что такое мехобработка металла
Технологии обработки металлов: виды механической металлообработки – основные способы
Сталь является одним из самых крепких материалов, поэтому ее используют практически во всех сферах машиностроения и производства. В статье мы расскажем про основные виды механической обработки металла и металлических изделий, нюансы каждого способа.
Особенности металлообработки
Каждый специалист, работающий в этой сфере, обязан знать не только методы резания, шлифования и проката, но и то, как каждый материал себя ведет в определенных условиях. Перечислим ключевые разновидности:
Обратите внимание! Перечисленные виды могут быть комбинированы, например, электрохимическая обработка.
От чего зависит вид металлообработки
Основная причина выбора – это технические характеристики металла, а именно:
Второй решающий фактор – это задача. Исходя из нее можно выбрать способы, которые помогают разрезать изделие, улучшить его физико-химические свойства и пр.
Таблица по видам
Придание заготовке требуемой формы без нарушения целостности
Изменение конфигурации вместе с деформацией физических качеств детали под воздействием температуры
Выдавливание из стального листа или иной плоскости нужного элемента с двухсторонним рисунком
Создание профиля поперечного сечения
Получение изделия необходимой формы
Придание поверхности нужного уровня шероховатости и достижение точности
Распиловка заготовки на две и более части
Достижение идеального цилиндра и создание насечек на нем
Электрический метод обработки металлов
Разрушение структуры материала под воздействием электричества давно изучено и активно применяется. Суть процедуры в следующем: на определенный маленький участок подается искра с высоким напряжением. При образовании заряда и при его контакте с металлической поверхностью выделяется очень большое количество тепла. Под воздействием температуры сталь начинает плавиться и испаряться – на месте образуется отверстие.
Преимуществом такого способа является чистота среза и фактически полное отсутствие остатков и обрезков. А чтобы даже те небольшие частички, которые образуются, не разлетались, в зону контакта заливают небольшим слоем маслянистую жидкость. Такая пленка буквально улавливает элементы.
Сварка
Это основной используемый метод соединения двух и более металлических элементов. Сварной шов получается благодаря расплавлению металла в образуемой электродугой ванне. При застывании он становится очень прочным, почти монолитным с остальной поверхностью. Есть разные методы сваривания, самые распространенные:
Разновидности аппаратов и технологию проведения дуги, режим выбирают в зависимости от материала и необходимой цели. В ряде случаев перед сваркой проводятся предварительные процедуры – зачистка, обрезка кромок, разделка.
Механическая обработка деталей из металла
При взаимодействии инструмента с заготовкой можно снять верхний слой – это самый распространенный результат в данной группе способов металлообработки.
Сверление и точение
Просверлить можно сквозное и глухое отверстие. Оно может быть самобытным или предназначенным для последующего нанесения резьбы. Сверлят следующим образом:
Выбор сверла должен зависеть не только от диаметра необходимого отверстия, но и от плотности материала. Кончик может просто сломаться при неправильном подборе.
Точение – это металлообработка цилиндрических и конусных заготовок на токарном станке. Шаблон надежно фиксируется в шпинделях с электрическим приводом и вращается вокруг своей оси. Токарь с помощью специальных инструментов, которые зажимаются в тисках, направляет режущую кромку на необходимую часть. В результате срезается верхний слой. Подобным образом также наносится внутренняя и внешняя резьба.
Шлифование и фрезерование
Фрезерный станок работает уже не только с цилиндрами и с конусами, но и с другими формами. Принцип работы аналогичный, но заготовка уже не вращается, движется только фреза. Типоразмер резцов самый разный, часто они представлены сверлами, развертками и прочими инструментами.
Шлифовка предназначена для того, чтобы добиться максимальной точности размеров и необходимой шероховатости. Когда нужна максимальная гладкость, применяются абразивные круги с минимальным размером абразива. Также дополнительно можно отполировать поверхность с помощью специальной полировальной машины. Шлифование делят по степени обработки на грубое или черновое, чистовое и тонкое.
Способ обработки металла давлением
В случае, когда нельзя нарушать целостность экземпляра, но требуется изменить его форму, то применяется более мягкая металлообработка с помощью прессов и штампов. Оборудование работает по принципу оказания большого давления на рабочую область.
Прокат
Все изделия из металлопроката созданы по данной технологии, а именно:
Принцип работы следующий: заготовка проходит через сжимающиеся вальцы, приобретая необходимую форму.Обычно поперечное сечение уменьшается, а разрез приобретает нужные параметры. Есть три подвида прокатки:
Волочение
Задача данной процедуры – уменьшить величину сечения детали. В ходе операции более крупная заготовка протягивается через волоки. Примером может служить изготовление проволоки (откуда и название распространенного материала). Сперва более крупный металлический канат проходит сквозь ряд фильер. Метод также имеет разновидности, волочение бывает:
Прессование
С помощью этой технологии обработки металлов получают изделия из чугуна, алюминия и других хрупких материалов, которые под воздействием высокой температуры или без нагрева приобретают нужную форму. Заготовку зажимают в матрице с отверстиями. Сверху начинает действовать пресс. Под его воздействием вещество просто выдавливается в заранее подготовленные емкости. Так получаются запчасти для автомобилестроения, самолетостроения и прочих сфер производства.
