Металлообрабатывающая компания VT-METALL Гибкий подход – железное качество
Звоните, мы сейчас работаем:
  • Главная >
  • Блог >
  • Токарная обработка цветных металлов - Особенности и виды
26.09.2022
Механическая обработка
200
Время чтения: 10 минут

Токарная обработка цветных металлов - Особенности и виды

Редакция сайта VT-Metall
Сохранить статью:

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Описание цветных металлов
  • Группы цветных металлов
  • Сфера применения цветных металлов
  • Обработка цветных металлов
  • Специфика механической обработки цветных металлов
  • Токарная обработка цветных металлов
  • Плюсы токарной обработки цветных металлов
  • Специфика операций, проводимых на токарных агрегатах
  • Агрегаты для токарной обработки цветных металлов

Токарная обработка цветных металлов широко распространена среди всех различных методов изготовления деталей с заданными геометрическими параметрами. Суть данного вида обработки состоит в том, что с заготовки снимают при помощи режущего инструмента необходимый слой металла, соблюдая при этом требуемые размеры и параметры шероховатости поверхностей.

Изделия из металла можно обработать с помощью различных методов, в результате которых из заготовок получаются детали, подходящие по размерам и другим параметрам к различным механизмам. Для их выполнения на токарных станках необходимы многофункциональные приспособления и режущий инструмент в виде резцов, с помощью которых можно изготавливать детали различной геометрической формы и конфигурации.

Описание цветных металлов

К цветным металлам и сплавам относятся почти все имеющиеся в природе металлы и их производные, кроме железа и сплавов, созданных на их основе. В отличие от железа, их добыча обходится значительно дороже, так как в природе они встречаются гораздо реже. Но, несмотря на это, наличие у цветных металлов особых химических и физических свойств экономически компенсируют затраты на добычу, механическую обработку и изготовление на их основе сплавов. Они обладают пластичностью, мягкостью, низкими показателями электрического сопротивления, теплопроводностью, стойкостью к воздействию коррозии и иными полезными свойствами, что, безусловно, является их значительными преимуществами.

Название «цветные металлы» они приобрели по причине специфической расцветки, например, медь имеет красноватый цвет. Сплавы на основе цветных металлов в современной индустрии получили наибольшее применение, так как эти вещества отличаются лучшими физико-химическими свойствами, чем черные металлы. При разделении на группы применяемых металлов они делятся на легкие и тяжелые сплавы.

Группы цветных металлов

001.jpg

По физико-химическим признакам цветные металлы подразделяются на разные группы. Например:

  • К тяжелым сплавам относятся олово, свинец, цинк и другие химические элементы.
  • К легким – титан, натрий, магний, калий, литий.
  • Малая категория – это ртуть, мышьяк, сурьма, кадмий.
  • К благородным металлам относятся золото, серебро, платина, палладий.
  • В рассеянную группу включаются германий, селен, рений, теллур.
  • К тугоплавким металлам относятся хром, ванадий, вольфрам, марганец.
  • В редкоземельную группу входят лантан, самарий, эрбий, иттербий.
  • Радиоактивные металлы – это радий, уран, америций, плутоний.

В современной промышленности чаще всего обрабатывают алюминий, медь и цинк. Рассмотрим их подробнее.

К основным свойствам алюминия относятся пластичность при низких механических характеристиках и высокая электропроводность.

Наибольшее распространение в промышленности из всех цветных металлов получила медь. Ее широко применяют в строительстве, машиностроении и электротехнической индустрии. Она характеризуется высокой теплопроводностью и пластичностью, а также низким электрическим сопротивлением – это свойство обуславливает ее широкое применение в электротехнике. При плавлении хорошо смешивается со многими другими металлами.

 

Для цинка характерно такое качество, как хрупкость металла. Его пластичность проявляется только при нагревании до температуры +100…+150 °С. Цинк обладает свойством высокой устойчивости к коррозии, преимущественно используется в качестве компонентов стальных сплавов и для производства покрытий со стойкими антикоррозионными свойствами.

Из множества сочетаний цветных металлов, имеющихся в настоящее время, особого внимания заслуживает такой сплав, как бронза. Человек научился соединять олово с медью несколько тысяч лет назад. Но бронзу можно получить и без применения олова, а при помощи сплавления меди с такими металлами, как алюминий, бериллий, кремний, свинец и с рядом других. К ее достоинствам причисляются такие качества, как ковкость, пластичность, прочность, устойчивость к коррозии, немагнитное свойство и гибкость.

Сфера применения цветных металлов

Цветные металлы находят все большее применение в разработках производителей современной техники. На предприятиях, специализирующихся на изготовлении атомной техники, а также в авиационном строительстве, в химической отрасли такие металлы, как ниобий, титан, молибден, пользуются повышенным спросом.

