Распространенные способы механической обработки металла
Металлические детали используются в разных областях промышленности. Придать нужную форму и размер металлическому изделию позволяет механическая обработка металлов. Этот технологический процесс требует применения специального оборудования. А выбор метода механообработки зависит от вида материала и типа требуемого изделия.
Общее описание технологического процесса
Механообработка заготовок может производиться двумя методами:
- давлением (без снятия стружки);
- резанием (со снятием стружки).
В первом случае материалу придается нужная форма и объем путем силового воздействия инструмента, например, кузнечная обработка. Во втором случае с него снимаются поверхностные слои (припуск), например, фрезерование, строгание, шлифование.
Механическая обработка металлов является одним из этапов получения готового изделия из заготовки и требует предварительной подготовки технологической карты с указанием требуемых размеров и классов точности. На основе технологической карты составляется чертеж готового материала, где также указываются размеры и классы точности.
Используемое оборудование
Механообработка применяется на специализированных предприятиях, обеспеченных достаточным количеством производственных площадей и необходимого оборудования.
Для снятия поверхностных слоев изделие обрабатывается на токарном станке и фрезерных установках. Наиболее востребованными среди них являются:
- токарные центры с ЧПУ;
- вертикально-фрезерные станки.
Новые модели рабочих приспособлений позволяют соблюдать высокую точность геометрии и шероховатость поверхности.
Оборудование, позволяющее обрабатывать материал механическим способом, представлено в широком разнообразии. Каждое предприятие самостоятельно принимает решение о необходимости приобретения того или иного устройства. Например, на некоторых производствах установлены карусельные станки, способные обрабатывать изделия до 9 метров в диаметре.
К числу стандартного оборудования, которым укомплектовывается любое предприятие, обрабатывающие металлические изделия механическим способом, относятся следующие устройства:
- фрезерные;
- зубофрезерные;
- радиально-сверлильные;
- горизонтально-сверлильные;
- вертикально-сверлильные.
Оборудование для обработки давлением
Кузнечная обработка может производиться вручную с помощью молота и наковальни. Механический способ заключается в использовании пресса, опускаемого на нагретую поверхность металла.
Оба приспособления являются механическими. Но молотом наносятся удары, за счет которых обрабатываемая поверхность обретает нужную форму, а пресс оказывает давление.
Молот может быть следующих типов:
- паровым;
- паровоздушным;
- падающим;
- пружинным.
Также существует несколько типов прессового устройства:
- гидравлический;
- парогидравлический;
- винтовой;
- фрикционный;
- эксцентриковый;
- кривошипный;
- пружинный.
Прежде чем приступать к обработке давлением, поверхность металла нагревается. Однако в последние годы вместо горячего воздействия чаще используется холодное, называемое штамповкой. Штамповка подходит для работы с любыми типами металлов. Она позволяет придать изделию нужную форму, не оказывая влияния на физические характеристики материала.
К наиболее популярным видам штамповки относятся:
- гибка;
- вытягивание;
- обжатие;
- формование;
- выпучивание;
- разбортовывание.
Гибка применяется для изменения осевой формы металлического элемента и производится с помощью тисков, устанавливаемых на гибочные штампы и прессы. Вытягивание производится на давильном станке и применяется для создания сложных изделий. Путем обжатия уменьшается поперечное сечение детали, имеющей полость. Формование применяется для создания элементов пространственных форм. Для выполнения этих работ используются специальные формовочные штампы.
Путем выпучивания заготовки обретают пространственную форму. А разбортовывание применяется для создания бортиков и других дополнительных элементов.
Метод резки
Резка металла является одним из методов, позволяющим обрабатывать элементы механическим способом на разных типах устройств. Сложнее всего работать с цветными сортами материала, которые тяжело поддаются деформации. Раньше для их резки применялся метод плазменной обработки. Но с появлением лазера этот метод потерял свою актуальность.
В настоящее время применяется волоконный лазер, позволяющий обрабатывать материал и другими способами, например, сверлить или гравировать. Существует несколько видов резки металла:
- обточка;
- сверление;
- строгание;
- фрезерование;
- шлифование.
Принципы обточки и сверления. Когда производят обточку детали, ее размер практически не изменяется. Обточка подразумевает обработку на токарном станке или других видах устройств, в том числе сверлильном и шлифовальном.
Сверление применяется для получения отверстия, которое изменяет внешний вид детали. Этот механический способ может производиться на любом устройстве. Основным условием является наличие сверла и тисков, в которые устанавливается обрабатываемая заготовка.
Строгание детали. Строгание осуществляется на специальном строгальном устройстве, снабженном резцом. Сложность данного вида механообработки заключается в необходимости проведения точных расчетов холостых и рабочих ходов, которые позволяют резцу входить и выходить из обрабатываемого элемента.
Методы фрезерования и шлифования. Фрезерование – сложный механический метод, который проводится на горизонтально-фрезерном станке. Заготовка фиксируется на рабочей поверхности, а затем обрабатывается с помощью фрезы, воздействующей на заготовку под углом.
Шлифование металла – это завершающий этап, позволяющий придать поверхности детали необходимую гладкость и снять лишний слой. Для выполнения шлифования не требуется специальных устройств. Окончательный вид детали можно придать самостоятельно с помощью шлифовального круга. В производственных условиях для этих целей используются шлифовальные станки. Цилиндрические детали обрабатываются вращательными движениями с прямой и круговой подачей. В случае с плоской заготовкой шлифование металла производится только в прямом направлении.
Загрузка...