Механическая обработка металла
Вопросы, рассмотренные в материале:
- Технологию механической обработки металла
- О механической обработке металла резанием
- О механической обработке металла давлением
- О шлифовании как виде механической обработки металла
- Какое есть оборудование для механической обработки металла
Механическая обработка металла отличается от других видов тем, что во время процесса у металлической заготовки изменяется не внутренняя структура, а только лишь исходный размер и форма.
Для выполнения обработки используются различные станки: от кузнечных молотов до токарно-фрезеровальных станков с ЧПУ. Каждый из них применяется в зависимости от поставленных целей и необходимой точности готового изделия. Подробнее о том, как происходит механическая обработка металла, расскажем в нашей статье.
Технология механической обработки металла
Существует три метода механической обработки деталей:
- Шлифование.
- Давление, в процессе которого стружка не снимается.
- Резание, когда происходит снятие стружки.
При использовании метода давления силовое воздействие на заготовку оказывается с помощью разных инструментов (примером может служить кузнечная обработка), в результате которой деталь приобретает требуемый объем и форму. Резание снимает с материала припуск (верхние слои). Пример такой обработки – строгание или фрезеровка. При шлифовке образуется пыль из металла, который смешивается с абразивным веществом. Этот метод используется после применения давления и резания.
Рекомендовано к прочтению
Механическая обработка материалов – одна из стадий, прохождение которой необходимо для изготовления детали. Основы технологической обработки металлов содержат требование обязательной подготовки технологической карты до начала работ, в ней содержатся данные о размерах и классах точности изделия. После получения данной карты делается чертеж детали с повторным указанием размеров и классов точности.
Механическая обработка металла резанием
Способы механической обработки материалов объединяет применение в каждом из них твердого и острого инструмента, с усилием механически воздействующего на заготовку. Результатом становится отделение слоя металла от изделия и изменение его формы. «Припуск» – это величина, на которую заготовка больше конечного продукта.
Механическая обработка металла имеет следующие виды:
- Точение – резец подводится к закрепленной на оснастке заготовке, которая вращается, и снимает с нее слой материала до получения заданных конструктором размеров. Данный вид обработки используется только для изготовления изделий, чья форма может быть получена вращением.
- Сверление – вращающееся сверло погружается в неподвижно закрепленную заготовку, а затем постепенно продольно подается к ней. Таким образом проделываются круглые отверстия в деталях.
- Фрезеровка – рабочей является боковая поверхность инструмента, в отличие от сверла, которое работает передней частью. Перемещения фрезы идут вертикально, а также вперед и назад, вправо и влево. Такая особенность обработки дает возможность изготовления изделий любой формы.
- Строгание – движение резца вперед и назад происходит вдоль закрепленной заготовки, при этом металл снимается продольными полосами. Существуют станки, в которых двигается деталь, а не резец. Данный вид обработки позволяет сделать на изделии продольные пазы.
Любая операция изготовления детали требует собственного оборудования. При разработке технологического процесса происходит группировка операций, их чередование и комбинирование. Делается это для получения нужной производительности, а также для уменьшения производственных расходов.
Механическая обработка металла давлением
Давление как метод механической обработки используют для придания формы листу металла, а также для производства изделий из такого материала, как сортовой металлопрокат.
Под данным воздействием понимают следующие виды обработки: штамповку, гибку, высадку и т. д. Давайте рассмотрим подробнее различные способы работы методом давления.
Цветные металлы часто подвергают ручной кузнечной обработке в горячем цеху.
Металл для ее проведения заранее прогревают, причем степень нагрева должна превосходить температуру рекристаллизации, после чего материалу придают требуемую форму.
Инструментами для ее проведения являются молоток и ручной молот. Температура нагрева металла зависит от такого свойства, как количество углерода в нем.
При уменьшении этого значения должна повышаться рабочая температура.
Обработка, проведенная таким способом, признается эффективной. Причина заключается в высокой прочности сплошных изделий, которые можно сделать, при этом металл не теряет своих природных свойств.
Механическая обработка металлов и сплавов горячим методом более совершенна.
Для этого материал прогревается, ковка же идет не вручную, а при помощи специализированного оборудования.
Для механической ковки используют кузнечный штамп или она может быть свободной. В первом случае применяют пресс для создания изделия требуемой формы. Во втором – работа проводится с использованием наковальни и молотка, посредством которого и придают форму изделию.
Механическими устройствами в данном случае являются как пресс, так и молот. Однако форму изделие приобретает от молота – посредством ударов, а от пресса – вследствие давления.
Молот используют реже из-за излишнего шума и меньшей эффективности процесса. Чаще всего его применяют на крупных предприятиях.
Кроме горячего, существует метод холодного воздействия на металл. Он чаще используется по той причине, что не оказывает влияния на физические характеристики металла (цветного и черного) в процессе придания деталям требуемой формы.
При холодном способе нагрева заготовки не требуется, процесс изготовления идет при комфортной температуре окружающей среды.
Холодный способ называют штамповкой. Он подразделяется на различные виды. Функции используемого оборудования позволяют проводить много- или однооперационную штамповку.
На металле может сохраняться сплошное покрытие или его разделяют. Устройства разного типа влияют на данный процесс в ходе придания изделию требуемой формы.
Существует несколько самых популярных видов воздействия с помощью пресса. Это обжатие, гибка, формование, вытягивание, разбортовывание и выпучивание.
Гибка изменяет осевую форму детали, что происходит при помощи тисков, устанавливаемых на специальные гибочные прессы и штампы.