У каждого цветного металла имеется своя сфера применения. Медь и медные сплавы часто применяются для производства труб, емкостей, различных сосудов. Они повсеместно используются в химическом машиностроении.

В пищевой промышленности распространено применение алюминия и сплавов, произведенных на его основе. Из них изготавливают различные конструкционные элементы судов, ракет и самолетов. Также такие сплавы распространены в строительной индустрии. Подобная необходимость применения алюминия в различных отраслях связана с его отличными характеристиками: антикоррозионными свойствами, высокими прочностными параметрами при относительно маленькой плотности, хорошими механическими свойствами, которые не меняются даже при минусовых температурах.

Обработка цветных металлов

002.jpg

При металлообработке цветных металлов и сплавов необходимо учитывать следующие факторы:

  • При нагреве происходит химическое взаимодействие с газами окружающей среды.
  • Повышенные температуры приводят к резкому снижению механических характеристик, приводящих к легкому разрушению от ударов.
  • Свойства высокой теплопроводности и удельной теплоемкости.

Учитывая эти и иные факторы, термическое и механическое воздействие надо осуществлять в специальном режиме, по разработанным технологическим схемам. При токарной обработке цветных металлов и сплавов на станках подбирают оптимальные режимы резания: скорость вращения, подачу и соответствующий режущий инструмент.

Цветные металлы и сплавы устойчивы к коррозионному воздействию, но под воздействием кислорода окружающей среды они со временем могут разрушаться. Лучшим способом защиты служит нанесение лакокрасочных покрытий. Существуют три разновидности таких способов – покрытие красками, грунтовками или универсальными защитными материалами.

Идеальную защиту от атмосферного окисления обеспечивают грунтовые составы. Перед покраской предварительно проводится одно- или двухслойное грунтование поверхности. Помимо защитных функций, такая технология позволяет увеличить качество наложения краски на основу. Для защиты деталей из алюминия и его сплавов применяют специальные грунтовки на основе цинка или уретановые краски.

На такие цветные металлы и сплавы, как медь, латунь или бронза, защитные лакокрасочные покрытия обычно не наносят. Изготовленные из них детали и изделия поставляются с заводской обработкой, которая одновременно играет и защитную, и эстетическую роль. Медь со временем покрывается благородным налетом, который не только защищает поверхность, но и придает изделию особый колорит. Помимо этого, в некоторых случаях применяют и технологию искусственного старения для возникновения на поверхности изделия патиновой пленки зеленоватого цвета.

Специфика механической обработки цветных металлов

К механической обработке относятся все процессы, связанные со снятием слоя металла: обработка на токарном станке, фрезерование, шлифование, строгание, гравирование. Условия механической обрабатываемости сплавов из цветных металлов зависят от тех дополнительных элементов, которые включены в сплав.

Характеристики токарной обработки цветных металлов определяются рядом факторов, которые неразрывно связаны с общим процессом механообработки, а именно:

  • силы резания;
  • износа режущего инструмента;
  • параметров чистоты при обработке поверхности;
  • формы стружки.

Другими словами, механическая обрабатываемость цветных металлов – комплексный технологический термин. На данное свойство оказывают влияние физические и химические характеристики металлических сплавов, а также способ его механической обработки.

Факторы, влияющие на выбор вида механической обработки цветных металлов:

  • удельная теплоемкость;
  • ухудшение химических свойств материала при нагреве;
  • способность проводить тепло;
  • снижение механических свойств материала при повышении температуры окружающей среды, в частых случаях при нагреве повышается вероятность разрушения металла во время ударов.

Учитывая все вышеперечисленные факторы, механическая обработка цветных металлов осуществляется в соответствии со специально разработанной технологической схемой. При использовании металлорежущего оборудования особое значение придается скорости вращения заготовки или инструмента и выбору режущего инструмента.

У цветных металлов есть и недостаток – они поддаются разрушению при воздействии кислорода, а в целом обладают высокими прочностными показателями и долговечностью.

Токарная обработка цветных металлов

005.jpg

Применение металлических деталей встречается повсеместно. Они используются в различных сферах жизнедеятельности человека и преимущественно изготавливаются на токарном оборудовании. С помощью таких станков производят зубчатые колеса, шкивы, гайки, диски и многое другое.

Поэтому обработка изделий из металла на токарных станках всегда будет актуальна, особенно при применении оборудования с программным управлением. Станочные комплексы с ЧПУ позволяют обрабатывать детали с высокой точностью и получать изделия высокого качества любой сложности по разработанным чертежам.

