Обработка металла: способы и особенности мехобработки

Распространенные способы механической обработки металла

Обработка металла: способы и особенности мехобработки

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.

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:

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.

Молот

Также существует несколько типов прессового устройства:

Схема пресса

  • 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.

Штамповка метала

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.

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.

Варианты резки металла

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.

Параметры основных видов резки металла

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.

Видео по теме: Точная обработка металла

Источник: https://promzn.ru/obrabotka-metalla/mehanicheskaya.html

Особенности и способы механической обработки металлов

Чтобы превратить металлическую заготовку в деталь, пригодную для использования, ее подвергают механической обработке. Есть несколько способов выполнения данной операции, имеющие свои достоинства и недостатки. Кроме того, в некоторых случаях должны соблюдаться определенные условия для получения желаемого результата. Рассмотрим основные способы механической обработки.

Обработка механическая давлением

Для изменения формы заготовки без изменения первоначальной массы применяется давление на объект. Как правило, речь идет о создании металлических деталей из проката. Сюда относится;

  • гибка;
  • высадка штампов;
  • прочие методы краткосрочного или долгосрочного давления.

Свободная ковка

Ручная горячая ковка с давних времен применяется для придания металлу нужной формы. В зависимости от количества в составе заготовки такого элемента, как углерод, подбирается температура нагрева. После чего ударной силой придается нужная форма заготовке.

В конечном итоге получается качественная деталь без единого сварного шва, что положительно отражается на ее прочности. Из-за низкой продуктивности метода ручной ковки, ее применяют преимущественно в бытовых условиях, но есть и некоторые исключения. Как правило, это выпуск одиночных или мелкосерийных деталей ручной работы.

Механизированная ковка – это более эффективный способ получения нужных деталей. Воздействие на заготовку в этом случае производится при помощи пневматического или воздушного молота. Недостатком является умность процесса, что позволяет использовать его только на крупных промышленных предприятиях с огромными площадями.

Прессование

Механическая обработка любых деталей также производится при помощи другого устройства – гидравлического пресса. Также существуют прессы фрикционные и парогидравлические.

Отличие от кузнечного молота в принципе воздействия состоит в постоянной, а не ударной силе, применяемой для достижения конечного результата. При нагревании и прессовании заготовка помещается в специальный контейнер заданного сечения.

Это позволяет получать детали нужной точности и заданной прочности с неограниченным разнообразием форм.

Штамповка

Давление при помощи пресса также применяется в штамповке для твердых марок стали. По заранее изготовленному штампу заготовке с точностью до миллиметра придается нужна форма.

Бывает штамповка горячая и холодая, однако технология обоих вариантов принципиально не различается.

Единственное преимущество горячего метода состоит в возможности получения деталей весом до нескольких тонн, что недопустимо для холодной штамповки. Бывает также штамповка объемная и листовая.

Механическая резка металлов

Для придания заготовке формы, например, создании округлых краев пластины, шестеренок и так далее, применяется метод резки. Механический способ резки предполагает изменение объема детали, путем снимания некоторого количества металла с поверхности. Такой метод обработки характеризуется образованием большого количества отходов, поэтому применяется в исключительных случаях.

Источник: http://stoprsp.ru/osobennosti-i-sposoby-mexanicheskoj-obrabotki-metallov.html

Механическая обработка металлов: методы и услуги

Механическая обработка металлов предполагает воздействие на заготовку контролируемым давлением, которое транслирует матрица (плита) пресса (молота) или режущая кромка обрабатывающего инструмента.

В данной статье мы рассмотрим современные технологии механической обработки, а равно и результаты их применения. Руководствуясь этими сведениями, вы сможете заказать интересующие вас услуги по механической обработке металла  у «правильных» исполнителей, обладающих соответствующим станочным парком.

Методы механической обработки металлов

Механическая обработка предполагает всего две методики воздействия на заготовку, а именно:

  • Контролируемое давление на плоскость. На этой методике базируются такие операции, как гибка, штамповка, высадка и так далее. Обрабатывающее усилие, в данном случае, генерирует верхняя плита пресса или гильотины.
  • Резание (отделение «лишнего» объема специальным инструментом) вращающейся или неподвижной заготовки. Эта методика легла в основу таких операций, как токарная и фрезерная обработка, строгание, сверление и так далее. Обрабатывающее усилие, в данном случае, генерирует режущий инструмент, вдавливаемый в тело заготовки.

Причем первая методика – обработка давлением – используется в процессах формообразования полуфабрикатов или в производстве заготовок из сортового металлопроката.

Вторя методика – обработка резанием – позволяет получить из заготовки или полуфабриката готовую продукцию, обработанную в соответствии с определенными квалитетами качества (с контролируемыми величинами допусков, напусков и припусков).

Виды механической обработки металлов давлением

С помощью контролируемого давления можно реализовать следующие технологические операции:

  • Изменение формы листовой или балочной заготовки, вплоть до формирования нового рельефа или нового поперечного сечения.
  • Отделение от сортового металлопроката, в процессе которого из листовой или балочной заготовки будет «вырезан» полуфабрикат с нужными габаритами.