Матрица обычно подготавливается из жаропрочной стали, поскольку часто необходим нагрев. Прессование бывает:
Ковка
У каждого типа металла есть своя температура, когда он поддается процедуре. Она относится к одним из самых древних, поскольку еще кузницы средневековья работали по этому принципу – нагрев и механическое воздействие. Сейчас все доведено до автоматизма. Есть три способа:
Штамповка
Она может быть объемной и листовой. В первом случае получаются трехмерные изделия, во втором – штампы с плоскими параметрами. Есть две части у станка – матрица и пуансон. Одна из них является статичной, а другая – подвижной. Обе они зеркальные (в случае работы с листом) или имеют разную конфигурацию, в соответствии с нужной деталью. Обычно между двумя элементами есть один или несколько зазоров, куда выдавливается излишек. Затем он счищается, а сама заготовка на этом месте шлифуется. Но есть и полностью закрытые штампы, в которых таких отверстий по бокам не предусмотрено, тогда требуется точно распределять количества металла.
Листовая штамповка бывает двух видов:
Простым примером технологической процедуры можно привести чеканку монет.
Обработка с помощью резки
Разрезать можно как металлический лист, так и любой полый или сплошной элемент, например, жгут. Резать можно напрямую или применять фигурную процедуру. В первом случае возможны даже ручные ножницы по листовой стали, а во втором не обойтись без высокотехнологичных станков с пультом чистового управления.
Оборудования с ЧПУ высокого качества и по доступным ценам можно приобрести на сайте https://stanokcnc.ru. Здесь представлен широкий ассортимент продукции для профессионального производства изделий из металла.
Также резка производится на токарном, фрезерном и ином оборудовании – убирается верхний слой с помощью режущей кромки инструментов.
Оборудование для механической обработки металлов
Механическая обработка
Метод механической обработки основан на резании или срезании фрагментов с поверхности металла, для придания ему нужных форм и размеров. Механическая обработка условно делится на резку (вытачивание) и абразивную зачистку. Резка – совокупность процессов, в ходе осуществления которых заготовка доводится до заданной геометрии путем удаления излишков материала при помощи различных видов инструментов. Данные процессы могут включать:
Оборудование для механической обработки металлов
Основная работа заключается в снятии стружки с заготовки для придания ей конечной формы согласно чертежам. Эти процессы выполняются на токарных и фрезерных станках. Современные цеха имеют различные модификации станков, чаще всего с программным управлением. Именно они позволяют изготавливать различные детали, отвечающие всем требованиям ГОСТа. Их преимущества — скорость работы, предельная точность и исключительное качество изделий.
Широкий ассортимент станков различной направленности позволяет выбрать именно то оборудование, которое позволит наладить процесс обработки металлов наилучшим образом. Например, карусельный токарный станок способен обрабатывать заготовки, имеющие диаметр до восьми метров. Станки такого типа применяются не на каждом производстве. Чаще используются координатно-расточные станки. Они способны обеспечить расточку изделий под любым углом.
Практически каждое предприятие, занимающееся обработкой металлов, имеет в своем арсенале такие станки, как:
На сегодняшний день существует множество предприятий, которые предлагают свои услуги по механической обработке металлов. Совершенные и современные машины заменяют собой примитивные старые станки с полуавтоматическим управлением. Сейчас производственные линии практически повсеместно состоят из автоматических линий, позволяющих исключить ручной труд. Программное обеспечение этих станков таково, что на 99% исключает риск возникновения брака. Для того чтобы работать на современном оборудовании, необходимо иметь соответствующую подготовку.
Использование на предприятиях современного оборудования для механической обработки металла — это гарантия качества выпускаемых изделий, высокая скорость и точность работ вне зависимости от сложности и объема.
Виды металлообрабатывающего оборудования
Металлообрабатывающее оборудование классифицируют в соответствии с видом операций, которые оно выполняет с металлическими заготовками. Различают следующие типы оборудования:
Наиболее распространенным видом современного металлообрабатывающего оборудования являются токарные станки. Эти устройства вращают металлическую заготовку вокруг шпинделя. По мере вращения инструменты и режущие кромки формируют или режут металл, придавая ему нужную форму. Токарные станки выпускаются в различных вариантах, от небольших настольных устройств, до больших стационарных моделей. Некоторые из них могут управляться вручную, некоторые – работать под управлением ЧПУ. Токарные станки выполняют большое количество операций, таких, как: расточка и обточка цилиндрических и фасонных поверхностей, нарезка резьбы, обработка торцов, сверление отверстий и так далее. Токарные станки можно назвать универсальными, что и объясняет их востребованность.
