Виды и способы механической обработки деталей из металла и сплавов - технология и методы операции, основы процесса и инструменты для металлообработки поверхностей из разных материалов - www.rocta.ru
mail
stanok
lines1
lines2
О компании Написать письмо Информация Контакты
rosta-w
тел: 8-908-135-59-82; (473) 239-65-79; 8-800-707-53-38 (Звонок по РФ бесплатный)
 

Механическая обработка металла: что это такое, виды, способы и основы металлообработки

Содержание статьи

  1. Особенности рассматриваемого процесса
  2. Основные виды и способы механической обработки металла
  3. Механическая обработка металла: виды и методы
  4. Способы металлообработки
  5. От чего зависит процесс механической обработки поверхности металлов
  6. Используемое оборудование и инструмент для механической обработки металла
  7. Фрезерование и шлифование
  8. Сварка
  9. Электрическим способом
  10. Металлообработка давлением
  11. Обработка с помощью резки
  12. Повышение защитных свойств материала с помощью химической реакции
  13. Термические операции механической обработки металла

В статье расскажем про механическую обработку металлов, сплавов и других материалов – что это такое, разновидности, особенные черты. Это имеет значение, потому что многие производства используют металлические элементы, которые нужно привести в нужную форму. От отливки крупных стальных листов для обшивки ракеты до загибания скрепок при изготовлении тетрадей – все это металлообработка.

основы механической обработки металлов

Особенности рассматриваемого процесса

Есть много способов, как работать с металлическими элементами. Вещество можно отливать в нужную форму, обдавать теплом или холодом, воздействовать электричеством, химикатами. Но самый старинный вид – резание. Разделение одной заготовки на две части может происходить несколькими методами. Основная черта – приложение воздействий, сил, которые окажутся больше, чем внутренние, молекулярные, которые держат упругость, увеличивают прочность, твердость.

механическая обработка металлов и сплавов

Основные виды и способы механической обработки металла

Ниже перечислим процедуры, способствующие изменению физических или химических качеств, деформации предмета. Прежде чем выбрать подходящий метод, необходимо сравнить все характеристики металлического образца и результат, который нужно получить. Основная цель – преодоление предела упругого деформирования, то есть следует добиться того, чтобы элемент поменял форму и не вернулся в прежнюю обратно.

Фрезерные работы

Вращающиеся фрезы на станке предназначены для фигурной резки круглых заготовок. Они зажимаются между двумя шпинделями, в редких случаях – прикручиваются к одной стороне. Есть устройства с ручным приводом, тогда оператор вручную направляет инструментом с лезвием, а есть те, которые подключены к пульту ЧПУ, то есть имеют компьютеризированное управление. Они работают в автоматическом режиме, рабочий только задает программу наблюдает за процессом.

Зубонарезные работы

Это процедура нарезания и обработки зубьев, например, при изготовлении шестерен. Стружка снимается тонким слоем с помощью специального станка. Сперва происходит черновая механическая металлообработка, затем чистовая. Иногда для упрочнения требуется термообработка с последующей шлифовкой, подгонкой. Инструмент – дисковая фреза, имеющая профиль, соответствующий расстоянию между зубцов.

Токарные работы

С помощью резцов, сверл и разверток с поверхностного металлического слоя снимаются лишние стружки. Образуется нужный узор, впадины, отверстия. Есть два движения – вращение заготовки и воздействие подачи. На токарном станке можно сверлить проемы и развертывать, зенкеровать их, нарезать резьбу, отрезать часть, вытачивать канавки. Результатом будут полученные изделия:

  • гайки;
  • втулки;
  • валы;
  • шкивы;
  • муфты;
  • кольца;
  • зубчатые колеса.
операции механической обработки металла

Механическая обработка металла: виды и методы

Есть две большие категории – со снятием верхнего слоя и без него. К первым относятся точение, сверление, шлифование, дробление и все, что можно отнести к резанию. В данном случае меняется форма, габариты заготовки.

Если не нужно использовать ничего для образования среза, то применяют давление или удар. Воздействие может быть оказано прессом, водой, воздухом, потоком абразивных частиц. Процедура может быть проведена вместе с термообработкой или в естественном температурном режиме. К этой категории относятся: штамповка, прессование, металлопрокат.

механическая обработка металла виды и способы

Способы металлообработки

Помимо одного из двух методов, необходимо выбрать инструмент. Это могут быть режущие сверла, резцы, протяжки, метчики для резьбы, развертки и прочие элементы с острым краем. Для каждой операции необходимо соблюдение техники безопасности и рекомендаций технологической карты. Некоторые станки могут быть многофункциональны, но другие предназначены только для одного типа действия.

обработка металла это

От чего зависит процесс механической обработки поверхности металлов

Нельзя сразу приступить к работе, требуется предварительно создать подробный чертеж с размерами. Затем можно выбрать один из вариантов или их комбинацию, например, сперва отрезать лишнее, а затем обточить. Иногда графические документы требуются и для промежуточных этапов, если их много или они должны обладать высоким классом точности. Выбор в целом зависит от:

  • материала и его физических, химических свойств;
  • размеров;
  • нужной формы;
  • процедуры;
  • шероховатости.
что такое механическая обработка металла

Используемое оборудование и инструмент для механической обработки металла

В основном это станки и расходные материалы. Крупные приборы можно разделить на ручное управление и с ЧПУ – пультом управления. Первые дешевле и проще в освоении, но они требуют постоянного присутствия и внимания оператора. А вторые позволяют сделать изделия с максимальным классом точности.

