Toczeniem nazywamy proces obróbki ubytkowej w czasie, którego przedmiot obrabiany wykonuje ruch główny obrotowy (rys. 1.), natomiast narzędzie (nóż tokarski) przemieszczając się równoległe do osi obrotu przedmiotu obrabianego lub do niego prostopadle bądź wykonując oba te ruchy, usuwa naddatek materiału w postaci wióra. Głównym aspektem procesu toczenia jest uzyskanie powierzchni walcowych, stożkowych oraz kulistych.
W procesie toczenia można wyodrębnić różne metody usuwania naddatku materiału w zależności od kierunku realizowanego ruchu posuwowego oraz powierzchni obrabianej.
Metody toczenia można przedstawić w następujący sposób:
- ze względu na położenie osi obrotowej:
– toczenie osiowe (wzdłużne),
– toczenie promieniowe (poprzeczne), - w zależności od toczonej powierzchni:
– toczenie powierzchni zewnętrznych,
– toczenie powierzchni wewnętrznych.
W zależności od usytuowania ruchu pomocniczego względem osi obrotu przedmiotu obrabianego wyróżnia się:
- toczenie wzdłużne zewnętrzne i wewnętrzne – ruch pomocniczy wykonywany jest równolegle do osi wrzeciona,
- toczenie poprzeczne zewnętrzne i wewnętrzne – ruch pomocniczy wykonywany jest prostopadle do osi wrzeciona; można tu wyodrębnić toczenie wcinające: kształtowe, przecinanie, toczenie rowków,
- toczenie stożków zewnętrznych i wewnętrznych, gdy kierunek ruchu posuwowego przecina się z osią wrzeciona.
Kształtowanie powierzchni obrabianej jest realizowane za pomocą narzędzia tokarskiego w postaci klinowego ostrza.
W zależności od ilości zaangażowanych ostrzy, toczenie można podzielić na:
- toczenie jednoostrzowe,
- toczenie wieloostrzowe – wyróżniamy z podziałem posuwu i podziałem głębokości.
Natomiast toczenie kształtowe dzieli się na:
- toczenie gwintów zewnętrznych i wewnętrznych,
- toczenie kształtowe nożem kształtowym,
- toczenie kopiowe.
Podstawowe parametry technologiczne w procesie toczenia to:
- Prędkość ruchu głównego (skrawania) – Vc [m/min]
𝑉𝑐=𝜋∗𝐷𝑚∗𝑛1000 (2.1) - Prędkość obrotowa wrzeciona obrabiarki – n [obr/min]
𝑛=𝑉𝑐∗1000𝜋∗𝐷𝑚 (2.2) - Czas maszynowy – Tc [min]
𝑇𝑐=𝑙𝑚𝑓𝑛∗𝑛 (2.3) - Objętościowa wydajność skrawania – Q [cm3/min]
𝑄=𝑉𝑐∗𝑎𝑝∗𝑓𝑛 (2.4) - Prędkość ruchu posuwowego – Vf [mm/min]
𝑉𝑓=𝑓𝑛∗𝑛 (2.5) - Posuw na obrót – fn [mm/obr]
𝑓𝑛=𝑉𝑓𝑛 (2.6) - Moc skrawania netto – Pc [kW]
𝑃𝑐=𝑉𝑐∗𝑎𝑝∗𝑓𝑛∗𝑘𝑐60∗103∗(1∗𝑎𝑝𝐷𝑐) (2.7) - Moment obrotowy – Mc [Nm]
𝑀𝑐=𝑃𝑐∗30∗103𝜋∗𝑛 (2.8)