Механическая обработка металла виды и способы

Дата: 28.02.2020 МОП «Комплекс 1»

Просмотров: 348

Металлообработкой (перейти к услугам) называют широкую область — обработку металла для придания ему форм, создания деталей, которые впоследствии идут на самые разные цели, от производства мелочей до строительства мостов и кораблей. В процессе меняются форма изначального элемента, его размеры, свойства: например, отдельная деталь может быть покрыта цинком для придания ей антикоррозионных свойств.

Обработка металлов тесно связана с совершенно различными областями, от декоративных до прикладных, от создания предметов интерьера до возведения космических станций.

Металлообработку можно поделить на несколько видов:

1. Механическая обработка — работа с металлами механическим образом, как понятно из названия. Сюда относятся резка (перейти к услуге), полирование и шлифование, пластическая деформация, деформирующее резание. Обработка происходит на специальных станках, причём станки бывают как ручными, так и автоматическими, а также полуавтоматами. Механообработка бывает черновой, получистовой, чистовой и суперфинишной.
2. Токарная обработка (перейти к услуге) — путём точения на специальных токарных, токарно-винторезных, токарно-револьверных станках. На них вытачивают цилиндры, делают резьбу, растачивают отверстия, обрабатывают торцы и снимают фаски.
3. Фрезерование — вид металлообработки, в ходе которого фреза движется в одну сторону, а заготовка — в другую, в результате чего получается создавать достаточно изящные детали, нередко идущие на изготовление инструментов. Процесс фрезерования также происходит на специализированных станках, которых несколько видов: универсальные, горизонтальные, вертикальные, продольные и другие. Большое значение имеет характеристика фрез — именно они позволяют производить тот вид обработки, который требуется по проекту.
4. Слесарные работы, как правило без специализированных станков, но использование автоматики допустимо для производства отдельных деталей. Например, широко используются сварочный аппарат, гибочный станок (перейти к услуге), дрели. Металлообработка во время слесарных работ включает в себя использование большого количества ручных инструментов — молотков и кувалд, зубила, напильника, струбцины, керна, пробойника и т. д.
5. Термообработка металлов. Воздействие может быть просто термическим (закалка, обжиг, обработка холодом), может быть химико-термическим (выдержка в химически активных средах), может быть термомеханической (классическая комбинация нагревания, ручной деформации и охлаждения, она же ковка). Основное назначение термообработки — сделать металлы прочнее, увеличить эксплуатационные характеристики произведённых из них деталей и предметов, изменить их форму.
6. Сварка (перейти к услуге) — создание неразъёмных деталей путём их соединения в ходе термической обработки. Хорошо поддаются сварке термопласты и металлы, сплавы на основе меди, никеля, титана. Причём сварочные работы также осуществляются разными методами: электродуговой, электрогазовой, плазменной и другими видами сварок. Каждый хорош для своей цели.
7. Шлифование, полирование. Включает обработку наружных и внутренних полостей изделий, торцов, отверстий, также работу с изделиями сложной формы, даже очень небольших размеров.

Видео

Ваш браузер не поддерживает HTML5 видео. Используйте ссылку на Youtube.

Плазменная резка круглых труб

Ваш браузер не поддерживает HTML5 видео. Используйте ссылку на Youtube.

Плазменная резка листового металла на станке с ЧПУ

Ваш браузер не поддерживает HTML5 видео. Используйте ссылку на Youtube.

Гибка листового металла

Ваш браузер не поддерживает HTML5 видео. Используйте ссылку на Youtube.

Лазерная резка листового металлаВсе видео

Увидели незнакомый термин? Посмотрите его значение в словаре.

Рекомендуемые статьи

Основная зона обслуживания в ЮФО: Ростовская областьАзовБатайскВолгодонскКаменск-ШахтинскийНовочеркасскНовошахтинскРостов-на-ДонуТаганрогШахты, АдыгеяМайкоп, Астраханская областьАстрахань, Волгоградская областьВолгоградВолжскийКамышин, КалмыкияЭлиста, Краснодарский крайАнапаАрмавирЕйскКраснодарНовороссийскСочи, КрымЕвпаторияКерчьСимферополь, Севастополь

Механическая обработка металла

Механической обработкой называют процесс, во время которого конфигурация и размер деталей изменяются. Что касается всевозможных изделий из металла, то для работы с ними применяются соответствующие режущие инструменты, такие как:

• сверла;
• метчики;
• резцы;
• протяжки;
• и т.д.