Технологические операции первого типа реализуются на прессах, механизированных кузнечных молотах, гибочных станках, прокатных станах (ротационных прессах).

С помощью этих агрегатов можно согнуть, разогнуть, вытянуть или уплотнить любую металлическую деталь.

При этом качество обработанной поверхности оставляет желать лучшего, а в поверхностных слоях металла накапливаются усталостные напряжения.

Технологические операции второго типа практикуют в процессе формирования полуфабрикатов самой разной формы, которые получают методом штамповки, резки на гильотинах, вырубки. Все вышеупомянутые операции можно проделать на типовых или специализированных прессах.

Механическая обработка резанием

Обработка металла резанием дает возможность реализовать следующие технологические операции:

Токарную обработку, предполагающую изменение формы и размеров заготовок, образованных телами вращения (цилиндрами, конусами, сферами).

Этот тип обработки реализуется на особых токарных и токарно-винторезных станках (последние используются для образования резьбовых поверхностей), в шпинделе которых закрепляют заготовку. Обрабатывающие  инструменты – резцы – крепят в суппорте.

Причем шпиндель совершает вращательное движение (вместе с заготовкой) а суппорт – возвратно-поступательное перемещение (вместе с режущим инструментом).

Сверление, предполагающее формирование глухих или сквозных отверстий с помощью вращающегося  пруткового инструмента – сверла. Заготовка крепится к столу и остается неподвижной. Шпиндель режущего инструмента не только вращает сверло, но и перемещает его вниз и вверх.

Читайте также:  Принцип работы четырехтактного двигателя

Фрезерование – обработка фасонных или плоских поверхностей, формирование пазов, канавок.

Фрезерный станок укомплектован инструментальным шпинделем и подвижным столом, к которому крепят заготовку.

Шпиндель вращает фрезу (режущий инструмент), а стол обеспечивает продольную и поперечную подачу заготовки. В итоге, на таких агрегатах обрабатываются детали любой формы, а не только тела вращения.

Абразивная обработка, предполагающая использование особого режущего инструмента – абразивного круга, с помощью которого можно реализовать и шлифование поверхности, и глубокое резание, и доводку до нужного класса точности. Схема станка для абразивной обработки похожа на конструкцию агрегата для фрезерования. То есть, инструментальный шпиндель обеспечивает вращение абразивного круга, а за подачу отвечает привод рабочего стола, на котором крепят деталь.

Необходимо заметить, что любая металлообработка механическим способом предполагает генерацию обрабатывающего усилия в точке соприкосновения инструмента и заготовки, за счет перехода крутящего момента  в силу резания. Причем крутящий момент может генерировать и инструмент (сверло, фреза) и заготовка (в токарном станке).

Механическая обработка на станках с ЧПУ

Уровень качества, который обеспечивает любая технология механической обработки металлов, в первую очередь зависит от мастерства оператора того или иного станка или агрегата.

Поэтому, в целях повышения качества обработанной поверхности и точности габаритов получаемых деталей, обработку металлов резанием или давлением стараются проводить без участия человека (оператора), делегируя исполнение и контроль качества особому прибору – блоку числового программного управления.

Такие станки стоят недешево. К тому же, каждый обрабатывающий процесс начинается с создания «программы», управляющей работой привода и суппорта. Но впоследствии эту программу можно «запускать» уже в автоматическом режиме, получая гарантировано качественный результат (при условии стабильности габаритов режущих кромок у обрабатывающих инструментов).

Источник: http://steelguide.ru/obrabotka-metalla/mexanicheskaya-obrabotka-metallov-metody-i-uslugi.html

Механическая обработка металлов

Во многих областях промышленности не обойтись без такого процесса, как механическая обработка металлов. Машины, станки и инструменты постоянно совершенствуются, из года в год операции осуществляются все быстрее.

На производственных предприятиях работают станки специализированного и общего назначения. С помощью таких станков легко раскроить заготовки листового, профильного или другого типа.

Широко применяются также методы разделения материала: резка ножовочным полотном, фрезой, ленточной пилой и прочие.

Технологические процессы механической обработки металлов

Механическая обработка металлов — достаточно сложный процесс, в результате которого получаются детали определенных размеров и заданных форм. Существует два способа механического воздействия на материал. Первый способ выражается в снятии верхнего слоя с рабочей поверхности.

При этом глубина может быть разной зависимо от требований, предъявляемых к размерам детали. Во втором способе материал никак не повреждается при первичном воздействии, он может лишь прессоваться, штамповаться, коваться, прокатываться.

Как правило, за таким способом воздействия следует этап дальнейшей работы над деталью.

Комплекс технологических операций по приданию определенного размера и формы деталям предусматривает различные виды механической обработки металлов. Основные из них – это работы по точению, фрезерованию, строганию, шлифованию и сверлению.

Сейчас все операции проводятся на современных многофункциональных станках. Так, одна и та же машина может выполнять последовательно разные функции. Для этого просто необходимо правильно установить программы и вовремя применять нужные инструменты.