Плюсы токарной обработки цветных металлов

При производстве деталей из металла почти всегда осуществляются токарные операции.

Достоинства токарной обработки:

  • Изготовление деталей сложной формы. Применение станков с программным управлением дает возможность изготовления даже самых сложных по конфигурации деталей.
  • Экономичность. Количество отходов при производстве минимальное – на стружку приходится не более 10 % металла, которая к тому же потом отправляется на переработку.
  • Получение качественных готовых деталей, которые сразу можно использовать по назначению, без добавочных операций.
  • Производство высокой точности. При использовании станочных комплексов с ЧПУ изделия, изготовленные из металла, в наивысшей степени удовлетворяют эстетическим и техническим параметрам. При производстве отсутствует такое понятие, как «человеческий фактор», т. е. человек в процессе обработки практически не участвует, поэтому и не допускает ошибки. Оборудование осуществляет все движения по заданной программе, и, в случае необходимости, легко перепрограммируется на изготовление другой детали.

Специфика операций, проводимых на токарных агрегатах

004.jpg

Главной задачей, поставленной перед оператором станка с ЧПУ, является получение детали, полностью удовлетворяющей требованиям заказчика по точности размеров, параметрам шероховатости и конфигурации.

Принцип токарных работ, осуществляемых с использованием специализированного оборудования, с применением специальных режущих инструментов заключается в снятии с металла определенного слоя.

Данные процессы можно контролировать не только в автоматическом режиме, но и в ручном. Они подразделяются на главные и дополнительные типы движения. К главному типу относится вращение закрепленной детали, а к дополнительному – подача и движение инструмента по различным траекториям.

Только при токарной обработке на специальном высококачественном оборудовании с ЧПУ можно гарантировать необходимый уровень качества работ и точность в процессе производства металлоизделий.

В технологические процессы, независимо от марки обрабатываемого материала, входит целый перечень операций:

  • отрезная;
  • резьбовая;
  • сверление отверстий;
  • точение канавок.

Токарные операции также подразделяются на черновые (предварительные) и чистовые (окончательные). Для получения качественных поверхностей стоит учитывать плавность и поступательность движений инструмента, нельзя допускать резких движений при точении.

Для достижения высокого качества при обработке требуется соблюдать ряд требований:

  • Выполнение регулярных проверок работоспособности, жесткости и надежности узлов станка.
  • Возможность вращения заготовки с большими оборотами.
  • За один оборот шпинделя необходимо снимать максимально возможный слой металла.
  • Режущий инструмент должен быть надежно закреплен для возможности воздействия на заготовку необходимыми силами.

Агрегаты для токарной обработки цветных металлов

20210210-001.jpg

В токарную группу, кроме станков универсального типа, входят разнообразные обрабатывающие центры и комплексы. При штучном или мелкосерийном выпуске с множеством операций применяют токарно-винторезные станки. Обработку деталей из калиброванного прутка целесообразнее производить на токарно-револьверных станках.

Заготовки крупных габаритов обрабатывают преимущественно на оборудовании токарно-карусельного типа. На них производятся операции по подрезке торцевых поверхностей, нарезании канавок. Также можно выполнить такие действия, как фрезерование, шлифование, растачивание и точение. Фланцы и диски рациональнее обрабатывать на лоботокарных агрегатах. Профессиональные станочники могут изготовить поверхности любой конфигурации и сложности: цилиндрические и конусные, а также фасонные и лобовые.

На некоторых обрабатывающих комплексах можно одновременно выполнять и токарную, и фрезерную обработку. Такое оборудование применяют для изготовления деталей со сложной конфигурацией поверхностей (например, коленчатые валы). Поэтому токарно-фрезерные обрабатывающие центры пользуются особой популярностью.

Вручную операции выполняют на универсальных токарно-винторезных станках стандартного типа, а механообработка в автоматическом режиме осуществляется на станочных агрегатах с ЧПУ без человеческого вмешательства в рабочий процесс. Машинная обработка на оборудовании с ЧПУ предназначена для выполнения высокоточных работ и повышения производительности.

Сегодня токарная обработка используется практически во всех производственных отраслях. Поэтому, несмотря на достаточно высокий уровень развития, данный вид работ с металлами продолжает стремительно развиваться, обеспечивая высочайшие качественные и скоростные характеристики.


Читайте также
Получить бесплатный чертеж

Получить бесплатный чертеж

Скачать прайс

Скачать прайс

Пересчет проекта

Пересчет проекта

Позвонить бесплатно

Позвонить бесплатно

Скачать прайс

Скачать
прайс

Написать WhatsApp

Написать WhatsApp

Яндекс.Метрика