Способы механической обработки металла

Способы механической обработки можно разделить на два подвида. Первый подвид включает в себя операции, во время которых металл не снимается. К таковым можно отнести прокат, ковку, штамповку и так далее.

Первый подвид называют обычной механообработкой или же обработкой при помощи давления или удара. Такой вид обработки нужен для того, чтобы заготовка приняла определенную форму.

Для черных металлов, как правило, применяют штамповку, а для цветных — ковку.

Ко второму подвиду относятся операции, в процессе которых с изделия снимается часть металла, для того, чтобы придать ей нужные размеры. Такую операцию называют резанием, а выполняют ее с помощью специальных металлорежущих станков. Самыми актуальными и востребованными способами такой обработки являются:

• протягивание;
• строгание
• сверление;
• точение;
• зенкерование;
• фрезерование.

Процесс изготовления детали из заготовки — это долгая и трудоемкая процедура, включающая в себя целый ряд всевозможных операций. Одной из них является механическая обработка металла.

Перед началом работы составляется специальная технологическая карта и чертеж готовой детали, на котором указываются все нужные размеры и классы точности.

В отдельных случаях для дополнительных операций подготавливается дополнительный чертеж.

Существуют следующие этапы обработки металла:

• черновая обработка;
• получистовая;
• чистовая механическая.

Для каждого этого подвида в индивидуальном порядке осуществляется режим припусков и режим резания. Чтобы определить, какой вид обработки металла необходим, нужно осмотреть обрабатываемую поверхность, определить параметры шероховатости, класс точности и размер детали.

Виды механической обработки металла

Точение осуществляется на токарных станках, применяя специальные резцы. Необработанная заготовка устанавливается в шпиндель, который начинает вращаться с заранее установленной скоростью. В свою очередь резец, который закреплен в суппорте, производит продольно-поперечные движения.

Что касается современных станков ЧПУ, то вся необходимая информация вводится в компьютер, после чего станок самостоятельно производит все нужные действия. Что касается станков старых моделей, то поперечно-продольные движения производятся в ручном режиме.

Токарные станки позволяют осуществлять точение цилиндрических, фасонных и конических поверхностей.

Во время сверления в изделии делаются отверстия. В этой операции основным инструментом является сверло. Так как процедура сверления зачастую не может обеспечить хороший уровень точности, она является получистовой обработкой или черновой. Чтобы получить отверстие с квалитетом ниже H8 применяют:

• рассверливание;
• растачивание;
• зенкерование;
• развертывание.

Кроме того, после обработки изделия сверлом, есть возможность осуществления нарезания внутренней резьбы. Такой вид механической обработки осуществляется либо метчиками, либо отдельными видами резцов.

Фрезерование — один из самых необычных методов для обработки металлических изделий. Фрезерование выполняют с помощью всевозможных фрез на соответствующих станках. Можно выделить такие виды обработок:

• концевую;
• торцевую;
• периферийную;
• фасонную.

Шлифование. Под шлифованием подразумевают механическую операцию, которая нужна для того, чтобы повысить уровень качества шероховатости и для снятия ненужного металлического слоя.

Зачастую шлифование — это завершающая процедура в общем процессе изготовления металлических деталей, по этой причине она считается чистовой. Для срезания применяют специальные абразивные круги.

В процессе шлифования металл перегревается, поэтому мастера применяют специальные жидкости, которые предотвращаются появление трещин и деформацию изделия.

Заказать механическую обработку металла

Любую услугу по механической обработке металла можно заказать, позвонив нам по номеру телефона +7 (495) 662-64-55 или связаться, написав на электронную почту [email protected]. Также в разделе контакты можно воспользоваться формой обратной связи.

Стоимость услуги рассчитывается индивидуально и зависит от количества и сложности исполнения изделий в заказе. Минимальная цена заказа составляет 5000 рублей.

Основные виды обработки металла

Вот уже более 2500 лет из металлов и сплавов люди изготавливают рабочие инструменты, оружие, предметы быта, механизмы. Однако, чтобы получить цельную деталь из слитка, металл должен пройти предварительную обработку. В свое время было разработано множество различных вариантов.

Литье

Является одним из первых вариантов металлообработки, изобретенных человеком. Его смысл заключается в расплавлении и розливе по формам. Получаются прочные отливки разнообразных моделей и размеров.

Сварка

Происходит нагрев до температуры пластичности или до плавления кромок. Далее элементы соединяют, получая одну цельную деталь.

Существует три вида технологии металлообработки сваркой:

• Химическая. Нагрев происходит во время химической реакции. Обычно используют, когда невозможно выполнить нагрев электрооборудованием или газовым баллоном;
• Газовая. Металл нагревают газовой горелкой и с ним выполняют дальнейшую сварку либо резку;
• Электросварка. Наиболее часто применяемый способ. Используют для нагрева или расплавления металла.

Электросварка бывает:

• Дуговая. Используется тепло электрической дуги. Сварочные работы проводятся в атмосфере инертных газов сварочным оборудованием с электродами;
• Контактная. Происходит нагревание сильным электрическим током. Бывает двух видов: точечная и роликовая. Точечной контактной электросваркой элементы соединяют в отдельных точках, а роликовой – по всей поверхности сплошным швом.

Сварку применяют для соединения трубопроводов, строительных конструкций, кузовов автомобилей. Она хорошо сочетается с остальными видами металлообработки.

Электрическая

Металл частично разрушается под воздействием электрического разряда высокой интенсивности. Метод применяют, когда необходимо прожечь отверстие в тонком листе, заточке инструмента. Также электрообработкой удобно доставать обломившиеся элементы из отверстий.

Работы осуществляются графитовым или латунным электродом. На них подается высокое напряжение, и они подносятся к месту соединения. При данной металлообработке изделие оплавляется и разбрызгивается. Чтобы уловить эти частицы пространство между электродом и деталью заполняется специальной жидкостью.

Также в группу электрообработки относится ультразвуковая обработка металлов.

Художественная обработка

Художественная обработка – это ковка, чеканка, литье металла. В 1940-ых годах к ним добавилась сварка.

Чеканка – на поверхности листа создается рельефное изображение. Либо оно может наноситься уже на готовое изделие. Работы выполняются при нагревании материалов.

Механическая

В каждом из способов (а их несколько) используется острый, твердый инструмент. Им прикладывается механическое усилие определенной силы. В результате отделяется слой металла до требуемой формы. Сама заготовка по габаритам больше, чем готовое изделие на величину, называемую припуск.

Существует несколько видов мехобработки:

• Точение. Заготовку требуется закрепить в оснастке, которая вращается. К ней подводят резец, снимается слой металла требуемого размера;
• Сверление. Деталь абсолютно неподвижна. В нее погружается вращающееся сверло, делается круглое отверстие. Рабочая поверхность сверла – нижний его конец;
• Фрезеровка. Рабочая поверхность фрезы – передний конец и ее бока. Она передвигается во все четыре стороны, в отличие от сверления, где сверло двигают в двух направлениях (вверх, вниз);
• Строгание. Резец снимает тонкую полоску с заготовки. Существуют станки, у которых неподвижна деталь, а вращается резец, либо наоборот – резец неподвижен, а движется обрабатываемый элемент;
• Шлифовка. Абразивный материал снимает тонкий слой металла.

В каждом из случаев используется специальное оборудование. В производстве применяют сразу несколько методов, т.е. их комбинируют. Таким образом получается достичь оптимальной производительности и достичь снижения расходов.

Высокое давление

Изменяется форма, но не нарушается целостность. Виды обработки давлением:

• Штамповка;
• Прокатка;
• Волочение;
• Прессование;
• Ковка.

Перед ковкой обрабатываемый элемент упирают на твердую поверхность и наносят удары молотом, получая необходимую форму. Издавна ковка была ручной.

Кузнец нагревал заготовку до нужной температуры на открытом огне, и все дальнейшие действия производил на наковальне, далее остужал ее в воде. Сегодня все работы происходят при помощи кузнечного пресса.

Вместо ручных молотов используется специальный пресс.

Волочение заключается в протягивании заготовки через волочильную матрицу, при этом уменьшается поперечное сечение изделия.

Штамповка происходит благодаря матрице и пуансону. Заготовку устанавливают между ними, после чего эти элементы сдвигают. Металл же принимает форму матрицы. Если заготовка имеет большую толщину, ее предварительно разогревают до точки пластичности.

Резка

Листья металла, которые поступают на производство стандартных габаритов, разрезают, чтобы получить нужные размеры. Все действия осуществляются абразивным кругом или дисковой пилой. Резка бывает нескольких вариантов:

• Ручная. Газосварщик выполняет всё ручной газовой горелкой;
• Газовая. Применяется автоматизированная газовая установка;
• Лазерная. Разрезание происходит лазерными лучами;
• Плазменная. Действие осуществляется плазмой.

Химическая обработка

Химобработка – воздействие веществами, вследствие чего происходит управляемая химическая реакция. Перед основными этапами проводятся подготовительные работы: очистка поверхности сваркой или покраской. В самом конце проводятся финишные работы. Они улучшают внешний вид готового изделия, защищают от ржавчины, коррозии.

Термообработка

Улучшает физико-механические свойства металла. Смысл его заключается в нагревании и охлаждении по специальной программе.

• Отжиг. Нагревание и остужение проходит в печи. При отжиге возрастает пластичность, но снижается твердость;
• Нормализация. Повышает ковкость;
• Старение. Проводят при умеренном нагревании;
• Закалка. Нагревается до температуры пластичности и поддерживается в таком состоянии. Металл стабилизируется, охлаждается водой;
• Отпуск. Этап, проводимый после закалки. Элементы нагревают до меньшей температуры, чем на предыдущем этапе, а после медленно охлаждают.

Чтобы повысить эффективность и снизить расходы на крупном производстве используют несколько методов одновременно.

Обработка металла

Для производства деталей машин, конструкций, инструментов применяют различные виды металлообработки. Чтобы получить нужную форму и размер металла или сплава, используют несколько способов. В качестве основных принято считать:

1. Литьё — отливание в заранее подготовленные формы;
2. Обработка давлением;
3. Сваривание;
4. Механическая обработка — обрабатывание с использованием металлорежущего оборудования.

Термическая обработка — является связанным процессом и выполняется до или после основных видов металообработки. К видам термообработки относят: отжиг, закалку, отпуск, нормализацию, старение, криогенную обработку.

Литье

Суть метода заключается в следующем, что расплавленный металл разливают в заранее подготовленные формы. Полученную деталь называют отливкой.

Процесс производства отливок состоит из следующих базовых этапов:

1. Подготовка смесей.
2. Выпуск литейных форм и стержней.
3. Сборка и проведение заливки.
4. Извлечение отливок из форм и последующая обработка.

Литье используют для производства широкой номенклатуры деталей – станин оборудования, блоков цилиндров, отопительных радиаторов и прочего.

Для изготовления отливок применяют – чугун, сталь, цветные металлы. Чаще всего из перечисленного списка используют чугунный литейный сплав. Это самый дешевый материал и отличается малой температурой плавления.

Форму для изготовления отливки собирают из формовочной земли или при использовании опоки изготовленной из металла или древесины.

Развитие литейного дела постоянно развивается и растет количества технологий, в частности, широкое применение получили такие способы, как литье под давлением, литье в кокиль, в выплавляемые формы. Это позволяет получить отливки, которые не нуждаются в дальнейшей обработке, а это приводит к снижению себестоимости готовой продукции.

Обработка давлением

Обработка металлических заготовок с использованием давления основана на эксплуатации их пластических свойств. Другими словами, так называют способность металла изменять свою форму, но при этом не подвергаться разрушению. При использовании этой технологии не только получают детали нужной конфигурации, но изменяют структуру материала и его основные механические свойства.

Основные технологические процессы способа:

1. Прокатка;
2. Волочение;
3. Прессование;
4. Ковка;
5. Штамповка.

Для повышения пластичности заготовки и уменьшения количества энергии, необходимой для выполнения операции заготовки могут быть нагреты. Его нагревают до заданной температуры, которая зависит от марки материала. Для нагревания материала могут быть применены горны, индукционные устройства и многие другие.