Многие названия инструментов говорят об их предназначении: сверло — для сверления, фреза – для фрезерования и так далее.

Все виды механической обработки металлов разнообразны, им свойственные собственные отличия и нюансы.

Самым современным способом, отвечающим высокотехнологичным требованиям, является обработка на токарном станке. Они бывают автоматическими, полуавтоматическими и с ЧПУ.

Как правило, для обработки фасонных или плоских поверхностей используется фрезерование разных видов: торцевое, концевое или фасонное.

Сейчас множество современных производств предлагают услуги по механической обработке металла. Станков для проведения этих работ существует также немало, но время диктует свои условия, поэтому машины постоянно совершенствуются. Так, примитивные станки уже почти везде заменены на автоматические линии.

Динамично развивающиеся предприятия стараются как можно больше расширить производство с помощью высокотехнологического оборудования. Таким образом, с большой долей вероятности можно гарантировать высокое качество выпускаемой продукции и минимальные сроки обработки заказов.

Любое производство выигрывает, если принимает за приоритетное направление хорошую выработку качественных изделий, независимо от объема заказа и его сложности.

Оборудование для механической обработки металлов

Как правило, услуги по механической обработке металла выполняются быстро и в полном соответствии со всеми стандартами, когда за работу берется квалифицированный персонал.

Кроме этого, каждое перспективное предприятие обеспечивает для работы оптимальные условия: достаточное наличие производственных площадей, необходимое оборудование.

Стоит отметить, что для успешного и быстрого выполнения заказа персоналу нужно предоставить станки, сварочное и технологическое оборудование.

Итак, для выполнения работ следует правильно выбрать оборудование механической обработки металлов. Конечно, за основную работу – снятие стружки, отвечает токарное и фрезерное направление.

Самое распространенное оборудование в данной сфере – токарные центры с ЧПУ и центры вертикально-фрезерные. Современные модели позволяют изготовлять детали, соответствующие самым высоким требованиям относительно геометрических параметров изделия и шероховатости его поверхности.

Преимуществами новых моделей станков являются: точность, скорость, улучшенные параметры рабочих зон.

Оборудование механической обработки металлов на настоящий момент представлено в широком ассортименте. Среди многообразия моделей имеются как самые популярные, так и достаточно редкие (относительно часты применения). К примеру, карусельный станок, который способен обработать деталь, имеющую диаметр до девяти метров.

Такой станок применяется не часто и не везде. Достаточно востребованы координатно-расточные станки, обеспечивающие качественную расточку под любым углом и станки расточные с поворотными столами.

Каждое предприятие, сфера деятельности которого – механическая обработка  металла, старается иметь в наличии фрезерные, зубофрезерные, радиально-, горизонтально- и вертикально-сверлильные станки.

Источник: https://promplace.ru/mehanicheskaya-obrabotka-metallov-1137.htm

Обработка металла: 5 основных методов

Некоторые сравнительно простые методы обработки металла люди применяли еще в древности. Именно металл и всё новые методы его обработки стали залогом технического прогресса. Сейчас нам известно столь много различных методов, что в них очень легко запутаться. Давайте попробуем кратко и понятно разложить всё по полочкам.

К основным методам металлообработки можно отнести:

  1. Литье;
  2. Термическая обработка;
  3. Обработка давлением;
  4. Сварка;
  5. Электрическая обработка.

Процесс металлообработки для каждого метода уникален. Более того, каждый метод имеет свои вариации.

Описание методов обработки металла

Литье

Этот процесс обработки металла известен человечеству уже много веков. Его суть заключается в нагреве металла до жидкого состояния с последующим разливом в заданные литейные формы. Затем металл остывает и твердеет.

Получается так называемая отливка, которая точно повторяет очертания заливочной формы.
С развитием металлургии процесс литья постоянно совершенствовался. Теперь различают несколько видов литья, в том числе и литье с дополнительным применением давления.

Новейшие методы литья позволяют получать отливки очень маленьких размеров с небывалой точностью размеров.

Термическая обработка

Этот метод направлен на изменение  внутренней структуры металла, что достигается путем нагрева металла с последующим выдерживанием и охлаждением. Для придания металлу нужных свойств параметры термической обработки могут быть различные. Температура нагрева, выдержка металла в нагретом состоянии и скорость охлаждения – все эти параметры влияют на конечные свойства металла.

Различают 3 вида термической обработки:

  1. Термообработка – бывает трех основных видов: отжиг, закалка и отпуск;
  2. Химико-термическая обработка металла – применяется для насыщения поверхности металла другими элементами (например, углеродом). При этом методе наблюдаются самые высокие температуры нагрева металлов и значительные периоды выдержки для придания сплаву однородности;
  3. Термомеханическая обработка – этот метод позволяет добиться лучших механических свойств металла, чем классическая термообработка.