Вытягивание позволяет делать изделия сложных форм. При этом используют давильный станок.
В полой детали поперечное сечение становится меньше благодаря обжатию. При этом последующее формование дает возможность придать детали пространственную форму.
Такой вид обработки требует формовочных и специальных вытяжных штампов.
В процессе выпучивания изделие также становится пространственным, разбортовывание же позволяет сделать бортики и иные элементы.
Шлифование как вид механической обработки металла
Шлифовка позволяет работать с внутренними и наружными поверхностями конической и цилиндрической форм, фасонными и плоскими. Она подходит также для изготовления резьбы достаточной точности.
Заметим также, что в настоящее время шлифовка чаще используется, чем твердое точение, постепенно вытесняя его. Последнее является достаточно типичной обработкой на токарном станке поверхностей, которые уже были подвергнуты термическому воздействию, то есть их структура была укреплена с помощью нагревания и последующего охлаждения.
- Шлифование наружное круглое.
Принцип работы заключается в том, что одновременно с кругом, который производит вращение вокруг оси (скорость резки), вращается также деталь. Подача может производиться в двух видах: продольная (или осевая, со шлифовкой по всей длине), и поперечная (с приближением к детали).
- Шлифование внутреннее.
Данный метод похож на первый. Отличие заключается в нахождении круга, используемого для шлифовки, внутри изделия. Однако движения резания сохранились прежними. Кроме того, при проведении шлифовки используют охлаждение с помощью смазочно-охлаждающих жидкостей.
- Зубошлифование.
Данный метод, как понятно из названия, представляет собой воздействие на профиль зубчатого венца, производимое шлифовальным кругом, спрофилированным в один размер с эвольвентой зуба.
- Шлифование бесцентровое.
При использовании данного метода, в отличие от предыдущих, деталь не крепится в центре.
Вращается она, как правило, с помощью правого шлифовального круга, в то время как левый шлифует металл. По центру располагается нож из твердосплавного материала.
- Шлифовка плоских поверхностей.
Плоская металлическая заготовка крепится станочными приспособлениями на столе станка для шлифовки или магнитного стола, после чего начинается работа шлифовальным кругом. Данный метод признается оптимальным для плоских поверхностей всех размеров и форм.
Оборудование для механической обработки металла
Процесс механической обработки металлов требует необходимых видов оборудования и достаточных для работы производственных площадей.
Удаление слоев с поверхности металла происходит на токарном, а также на фрезерном станках. Самыми востребованными стали:
- токарная установка, оснащенная ЧПУ;
- станок вертикально-фрезерный.
Механическая обработка металлов на станках новых моделей позволяет изготавливать детали с геометрией и шероховатостью поверхности высокой точности.
На рынке представлено большое разнообразие оборудования для механической обработки металлов. Предприятия могут самостоятельно выбирать устройства. Некоторые заводы ставят карусельные станки, на которых происходит обработка заготовок, имеющих в диаметре до 900 см.
Любое из производств, специализирующихся на механической обработке изделий из металла, комплектуется стандартными видами оборудования, к числу которых можно отнести:
- фрезерные станки;
- зубофрезерные устройства;
- радиально-сверлильное оборудование;
- горизонтально-сверлильные станки;
- вертикально-сверлильные установки.
Посредством молота и наковальни происходит ручная кузнечная обработка. Для механической применяют специальный пресс, который бьет по нагретому металлу.
И молот с наковальней, и пресс считаются механическими приспособлениями. Однако молот воздействует на металл, придавая ему форму, посредством удара, а пресс – давления.
Существуют следующие типы молота:
- падающий;
- паровой;
- пружинный;
- паровоздушный.
Прессы бывают:
- фрикционными;
- гидравлическими;
- винтовыми;
- парогидравлическими;
- эксцентриковыми;
- пружинными;
- кривошипными.
На первом этапе происходит нагрев поверхности заготовки. Впрочем, в последнее время чаще применяется не горячее, а холодное воздействие, которое называется штамповкой. Она может использоваться для обработки всех типов материалов. При этом физические характеристики металла не меняются в процессе придания заготовке требуемой формы.
Читайте также: Гибка алюминиевой трубы
Штамповка имеет следующие популярные виды:
- гибка;
- формовка;
- вытягивание;
- разбортовывание;
- обжатие;
- выпучивание.
Гибка меняет осевую форму деталей из металла. Ее проводят с использованием специальных тисков, которые ставят на гибочные прессы и штампы. Вытягивают детали на давильном устройстве, придавая им сложную конфигурацию. Обжатие делает меньше поперечное сечение заготовки с полостью внутри. Формованием придают изделиям пространственные формы. Работа происходит на специализированных формовочных штампах.
Пространственную форму можно получить, используя выпучивание детали. Бортики и иные элементы появляются у заготовок путем разбортовывания.
Резание как один из методов механической обработки материалов обычно используется на производственных предприятиях. Уже долгие годы он является не только самым распространенным, но одновременно и максимально универсальным, наиболее применимым. Более 80 % операций обработки металлов – это процессы, относящиеся к механической обработке.
Каждый день появляется все больше новых методов изготовления самых разных металлов и заготовок. Соответственно, повышается качество металлических изделий с одновременным снижением трудоемкости производства.
Почему следует обращаться именно к нам
Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.
Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:
- цветные металлы;
- чугун;
- нержавеющую сталь.
При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.
Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.
Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.
Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.
Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.
