih dijelova, jer nakon što je postavljanje završeno, ponavljanje koraka je brzo. Također vam omogućuje stvaranje složenih oblika bez prebacivanja između različitih strojeva.

Tablica ključnih prednosti:

Koja su ograničenja stepenastog tokarenja?

Stupčasto tokarenje može uzrokovati rasipanje materijala, posebno ako postoji velika razlika između početnog promjera i najmanjeg stupnja. Zbog toga je manje učinkovito sa skupim ili teško dostupnim materijalima.

Proces može potrajati dulje ako vam je potrebno nekoliko koraka s vrlo visokom točnošću. Svaki korak obično zahtijeva zaseban prolaz alatom za rezanje, što dodaje vrijeme i povećava trošenje alata. Ako vaš dio ima mnogo koraka, to može postati spor proces.

Postizanje savršene završne obrade u svakom koraku ponekad zahtijeva dodatne prolaze završne obrade. Vibracije ili pogreške u postavljanju alata mogu ostaviti vidljive tragove. Oštri rubovi također mogu povećati rizik od naprezanja u dijelu, ovisno o tome kako će se koristiti.

Popis uobičajenih ograničenja:

• Veliki gubitak materijala s velikim promjenama promjera
• Više vremena obrade za visokoprecizne korake
• Potencijal za trošenje alata i probleme s površinskom obradom

Primjene stupnjevitog tokarenja

Stepenasto tokarenje je važno u mnogim industrijama koje proizvode precizne mehaničke komponenteČesto se koristi za oblikovanje osovina, zupčanika i drugih dijelova gdje su potrebni različiti promjeri za montažu ili performanse.

Proizvodnja cilindričnih komponenti

Stupčasto tokarenje stvara cilindrične komponente s dijelovima različitih promjera duž njihove duljine. To je uobičajeno kod dijelova koji se spajaju s drugim dijelovima, gdje svaki dio mora odgovarati određenoj ulozi.

*Tvornice često na ovaj način proizvode vretena, klinove i osovine.
*Pomaže u stvaranju dijelova za opremu u energetskoj, zrakoplovnoj i industriji medicinskih uređaja.
Možete lako zadovoljiti uske tolerancije i ponoviti postupak mnogo puta bez gubitka točnosti.

Korištenjem pravih alata za rezanje i pažljivim mjerenjima možete osigurati da je svaki korak ravan, a svaka površina glatka. To povećava kvalitetu i vijek trajanja gotovog dijela.

Dizajn automobila i strojeva

Stupčasto tokarenje se široko koristi u automobilskoj industriji i strojarstvu. U proizvodnji automobila, pogonska vratila, bregasta vratila i vratila mjenjača često zahtijevaju korake za postavljanje ležajeva, zupčanika i remenica. Ti koraci omogućuju ispravno postavljanje i podupiranje pokretnih dijelova.

Postupak također olakšava sastavljanje i rastavljanje komponenti. To znači da se popravci mogu brže obaviti, a troškovi održavanja ostaju niski.

Proizvodnja stepenastih osovina i ležajeva

Stepenaste osovine izrađene postupnim tokarenjem ključne su za mnoge strojeve. Ove osovine često moraju čvrsto pristajati u druge dijelove, poput ležajeva ili spojnica.

Stepenaste osovine obično imaju:

• Višestruki promjeri
• Pravougaona ramena
• Žljebovi za uskočnike

Možete koristiti postupno tokarenje kako biste postigli sve ove značajke u jednom postavljanju, štedeći vrijeme. Ležajevi moraju savršeno pristajati na stepenasta područja kako bi se glatko okretali i ne bi se prerano trošili.

Dobro stepenasto tokarenje osigurava da je svako rame i stepenica ravna, što je važno jer mala greška može uzrokovati buku ili kvar u obradi.

Upotreba u zupčanicima, remenicama i ventilima

Zupčanici i remenice često imaju dijelove glavčine kojima su potrebni različiti promjeri za montažu. Postupnim tokarenjem možete oblikovati bazu zupčanika i glavčinu u precizne veličine. To osigurava da svaki zupčanik ili remenica savršeno pristaje svojoj osovini.