Обработка давлением

Один из видов обработки металла давлением (ковка) получил широкое применение еще несколько тысячелетий назад. С тех пор технология совершила несколько серьезных скачков вперед, и теперь на производстве применяются и другие технологичные методы обработки металла давлением.

Суть этого метода проста — придать заготовке необходимую форму и размер под действием физической силы (давления). Для достижения этих целей применяют различные станки для обработки металла, каждый из которых соответствует конкретному методу.

Всего различают 7 методов:

  1. Ковка – участки заготовки нагреваются и подвергаются механической деформации;
  2. Штамповка – форма и размер заготовки изменяются под давлением специального штампа;
  3. Листовая штамповка – обработка листового металла;
  4. Прокатка;
  5. Волочение;
  6. Прессование;
  7. Комбинации первых 6-ти.

Сварка

Существует несколько методов сварки, но всех их можно условно разделить на 2 большие группы:Сварка при помощи плавления металла – в месте сваривания соединяемые детали нагреваются до температуры плавления металлов.

Жидкие фазы металлов перемешиваются, образуя сварной шов. Такое соединение после остывания имеет высокую прочность;Сварка пластическим деформированием – при этом методе детали сдавливаются, образуя сварной шов.

Иногда детали предварительно местно нагревают.

В качестве источника нагрева применяют газ, электрический ток и другие источники.

Электрическая обработка

Электрическая обработка металла осуществляется при помощи электрического тока. Два наиболее распространенных метода – это:

Электроискровая обработка – создается искусственный разряд, который воздействует на металл. В результате это воздействия происходит местное повышение температуры металла до 8-10 тыс. градусов по Цельсию;

Электрохимическая обработка – этот способ позволяет придать поверхности металла блестящую форму.

Данные методы подходят для обработки самых твердых сплавов.

Помимо этих основных методов обработки металла часто применяют также резание металлов и ультразвуковую обработку. Выбор конкретного метода зависит от свойств, которые необходимо придать металлу, размеров заготовки или конечного изделия, а также многих других факторов.

Источник: http://www.in-vent.ru/notes/obrabotka_metalla_metody

Способы обработки металлов

26/09/2015

С незапамятных времен люди стали осваивать различные способы получения и обработки металлов, изделия из которых хоть и портились со временем, но служили значительно дольше, были гораздо крепче и надежнее других известных материалов.

В основу технологического прогресса легли способы обработки металлов. Их освоение шло особенно активно в период военного противостояния государств, когда требовалась броня, улучшенные детали машин и т.д.

Сегодня их довольно много и каждый из них отличается не только итоговым результатом, но и самим процессом. К основным способам обработки металлов относят:

Каждый процесс интересен и содержит много нюансов. Есть и определенные вариации, которые применяются в том случае, если нужно изготовить особенное изделие или деталь.<\p>

Читайте также:  Транзистор: виды, применение и принципы работы

Литье

Это один из самых древних процессов, который сегодня так изящно обыгран в исторических и фэнтезийных сериалах и фильмах.

Многовековой способ заключается в том, что исходное сырье разогревается до жидкого состояния, а после разливается в подготовленные формы для литья. В них металл находится до тех пор, пока не затвердеет и окончательно остынет.

В результате заготовка или изделие в точности повторяют все параметры исходной заливочной формы. Литье используют для изготовления таких деталей как:

  • блоки цилиндров для автомобилей, мотоциклов и тракторов;
  • станины для металлорежущих станков;
  • поршневые кольца, поршни;
  • радиаторы отопления и т.д.

Отливки выполняют из стали, чугуна, сплавов финка, алюминия и магния. Каждый из них должен обладать соответствующими техническими и технологическими свойствами. В числе самых распространенных чугун в силу своей дешевизны, высоких литейных свойств и низкой температурой плавления.<\p>

Термическая обработка

Этот метод применяют тогда, когда нужно изменить внутреннюю структуру металла. Изначально металл нагревается, после выдерживается и охлаждается. Параметры этого способа могут быть самые разные и зависят от того какие именно свойства нужно придать изделию или заготовке. К изменяемым параметрам относят:

  • температура первого нагрева;
  • время выдержки в сильно разогретом состоянии;
  • скорость, с которой происходит охлаждение.

На сегодня принято различать три вида термической обработки: Термомеханическая – позволяет достичь самых лучших механических свойств металла, нежели это возможно при классическом варианте термической обработки; Химико-термическая – используется для того чтобы насытить поверхность металла такими элементами как углерод. При задействовании этого способа применяются самые высокие температурные показатели по нагреву исходника, а также длительные временные периоды выдержки, чтобы сплав получился однородным. Термообработка классическая, что подразделяется на:

Сварка

В способы обработки металлов входит и сварка. Те, кто не первый год трудится на металлургических или других предприятиях, связанных с металлами или изделиями из них, может смело констатировать, что существует несколько видов сварки. Однако в целом их можно разделить на 2 очень большие группы:

  1. Сварка, что выполняется при помощи плавки металла – в том месте, где необходимо выполнить соединение (сварить), все соединяемые детали нагреваются до плавкой температуры. В результате в жидком состоянии металлы смешиваются и образуют сварной шов. После того как место соединения остывает, оно характеризуется очень высокой прочностью.
  2. Сварка за счет пластического деформирования – метод подразумевает сдавливание деталей, за счет чего в итоге и образуется сварной шов. Возможен вариант, когда перед непосредственным сдавливанием некоторые или все детали нагреваются.