Фрезерные станки – устройства, обрабатывающее поверхность материала при помощи фрезы, вращающейся вокруг оси шпинделя (как сверло) и рабочего стола, который может перемещаться в нескольких направлениях. По способу управления различают ручные станки и машины под управлением ЧПУ. Последние могут выполнять огромное количество сложных операций, таких как прорезание пазов, строгание, сверление, нарезание резьбы, фрезеровка и так далее.
Металлорежущие станки используются для резки мягких и твердых металлов в одном линейном направлении. По способу управления данное оборудование разделяется на автоматическое, ручное и полуавтоматическое.
Станки для гибки и формовки – оборудование, позволяющее изгибать металлы для придания им нужной формы.
Металлообрабатывающее оборудование для сверления, растачивания, зенкерования и рассверливания металлических деталей. К такому оборудованию относят многошпиндельные или центровальные станки.
Шлифовальные установки – устройства, предназначенные для придания поверхностям металлических изделий гладкости и блеска. Могут шлифовать детали как снаружи, так и внутри.
Передовые методы металлообработки
Технология металлообработки — это совокупность технологических процессов, с помощью которых кузнецы изменяют характеристики, форму, размеры металлов и сплавов. Чтобы облегчить работу людей, машины постоянно улучшаются. На них устанавливаются дополнительные модули, которые расширяют функционал. Машины снабжаются системами ЧПУ.
Разработчики новых механизмов нацелены на достижение трёх целей:
Установка дополнительных шпинделей, рабочих частей, систем ЧПУ увеличивает производительность, точность, эффективность промышленных станков.
Выбор оборудования
Выбирая металлообрабатывающее оборудование следует обратить внимание на несколько основных характеристик:
Оборудование для работы с металлами от Warcom
Итальянская компания Warcom предлагает широкий выбор оборудования для обработки металлов. В нашем ассортименте представлены листогибочные прессы, станки плазменной и лазерной резки, гильотины и другое оборудование, использующиеся в металлообрабатывающей сфере. Вы можете выбрать бюджетные модели или станки для крупных предприятий с большим количеством функций. Также есть возможность приобретения подержанных устройств, прошедших предпродажную проверку, гарантирующую их качество и работоспособность.
Виды металлообрабатывающих станков
Оборудование для обработки металла разделяют по разным факторам. Например, металлообрабатывающая техника может разделяться по выполняемым технологическим операциям, количеству рабочих частей, габаритам, производительности, системе управления.
Способы механической обработки металлов
Основным видом обработки металлических заготовок считается резание. Эта технологическая операция выполняется разными видами оборудования и методами. К механическим способам относятся:
Отдельным методом обработки можно назвать прессование. При этом используется пресс для металла.
Станки для газовой резки металла
Старый способ разрезания металлических листов. Для этого применяются специальные горелки, через которые подаётся горючий газ или газовая смесь. После открытия вентилей газ проходит через соединительные шланги, выходит через сопло. После его зажжения можно начинать работать. Современные модели оборудования комплектуются автоматическими системами управления, что увеличивает точность резов. Главный минус газовой резки — термоусадка, ухудшение характеристик материала из-за нагрева.
Плазменные станки для резки
Плазменные станки для резки металла считаются современным оборудованием. Станок создаёт узкую струю плазмы, с помощью которой происходит разрезание металлической заготовки. Увеличивается точность, скорость выполнения резов. Однако подобные станки дорогие.
Станки для лазерной обработки
Механизмы, разрезающие металлические листы с помощью лазерного луча, считаются самыми точными. На подвижном портале с направляющими закрепляется лазерная головка. С помощью системы линз фокусируется лазерный луч, который разрезает материал. Лазер обеспечивает высокую точность реза, минимальные потери материала.
Механизмы, оборудуемые лазерными головками, используются для разрезания цветных металлов, сплавов. Важно понимать, что во время работы они затрачивают большое количество энергии.
Гидроабразивные и электроэрозионные станки
Инновационный метод разрезания металлических заготовок. Оборудование создаёт большое давление, которое воздействует на воду. Она вырывается из сопла с большой скоростью, что позволяет разрезать листы разной толщины.
Оборудование для термической обработки
Чтобы улучшить характеристики металла, сплавов, сделать отливки сложной формы, материал нужно разогреть. Для этого применяются следующие приспособления:
Отдельной группой выделяются вакуумные печи. С их помощью нагревают, плавят, закаляют быстрорежущие стали.
Какой инструмент применяется при химической обработке
Контролируемая химическая обработка применяется для зачистки материала от налёта, декоративных покрытий или защиты металла от разрушительных факторов окружающей среды. Для проведения работ не нужно использовать механизмы, особые инструменты. Нужно уметь пользоваться химическими растворами, которые активно воздействуют на материал.
Станки для холодной и горячей ковки
Горячая и холодная ковка металла считаются популярными способами изменения формы, характеристик деталей. Используемые инструменты, оборудование:
Горячая ковка считается более опасным методом обработки металлических деталей. Для её проведения нужно позаботиться о системе вентиляции, пожарной безопасности.