Ventili, poput onih koji se koriste u motorima i sustavima fluida, imaju stabljike koje mijenjaju veličinu duž svoje duljine. Postupno tokarenje pomaže vam da te promjene izvršite čisto, tako da brtve i aktuatori odgovaraju kako je projektirano.

Mehanički dijelovi izrađeni na ovaj način traju dulje i rade tiše. Glatki prijelazi također mogu smanjiti trenje i trošenje spojenih dijelova.

Stepenasto tokarenje u odnosu na konusno tokarenje

Stupčasto tokarenje i konusno tokarenje su dva različita načina promjene oblika cilindričnog obratka.

U korak okretanje, pravite ravne, jasne korake duž obratka. Svaki korak ima oštar rub gdje se promjer naglo mijenja.

U konusno tokarenje, promjer se mijenja glatko i postupno. Rezultat je konusni ili kutni oblik umjesto oštrih stepenica.

Postavljanje procesa:

• Stupčasto tokarenje obično zahtijeva osnovno podešavanje. Često samo pomičete alat za rezanje ravno duž osi.
• Konusno tokarenje je složenije. Za postizanje kutnog kretanja može biti potreban složeni klizač, konusni dodatak ili pomaknuti kontravršilac.

Primjene:

• Stupčasto tokarenje uobičajeno je za izradu zupčanika, ramena ili dijelova kojima je potrebna točna promjena promjera.
• Konusno tokarenje koristi se za izradu vretena, konusa ili bilo kojeg dijela koji zahtijeva postupno prileganje.

Ukratko, glavna razlika je u načinu na koji se mijenja promjer obratka - bilo naglo s koracima ili postupno s konusom.

Često postavljana pitanja

Što razlikuje stepenasto tokarenje od ostalih procesa tokarenja?

Stupčasto tokarenje oblikuje cilindar izradom jasnih stepenica ili ramena duž njegove duljine. To se razlikuje od osnovnog tokarenja, koje stvara glatku, ravnu površinu. Za razliku od konusnog tokarenja ili skošenja, stupčasto tokarenje stvara oštre promjene promjera na određenim mjestima.

Možete li navesti glavne korake uključene u postupno tokarenje na tokarilici?

Prvo montirate obradak u tokarski stroj i postavljate alat za rezanje. Zatim koristite kontrole tokarskog stroja za pomicanje alata duž obratka i rezanje svakog koraka na potreban promjer i duljinu. Ovaj postupak ponavljate za svaki korak, pažljivo mjereći kako bi odgovarao dizajnu.

Koje su tipične primjene za stepenasto tokarenje?

Često se koristi stepenasto tokarenje za izradu osovina kojima su potrebni različiti promjeri, kao što su osovine mjenjača ili osovine. Također je uobičajeno u izradi odstojnika, čahura i strojnih dijelova koji zahtijevaju ravne naslone između stepenica za montažu ili ugradnju drugih komponenti.

Kako stupnjevita tokarska obrada utječe na kvalitetu obrađenog proizvoda?

Stupčasto tokarenje omogućuje vam izradu dijelova s točnim promjerima i oštrim prijelazima između dijelova. Pravilno izvedeno stvara čiste, precizne korake. Međutim, loša tehnika može rezultirati neravnim prijelazima, hrapavim površinama ili netočnim mjerenjima.

Koji su alati i materijali potrebni za učinkovito stepenasto tokarenje?

Trebat će vam CNC tokarilica, alati za rezanje prikladni za metal ili plastiku i mjerna oprema poput mikrometara i pomičnih mjerila. Izbor materijala alata, poput brzoreznog čelika ili karbida, ovisi o materijalu obratka - obično metalnim šipkama ili šipkama.

Koje sigurnosne mjere treba poduzeti tijekom postupka stepenastog okretanja?

Uvijek nosite zaštitne naočale kako biste zaštitili oči od metalnih strugotina i krhotina. Provjerite je li obradak čvrsto pričvršćen u steznoj glavi. Izbjegavajte labavu odjeću ili nakit i nikada ne dodirujte rotirajuće dijelove. Radni prostor održavajte čistim i slijedite sigurnosne smjernice za tokarilicu.