Для того чтобы нагреть детали до необходимой температуры чаще всего используют разные виды энергии (газ, электрический ток). В зависимости от этого различают: Химическая сварка – в качестве источника нагрева используется тепло, что получается в результате химической реакции. Подразделяется на:

  • термитную – в качестве горючего задействуется термит (смесь железной окалины и алюминиевого порошка). Используют для сварки концов электрических проводов, трамвайных рельсов и стальных валов;
  • газовую – металл нагревается пламенем горючего газа, что сжигается в струе кислорода. Могут использоваться такие газы как природный газ, водород, ацетилен и т.д.

Электрическая сварка делится на:

  • контактную – основывается на применении тепла, что выделяется при прохождении электрического тока через свариваемый участок детали или заготовки. В результате использования давления в месте контакта получают соединения неразъемного типа;
  • дуговую – выполняют на постоянном или переменном токе. Источник тепла – электрическая дуга.

Электрическая обработка

Под электрической обработкой понимают электроискровой и ультразвуковой методы. Первый используют для выполнения:

  • отверстий самой разной формы;
  • извлечения из отверстий таких сломанных деталей как шпильки, сверла, метчики и т.д.;
  • заточки инструментов, что выполнены из твердых сплавов.

Электроискровой метод основан на таком явлении как электрическая эрозия, когда металл намеренно разрушается под воздействием электроискровых разрядов. Ультразвуковой метод основан на применении упругих колебаний среды с частотой сверхзвука. Этот метод используется для обработки закалённых сталей, драгоценных камней и твердых сплавов.

Способы обработки металлов давлением

В способы обработки металлов входят и 5 возможных вариантов обработки металла с помощью давления. Их суть лежит в использовании пластических характеристик металлов. В процессе обработки изменяется как структура металла, так и его механические свойства. К основным способам относят:

  • Прокат – металл пропускается в зазор между валками, что вращаются в разные стороны;
  • Волочение – в холодном состоянии исходник протягивается через отверстие в матрице, чье поперечное сечение гораздо меньше, нежели у исходника. Так получают медицинские иглы, проволоку, сегментные шпонки;
  • Прессование выполняется за счет продавливания металла через матричное отверстие;
  • Ковку – с помощью ударов определенных инструментов металлу придают нужную форму. Различают свободную и несвободную ковку.
  • Штамповку – детали изготавливаются путем применения штампов. В итоге готовое изделие в точности повторяет его форму.

Различают:

  • объемную – когда поковки штампуют на ковочных и штамповочных прессах;
  • листовую – выполняют на кривошипных и листоштамповочных прессах простого и двойного действия.

Механическая обработка

В популярные способы обработки металлов входит и резание, которое является вариантом механической обработки. В качестве заготовок используются поковки, отливки, продукции проката, штамповки и т.д.

Способ основывается на получении новых геометрических форм, точно заданных размеров по чертежу и чистоты поверхности. Ненужные слои металла снимают с помощью станков, что могут резать металл.

Все подобные станки можно разделить на большие группы в зависимости от типоразмеров и способа обработки металла.

Источник http://sdvginfo.ru/category/obrazovanie

Источник: http://a-kranm.com/sposobjy-obrabotki-metallov.html

Обработка металлов по современным технологиям

Несмотря на появление новых инновационных материалов, металл остаётся основой промышленности и строительства.

Новые технологии машиностроения позволяют разработать новые способы обработки металлов, что и является главной задачей технологов и конструкторов.

Обработка металлов по новым технологиям ведется с целью улучшения качества, повышения точности обработки, производительности и уменьшения количества отходов.

Различают три основных направления обработки металлов:

  • Формоизменение при помощи высокоточных методов пластического деформирования.
  • Применение традиционных способов обработки металлов, но отличающихся повышенной точностью и производительностью.
  • Использование высокоэнергетических методов.

Выбор оптимального метода обработки металлов определяется производственными требованиями и серийностью производства. Например, очень тяжелые конструкции оборудования вызывают повышенный расход энергии, а сниженная точность изготовления отдельных деталей и узлов – низкую производительность техники.

Некоторые технологии не могут обеспечить необходимые прочностные свойства и микроструктуру металла, что в итоге сказывается на долговечности и стойкости деталей, пусть даже и изготовленных с минимальными допусками.

Новая технология обработки металла основана на использовании нетрадиционных источников энергии, которые обеспечивают его размерное плавление, испарение или формообразование.

Токарно-фрезерная обработка металлов

Механическая обработка металла, связанная со снятием стружки, развивается в направлении изготовления особо высокоточных изделий преимущественно в мелкосерийном производстве. Поэтому традиционные станки уступают место оперативно переналаживаемым металлообрабатывающим комплексам с ЧПУ (Числовое Программное Управление).