Есть также аппараты со скромными габаритами, которые удобны для переноски в руках, например, для шлифовки. Некоторые умельцы делают станочные установки самостоятельно, приведем пример в следующем видео, как в своем гараже сделать токарное приспособление:

Инструмент – это режущая кромка, обычно изготавливаемая из инструментальной стали, поэтому обладающая высокой прочностью.

Точение и сверление

Заготовка закрепляется в шпинделях, которые подключены к электрическому приводу совершают быстрое вращение. Резец закреплен в суппорте и совершает движения, которые либо направлены рукой оператора, либо системой управления. Вытачивать можно конусы, цилиндры и прочие фасовочные детали.

Сверление выполняется с целью образования отверстий. Они не обладают высокой точностью, а являются основой для механической обработки металлов, например, для нанесения резьбы. Также аналогичными процедурами, но с большей точностью, являются развертывание, рассверливание, растачивание и зенкерование.

способы механической обработки металлов

Фрезерование и шлифование

Фрезы помогают обработать торцевую часть, периферию, сделать фаску. Можно вытачивать тонкие детали – канавки, шпонки, подсечки. Затем делают шлифовку для того, чтобы добиться нужного уровня шероховатости. Для устранения лишнего слоя (до микроразмеров) применяются абразивные круги. Шлифовальные зерна используются вместе со смазочным материалом. Часто это бывает финишным, итоговым этапом.

методы обработки металлов

Сварка

Это соединение двух частей посредством нагрева до температуры плавления. Иногда происходит без присадочной проволоки, но чаще всего – с ней. Очень распространенный метод механической обработки деталей из металла. Технологии отличаются в зависимости от использования:

  • нагрева химикатами;
  • газовой горелки;
  • элекродуги.
технология обработки металлов

Электрическим способом

Когда на металлические образцы подается ток, они частично разрушаются. На электрод подается напряжение, появляется искра. Чтобы частицы правильно достигли поверхности, необходимо заполнить пространство специальным маслом. В эту категорию также можно отнести ультразвук. Частота колебания настолько высокая (более 20 кГц), что можно делать отверстия даже в особенно прочных и драгоценных металлах.

способы обработки металлов

Металлообработка давлением

Это процедура, при которой не страдает целостность – верхний слой остается на месте. Но форма значительно меняется. Это осуществляется посредством штамповки, прессования или ковки. Часто процесс сопровождается нагревом элемента до температуры, превышающей температуру пластичной деформации. Например, кованые детали нагревают, затем делают несколько ударов. А для штампования используется одновременно две металлические фигуры, которые зеркально повторяют друг друга – матрица и пуансон. Между ними зажимается стальной лист.

виды обработки металлов

Обработка с помощью резки

Любой металлопрокат можно разрезать, если это листовая сталь или профиль. Обычно применяется пильный станок или ручная пила – круг с абразивом. Распиловка может быть ручная, газовая, лазерная или плазменная. Выбор зависит от качества полученного среза, его чистоты, а также от ширины заготовки и материала.

механическая обработка металла

Повышение защитных свойств материала с помощью химической реакции

Чтобы улучшить качество изделия, нужно подвергнуть заготовку управляемым изменениям состава. Иногда они происходят в кристаллической решетке на уровне нарушения структуры, но чаще это простое покрытие поверхности дополнительным слоем, чтобы увеличить продолжительность срока использования. Например, защита от коррозии с помощью цинкования. Процедура делается при проведении электролиза.

Термические операции механической обработки металла

Для многих результатов требуется нагрев элемента с последующим охлаждением. Это позволяет увеличить прочность, изменить кристаллическую структуру, а также совершить деформации, например, ковку. Различают следующие виды термообработки.

Отжиг

В результате увеличения температуры до предела пластичности с последующим снижением жара вместе с печью уменьшается твердость, но становится проще обрабатывать деталь. Часто используется перед штампованием или ковкой.

Закалка

Это аналогичная процедура, но она включает еще один этап – повышенные градусы держат достаточно долго для того, чтобы структура стабилизировалась. А охлаждение происходит не медленно, а быстро – в минеральном масле или просто в воде. Это нужно для того, чтобы снять внутреннее напряжение, образованное после литья, а также для таких элементов, которые испытывают постоянное механическое воздействие в период эксплуатации.

Отпуск

Это повторный нагрев после закалки, который позволяет закрепить все проявившиеся качества, но при этом снизить повышенную хрупкость. Повторное нагревание значительно менее интенсивное.

Старение

Редко используется искусственная стимуляция процессов, которые происходят при стандартном изменении в течение времени.

Нормализация

Это изменение структуры – если сперва после литья химическая решетка с крупным зернами, то после операции она становится мелкозернистой. Это сильно повышает ковкость, но прочность не страдает. В статье мы рассказали про разные технологии механической обработке металла и показали фото. В качестве завершения темы посмотрим короткий ролик.

Видео: точная металлообработка



Наша продукция: