Обработка металла - основные виды, способы и сферы применения

Обработка металла - основные виды, способы и сферы применения

Металлообработка – если говорить простыми словами, то металлообработка это деформация металла с помощью специальных операций. После операций по металлообработке металлическая заготовка приобретает форму и размеры, которые были необходимы по задумке. Сам металл имеет хорошую способность хорошо подвергаться механическому воздействию, не смотря на его прочность и жесткость. Чтобы его обработать используют разнообразные специфические станки, для каждого вида обработки используется свой станок и инструмент.

Все виды металлообработки подразумевают под собой снятие небоольшими слоями части металла с помощью резца для получения нужного размера заготовки различными способами, среди таких видов: токарная обработка, фрезерная обработка, зубофрезеровка, шлифовка, долбежка, сверление, одним словом все это механическая обработка. Так же есть обработка без снятия слоя металла, то есть резания, это обработка с помощью давления или пескоструйная обработка. Некоторые виды воздействия на металлы выполняются при высоких температурах, а некоторые при обычной температуре. Например, штамповка или прессование как раз выполняются в обычных условиях. Но хочется выделить именно те виды обработки металлических заготовок, где используется метод точения:

Без знаний основ и базы мех. обработки, не получится стать хорошим специалистом в этой области. Нужно хорошо знать, как определенные операции по мехообработке влияют на металлы, чтобы не делать ошибок и выполнять критически важные действия правильно. Давайте разберемся в основных видах механической обработки.

• Механическая обработка - это широкий спектр методов работы с заготовками с использованием специальных инструментов.

• Обработка с использованием давления. Устройства, создающие давление, позволяют изменять форму заготовки без повреждения ее структуры. При работе с твердыми сплавами необходимо предварительно их хорошо нагреть.

• Термическая обработка - с помощью обработки в печи при большой температуре, улучшается свойтва металла и увеличивается его прочность.

• Химическая обработка - использование щелочей, кислот и других химических веществ позволяет вызвать химические реакции.

• Электроэрозионная обработка - применяется для достижения любой формы детали с помощью специальной резки проволкой.

Для каждого вида обработки есть свои специализированные станки, инструмент и операции, чтобы лучше разобраться во всех методах, нужно рассмотреть каждый из них.

Выбор металла определяется исходя из потребностей каждого конкретной детали, в каких условиях и нагрузках она будет работать. Например для агрессивных сред лучше выбрать твердый сплав. Такие нюансы возникают потому, что каждый материал имеет свои уникальные химические характеристики и поэтому требует особого внимания при выборе метода обработки. Подходящие металлы и технология выбираются с учетом требуемого результата.

Чтобы подобрать правильно материал для его последующей обработки, нужно четко понимать какие механические свойства есть у материала. Лучше сразу запрашивать паспорт на нужную марку стали на металлобазе.

Особенно это важно, если вы используете для обработки станки с ЧПУ, так как они более чувствительны к свойствам стали, а их режущие инструменты стоят дороже, чем на простые, универсальные станки. Напомню, что обработка на станках с ЧПУ является наиболее оптимальной, она является экономически выгодной. Ведь обработка на них более точная, детали дороже.

Есть несколько вопросов, на которые вы должны ответить при выборе материала для обработки:

• Где будет работать деталь? В каком узле будет работать, какие нагрузки на себя возьмет. Является ли она ведущей, и какая скорость её вращения будет, если она выполняет эту функцию;

• В какой среде работать и в каких температурных режимах? Нужно понимать что деталь, которая будет работать в агрессивных средах или при высоких температурных режимах требует тщательного подхода к выбору стали. Склонность детали к коррозии будет в разы выше, чем, если бы она работала в нормальной среде.

Перечислю основные материалы, которые используются в обработке и изготовлению деталей:

• - Алюминиевый сплав – среди цветных металлов является самым распространенным, в составе которого есть два вида сплавов – литейные и конструкционные. Далее конструкционные сплавы в свою очередь делятся на термически обработанные и не обработанные;

• - Нержавеющая сталь – чаще используется в медицинской сфере, в пищевой промышленности, авиации, автомобильной промышленности, так как является коррозионно стойкой;

• - Чугун – железоуглеродистый сплав, подразделяется на серый чугун, высокопрочный чугун, ковкий чугун, антифрикционный чугун. Содержание углерода в чугуне более 2%;

• - Медные сплавы – так же часто используются, кроме алюминия, содержат более качественные физические свойства. Медь является хорошим токопроводящим материалом, отсюда следует частое применение его в электрических элементах. В наше время его применяют в производстве отопительных систем, например, таких как радиаторы;

• - Титан – является наиболее прочным и надежным металлом среди всех существующих. Пользуется спросом в производстве механизмов, которые работают в экстремальных условиях. Титан имеет высокую температуру плавления и высокую плотность, это говорит о том, что при небольшом весе, он имеет колоссальную прочность. Популярный материал используемый в протезировании.

Механическая обработка металла — это процесс превращения черновых заготовок в готовые изделия с использованием различных инструментов и машин. Заготовку сначала режут в размер, а затем она подвергается сверлению, фрезеровке, токарной обработке, молотковой и прессовой обработке, шлифовке, закалки. С помощью таких операций можно производить изделия различных форм и размеров с необходимыми характеристиками и качеством поверхности. Чтобы защитить металл от коррозии и придать ему желаемый внешний вид, финальная обработка может включать полировку, окраску или покрытие. Механическая обработка может быть и высокоточной, на детали с высокой точностью спрос намного больше и такие детали стоят дороже. Это может включать использование одного или нескольких методов механической обработки.

Различные способы воздействия используются в процессе механической обработки:

В процессе используется вращающийся инструмент для создания отверстий нужного размера. Сверление выполняется с целью создания отверстия для резки или установки крепежных элементов, например, болтов.

В промышленных условиях сверление выполняется с использованием специализированного оборудования. Однако существует большое количество ручных инструментов для сверления - электрические, аккумуляторные и обычные дрели, мощные шуруповерты и так далее. В зависимости от плотности, твердости или других характеристик металла выбираются нужные сверла - алмазные или изготовленные из углеродистой стали.

Целью точения металла является получение деталей с определенными размерами, формой, поверхностной шероховатостью и толщиной стенок. Для выполнения процесса точения можно использовать различные инструменты, такие как токарные станки, фрезерные станки.

Предварительно металлическая заготовка закрепляется в специальном приспособлении на станке, называется - державка, до начала точения. Затем ненужная металлическая масса удаляется с помощью резца, чтобы получить желаемую форму детали. Чтобы достичь необходимых размеров и качества поверхности, токарь налаживает скорость и глубину резки.

В целом, точение является основным и важным видом металлообработки. Этот процесс позволяет нам получить широкий спектр деталей, которые используются в различных отраслях, таких как машиностроение, автомобильная промышленность и многие другие.

Обработка поверхности, с помощью шлифовальных кругов получается более гладкая и равномерная поверхность с более точными допусками. Она производится путем удаления небольших слоев металла. Шлифование металла осуществляется для улучшения внешнего вида, удаления дефектов и повышения точности размеров деталей при их производстве.

С помощью токарных станков выполняется основная работа по приданию заготовки формы и размеров, которых требует чертеж. Слои металла снимаются постепенно, по одному миллиметру, а то и меньше. Процесс происходит при помощи токарных резцов, они врезаются в закрепленную заготовку и при её вращение происходит срез слоя стали, который преобразуется в металлическую стружку. Дополнительно с токарными работами могут производиться операции по расточке отверстий, зенковки, сверления, чтобы приблизить заготовку к нужным параметрам.

Фрезерная обработка схожа с процессом сверления, только вместо сверла используются фрезы, она так же вращается в цанге, которая закреплена в головке фрезерного станка. Отличием фрезерной обработки от сверления – фрезеровка не проходит заготовку насквозь, а обрабатывается поверхность или используется для создания канавок.