Числовое Программное Управление — станок, работающий на числовом программном управлении, способен совершать те или иные действия, которые ему задаются при помощи специальной программы. Параметры работы станка задаются посредством цифр и математических формул, после этого он выполняет работу согласно указанным программой требованиям.

Программа может задавать такие параметры, как:

  • мощность;
  • скорость работы;
  • ускорение;
  • вращение и многое другое.

Сравнительно невысокий коэффициент использования материала (при механической обработке он редко когда превышает 70…80%) компенсируется минимальными допусками и высоким качеством финишной поверхности изделий.

Производители систем с числовым управлением делают основной упор на расширенные технологические возможности рассматриваемого оборудования, использовании современных высокостойких инструментальных сталей и исключении ручного труда оператора. Все подготовительно-заключительные операции на таких комплексах выполняет робототехника.

Энергосберегающие методы пластического деформирования металлов

Технология обработки металлов давлением, кроме повышенного коэффициента использования металла, обладает и другими существенными достоинствами:

  • В результате пластического деформирования улучшается макро- и микроструктура изделия;
  • Производительность оборудования для штамповки в разы превышает аналогичный показатель для металлорежущих станков;
  • После обработки давлением повышается прочность металла, возрастает его стойкость от динамических и ударных нагрузок.

Прогрессивные процессы холодной и полугорячей штамповки – дорнование, точная резка, выдавливание, ультразвуковая обработка, штамповка в состоянии сверхпластичности, жидкая штамповка.

Многие из них реализуются на автоматизированном оборудовании, оснащаемом компьютерными системами контроля и управления.

Точность изготовления штампованных изделий во многих случаях не требует последующей их доводки – правки, шлифования и т.д.

Высокоэнергетические способы формоизменения металлов

Высокоэнергетические технологии обработки металлов применяются в тех случаях, когда традиционными методами изменять форму и размеры металлической заготовки невозможно.

При этом используются четыре вида энергии:

  • Гидравлическая — давления жидкости, либо отдельных элементов, приводимых ею в движение.
  • Электрическая, при которой все процессы съёма материала выполняются с помощью разряда – дугового или искрового.
  • Электромагнитная, реализующая процесс обработки металлов при воздействии на заготовку электромагнитного поля.
  • Электрофизическая, действующая на поверхность направленным лучом лазера.

Существуют и успешно развиваются также комбинированные способы воздействия на металл, при которых используются два и более источника энергии.

Также рекомендую посмотреть статью о новой технологии обучения иностранным языкам

Гидроабразивная обработка металлов основана на поверхностном воздействии жидкости высокого давления. Подобные установки применяются, в основном, с целью повышения качества поверхности, снятия микронеровностей, очистки поверхности от ржавчины, окалины и т.п.

При этом струя жидкости может воздействовать на изделие как непосредственно, так и через абразивные компоненты, находящиеся в потоке. Абразивный материал, содержащийся в эмульсии, постоянно обновляется, чтобы обеспечить стабильность получаемых результатов.

Электроэрозионная обработка металлов – процесс размерного разрушения (эрозии) поверхности металла при воздействии на него импульсного, искрового или дугового разряда.

Высокая плотность объёмной тепловой мощности источника приводит к размерному плавлению микрочастиц металла с последующим выносом их из зоны обработки потоком диэлектрической рабочей среды (масла, эмульсии).

Поскольку при обработке металла одновременно происходят процессы локального нагрева поверхности до весьма высоких температур, то в результате твёрдость детали в зоне обработки существенно увеличивается.

Магнитоимпульсная обработка металла заключается в том, что обрабатываемое изделие помещается в мощное электромагнитное поле, силовые линии которого воздействуют на заготовку, помещённую в диэлектрик.

Читайте также:  Переделка блока питания шуруповёрта на работу от сети

Таким способом производят формовку малопластичных сплавов (например, титана или бериллия), а также листовых заготовок из стали. Аналогичным образом на поверхность действуют и ультразвуковые волны, генерируемые магнитострикционными или пьезоэлектрическими преобразователями частоты.

Высокочастотные колебания применяются также и для поверхностной термообработки металлов.

Наиболее концентрированным источником тепловой энергии является лазер. Лазерная обработка металла – единственный способ получения в заготовках сверхмалых отверстий повышенной размерной точности.

Ввиду направленности теплового действия лазера на металл, последний в прилегающих зонах интенсивно упрочняется.

Лазерный луч способен производить размерную прошивку таких тугоплавких химических элементов, как вольфрам или молибден.

Электрохимическая обработка металла– пример комбинированного воздействия на поверхность химическими реакциями, возникающими при прохождении через заготовку электрического тока.

В результате происходит насыщение поверхностного слоя соединениями, которые могут образовываться лишь при повышенных температурах: карбидами, нитридами, сульфидами.

Подобными технологиями может выполняться поверхностное покрытие другими металлами, что используется для производства биметаллических деталей и узлов (пластин, радиаторов и т.д.).