Значительное количество металла, обрабатываемого методом давления, нагревают в печах камерного типа или устройствах непрерывного действия с газовым подогревом. В прокатных станах, которых обрабатывают слябы, применяют греющие колодцы. Для разогрева заготовок из цветных металлов применяют печи электрического нагрева.

Штамповку можно условно разделить на следующие группы: прокатка, волочение, прессование, ковка и штамповка.

Прокатка – это самый широко распространённый метод переработки металла. Его пропускают через зазор, расположенный между валками, которые вращаются в разных направлениях. Иногда это проделывают для уменьшения сечения прутка, иногда для формирования профиля, например, двутавровую балку.

Волочение – эта технология, применяемая для получения проволоки разного диаметра, прутка. Волочение обеспечивает изготовление изделия с предельно точными размерами и отменным качеством шероховатости поверхности.

Прессование применяют для получения профильных изделий разного сечения и размера. Эту операцию применяют для прутка, труб разного профиля из цветных металлов. Эту операцию выполняют на прессах с гидравлическим приводом, обеспечивающих усилие в 15 000 тонн.

Ковка, это, пожалуй, одна из старых операций по обработке металлических материалов.

Заготовку, разогретую до ковочной температуры, укладывают на твердое основание (наковальню) и при помощи ударного инструмента придают ей нужную форму.

С применением свободной ковки можно обрабатывать заготовки весом до 250 тонн. В ковочных цехах устанавливают молоты, работающие под автоматическим или ручным управлением.

Сварка

Сварочное производство – это один из ключевых процессов, который применяют практически во всех отраслях промышленности. Этот способ применяют для получения неразъемных соединений деталей выполненных из стали. Кромки заготовок нагревают до жидкой фазы или пластичного состояния. После этого происходит перемешивание слоев металла и таким образом, происходит формирование сварного шва.

Сварку можно классифицировать по типу топлива, которое применяют для разогрева материала– химическую и электрическую.

Химическая сварка – это операция, в которой тепло генерирует происходящая химическая реакция. Этот вид разделяют на газовую и термитную. Термитная технология основывается на горении смеси порошка алюминия и окалины из железа. Температура горения этой смеси составляет порядка 3000 градусов. С помощью этого метода сваривают рельсы, силовые провода и пр.

При выполнении газовой сварки применяют смесь газов – ацетилен и кислород, можно использовать пропан, водород и некоторые другие газы. При горении смесь газов разогревается до 3100 градусов. Это позволяет не только сваривать между собой стальные заготовки, и резать стальные листы и прутья при выполнении заготовительных операций.

Для газовой сварки используют баллоны с закачанным газом и специальные горелки. Сварку этого типа применяют для работы с чугунами и сталью.

Электросварку ее можно разделить на дуговую и контактную. При первом виде разогрев металла происходит под действием дуги, которая возникает между проводником (электродом) и заготовкой. При выполнении второго вида ток проходит непосредственно через обрабатываемые заготовки.

Дуговая сварка работает и от постоянного тока, и от переменного. Сварочная дуга формируется при помощи генератора или трансформатора.

Сварка может быть выполнена с использованием ручного и автоматического оборудования. Последний тип обеспечивает высокое качество шва и поднимает эффективность работы.

Использование флюса обеспечивает защиту сварочной ванны от воздействия атмосферного кислорода.

Механическая обработка

Главное значение этой работы получение чертежом формы, размеров и чистоты поверхности детали. В процессе обработки с детали происходит снятие нескольких слоев металла (припуска). В роли заготовок выступают поковки, отливки и пр.

Мехобработка в виде резания – это самый распространенный вид механической обработки металлов при изготовлении деталей. Обработка выполняется в ходе движения рабочего инструмента и детали в ходе, которого происходит снятие с поверхности детали стружки.

Металлорежущее оборудование разделяют на классы, определяемые способом обрабатывания. В производстве изделий эксплуатировать следующие типы станков:

1. Токарно – винторезные, предназначенные для работ, связанных с обработкой деталей тел вращения (цилиндров, конусов), получения и расточки отверстий, производства резьбы. На таких станках эксплуатируют практически всю номенклатуру, выпускаемого инструмента, например, расточных резцов.
2. Сверлильные, их используют для получения в изделиях отверстий разного диаметра, обработки краев, нарезания резьбы.
3. Фрезерные, их используют для обработки поверхностей с целью получения сложных форм и пр.