Современные технологии обработки металлов непрерывно совершенствуются, используя новейшие достижения науки и техники.

Источник: http://new-technologi.ru/obrabotka_metalla/

Виды механической обработки

 Механическая обработка металлов — стандартная процедура на производстве, благодаря которой можно изготавливать детали, которые используются в различных отраслях промышленности. После механической обработки получается изделие, которое полностью соответствует параметрам, заданным оператором станка.

 Сегодня известны различные виды механической обработки металлов, которые используются на производстве, имеют свои особенности и преимущества.

Фрезерование

 Это самый распространённый способ обработки материала. Такой процесс механической обработки металлов подразумевает использование специализированных фрезерных станков, благодаря которым можно обрабатывать заготовки любой сложности.

 Преимущество метода в том, что заготовка движется в различных плоскостях, а фреза вращается вокруг своей оси. Современные станки ЧПУ позволяют изготавливать детали, необходимые в различных отраслях промышленности с минимальным вовлечением оператора в рабочий процесс. Достаточно установить параметры, а аппарат сам закончит все поставленные задачи.

Строгание

 Этот метод механической обработки металла подразумевает снятие слоя материала до необходимой глубины. Есть несколько вариантов аппаратов, которые могут выполнить подобную задачу.

 Во время работы режущий элемент или заготовка движется в одной плоскости. Такой способ обработки материалов позволяет добиться максимально точного результата.

Точение

 Если вы решите изучать основы механической обработки металлов, обязательно столкнётесь с токарной обработкой. Это один из старейших методов, который популярен во всем мире.

 Отличительная черта способа — деталь движется вокруг своей оси, а на нее воздействуют режущие элементы, которые позволяют устранить верхний слой стяжки до нужной отметки.

Штамповка

 Ещё одни из основных видов обработки металлов, который подразумевает пластическую деформацию заготовок. Штамповка бывает как объёмной, так и листовой. В первом варианте для изготовления используется объёмная заготовка, а во втором — лист металла. На производстве необходимо использование специализированных прессов.

Протягивание

 Это один из самых сложных видов обработки металлов и сплавов, без которого невозможно крупномасштабное производство деталей. Для работы необходимы специализированные протяжки, которые отличаются по характеристикам. Выполняется процедура с помощью специальных станков. Чаще всего такие детали применяются в авиастроении и оружейной промышленности.

Гибка

 Изменить вид заготовки можно также путём её изгибания. Это вид обработки листового материала, который также может применяться для работы с длинными деталями. При помощи такой методики возможна обработка металлических труб, профилей. Если вы решили использовать такой способ, важно правильно произвести расчёт, чтобы разрывов материала не было.

Шлифование

 Это ещё один метод обработки металлических заготовок, который необходим при работе с изделием и придании ему нужного вида. Есть 2 способа шлифования: чистовой и отделочный. При этом для работы могут использоваться специализированные аппараты, но возможна и ручная обработка.

 Существуют различные виды и способы механической обработки металлов. Выбирать способ необходимо в зависимости от того, какой цели вы хотите добиться.

Источник: http://pr-stroy.com/vidi-meh-obrabotki

Современные способы обработки металлов

 СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

Металлообрабатывающее оборудование на сегодняшний день нашло широкое применение в различных промышленных отраслях: железнодорожной отрасли, энергетике, авиа и судостроении, строительстве, машиностроении и так далее.

Выбор станков напрямую зависит от объемов производства (механические, ручные, с ЧПУ, автоматические и так далее), необходимого качества детали и вида обработки.

Токарно-фрезерная обработка

Механическая обработка используется для того, чтобы производить новые поверхности. Работа состоит в разрушении слоя определенной области: при этом режущий инструмент осуществляет контроль степени деформации. Основным оборудованием для механической обработки металлов являются токарные и фрезерные станки, а также универсальные токарно-фрезерные обрабатывающие центры.

Токарная обработка — это процесс резания металла, осуществляемый при линейной подаче режущего инструментом при одновременном вращении заготовки.

Точение осуществляется срезанием с поверхности заготовки определенного слоя металла с помощью резцов, сверл или других режущих инструментов.

Главным движением при точении является вращение заготовки.

Движением подачи при точении является поступательное перемещение резца, которое может совершаться вдоль или поперек изделия, а также под постоянным или изменяющимся углом к оси вращения изделия.

Фрезерная обработка — это процесс резания металла, осуществляемый вращающимся режущим инструментом при одновременной линейной подаче заготовки.

Материал с заготовки снимают на определенную глубину фрезой, работающей либо торцовой стороной, либо периферией.

Главным движением при фрезеровании является вращение фрезы.

Движением подачи при фрезеровании является поступательное перемещение обрабатываемой детали.

Токарно-фрезерная обработка металлов выполняется с помощью универсальных обрабатывающих центров с числовым программным управлением (ЧПУ), позволяющих выполнять сложнейшую высокоточную обработку без учета человеческого фактора.

ЧПУ предполагает, что каждым этапом выполняемых работ управляет компьютер, которому задается определенная программа. Обработка детали на станке с ЧПУ обеспечивает максимально точные размеры готового изделия, т.к.

все операции выполняются с одной установки обрабатываемой заготовки.

Электроэрозионная обработка

Суть метода электроэрозионной обработки (резки) заключается в полезном использовании электрического пробоя при обработке поверхности.

При сближении электродов, находящихся под током, происходит разряд, разрушительное воздействие которого проявляется на аноде, которым служит обрабатываемый материал.

Межэлектродное пространство заполняется диэлектриком (керосином, дистиллированной водой или специальной рабочей жидкостью), в котором разрушающее воздействие на анод значительно более действенно, чем в воздухе. Диэлектрик также играет роль катализатора процесса распада материала, т. к. он — при разряде в зоне эрозии — превращается в пар. При этом происходит «микровзрыв» пара, который также разрушает материал.

Важнейшим преимуществом проволочно-вырезных станков является малый радиус эффективного сечения инструмента (проволоки), а также возможность точного пространственного ориентирования режущего инструмента. В силу этого возникают уникальные возможности для изготовления точных деталей в широком диапазоне размеров с достаточно сложной геометрией.

Для некоторых изготавливаемых деталей применение электроэрозионной обработки является предпочтительным, в сравнении с другими видами обработки.

Электроэрозионные проволочно-вырезные станки позволяет рационально осуществить операции по:

  • изготовлению деталей со сложной пространственной формой и повышенными требованиями к точности и чистоте обработки, в том числе деталей из металла с повышенной твердостью и хрупкостью;

  • изготовлению фасонных резцов, матриц, пуансонов, вырубных штампов, лекал, копиров и сложных пресс-форм в инструментальном производстве.

Гидроабразивная обработка

Гидроабразивная обработка металла – это один из наиболее высокотехнологических процессов, обладающий высокими показателями точности и экологичности производства.

Процесс гидроабразивной резки заключается в обработке заготовки тонкой струей воды под большим давлением с добавлением абразивного материала (например, мельчайший кварцевый песок).

Технологический процесс гидроабразивной резки является очень точным и качественным способом обработки металла.

В процессе гидроабразивной обработки вода смешивается в специальной камере с абразивом и проходит через очень узкое сопло режущей головки под высоким давлением (до 4000 бар). Гидроабразивная смесь выходит из режущей головки со скоростью, превышающей скорость звука (часто более чем в 3 раза).

Наиболее производительное и универсальное оборудование – это системы консольного и портального типа. Такое оборудование идеально подходит, например, для аэрокосмической и автомобильной промышленности; оно может широко использоваться в любых других отраслях. 

Гидроабразивный раскрой является безопасным способом обработки. Резка водой не производит вредных выделений и (за счет возможности получения узкого реза) экономично расходует обрабатываемый материал. Hет зон термического воздействия, закаливания. Небольшая механическая нагрузка на материал облегчает обработку сложных деталей, особенно с тонкими стенками.

Одним из важнейших преимуществ водоструйной технологии является возможность обработки практически любых материалов. Данное свойство делает технологию гидроабразивной резки незаменимой в ряде технологических производств и делает ее применимой практически в каждом производстве.

Лазерная обработка

Лазерная обработка материалов включает в себя резку и раскрой листа, сварку, закалку, наплавку, гравировку, маркировку и другие технологические операции.

Использование лазерной технологии обработки материалов обеспечивает высокую производительность и точность, экономит энергию и материалы, позволяет реализовать принципиально новые технологические решения и использовать труднообрабатываемые материалы, повышает экологическую безопасность предприятия.

Лазерная резка осуществляется путём сквозного прожига листовых металлов лучом лазера. В процессе резки, под воздействием лазерного луча материал разрезаемого участка плавится, возгорается, испаряется или выдувается струей газа. При этом можно получить узкие резы с минимальной зоной термического влияния.

Такая технология имеет ряд очевидных преимуществ перед многими другими способами раскроя:

  • отсутствие механического контакта позволяет обрабатывать хрупкие и деформирующиеся материалы;

  • обработке поддаются материалы из твердых сплавов;

  • возможна высокоскоростная резка тонколистовой стали;

Для резки металлов применяют технологические установки на основе твердотельных, волоконных лазеров и газовых CO2-лазеров, работающих как в непрерывном, так и в импульсно-периодическом режимах излучения. Сфокусированный лазерный луч, обычно управляемый компьютером, обеспечивает высокую концентрацию энергии и позволяет разрезать практически любые материалы независимо от их теплофизических свойств.

Благодаря высокой мощности лазерного излучения обеспечивается высокая производительность процесса в сочетании с высоким качеством поверхностей реза. Легкое и сравнительно простое управление лазерным излучением позволяет осуществлять лазерную резку по сложному контуру плоских и объемных деталей и заготовок с высокой степенью автоматизации процесса.

Источник: https://infourok.ru/sovremennie-sposobi-obrabotki-metallov-1128940.html

Ссылка на основную публикацию