Кроме вышеназванных типов оборудования используют и такие – строгальные, шлифовальные и многие другие типы.

В наши дни эксплуатируют как ручные, так и полностью автоматические станки, которые работают под управлением числового программного управления. В последнее время выпускается множество оборудования, которое позволяет выполнять и точение тел вращения, и фрезерование за одну установку заготовки.

Обработка применением электричества

Металлы обрабатывают с применением электричества. Существуют два основных способа – электроискровой и ультразвуковой.

Первый эксплуатировать для изготовления в теле детали отверстий разной формы, размеров и сложности. Эту технологию используют для производства инструмента, в частности, пресс-форм и штампов.

Второй способ применяют при работе с высоколегированными сталями, твердыми сплавами и пр. в частности его использование позволяет выполнять очистку поверхности детали от следов коррозии, масел и пр.

Каждый из способов обработки металла имеет множество разновидностей и предполагает использование соответствующего оборудования, инструмента и оснастки.

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

• Основные виды механической обработки металлов
• Способы механической обработки металлов со снятием верхнего слоя
• Оборудование для механической обработки металла
• Современные виды механической обработки металлов
• Ультразвуковая обработка металлических деталей
• Электроэрозионная обработка металлов
• Гидроабразивная обработка металлов
• Абразивная обработка металлов

Сегодня существует достаточно много способов обработки металлов и сплавов: отливка в нужную форму, температурная обработка, воздействие электричеством и химикатами. Однако механическая обработка металлов на сегодняшний день остается одним из основных способов изготовления большинства механизмов и деталей к ним. Главная особенность мехобработки металлических деталей заключается в том, что с помощью внешнего воздействия ее параметры меняются, а внутренняя структура – нет.

Для такой работы в основном используются разного рода режущие инструменты: протяжки, резцы, сверла, метчики, фрезы, и т.д.

Операции выполняются на специальных металлорежущих станках – для каждого вида механической обработки металла существует свое оборудование.

Все операции необходимо выполнять строго в соответствии с технологической картой. При этом строго контролируется выполнение правил техники безопасности.

В рамках данной публикации мы рассмотрим способы и виды механической обработки металла, а также оборудование, на котором производится обработка.

  Что такое оцинковка, и какие преимущества она даёт металлу?

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.

Электрическая обработка

Технология металлообработки с использованием электрических зарядов подразумевает под собой обработку материала с помощью специального оборудования. Они частично разрушают металлические заготовки.

Технологический процесс:

1. На электрод, изготовленный из графита или латуни, подаётся высокое напряжение.
2. Он соприкасается с обрабатываемой поверхностью.
3. Появляется искра и металл начинает расплавляться.

Чтобы частицы металла не разлетались, в пространство, остающееся между электродом и обрабатываемой поверхностью, заливают специальное масло. Оно улавливает металлические частицы.

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.

Сварка

Такой вид обработки металла как сварка используется в том случае, если нужно получить неразъемные соединения металлических элементов. Данная технология применяется повсеместно (на крупных и мелких предприятиях, при ремонте металлоконструкций). Соединять детали можно по-разному:

• внахлест;
• стык в стык;
• углами.

Обработку металла данным способом осуществляют на полуавтоматических или автоматических сварочных станках, при помощи ручного инструмента. В качестве источника тепла чаще всего используют электрическую дугу или газовое пламя. Реже соединение деталей происходит за счет теплового трения, ультразвука, энергии лазера или другого вида воздействия.

Автоматические станки не отличаются широким функционалом. Предварительно оператор задает программу. На этом участие человека в процессе заканчивается. Используется данный способ при изготовлении большого количества изделий.

При работе с оборудованием полуавтоматического типа процессом руководит оператор, а присадки в нужную зону подаются посредством специального механизма.

В последнее столетие разработано много новых видов сварки. Популярность приобрели плазменная, электро-лучевая и термитная технологии. В первом случае детали соединяют ионизированным газом, образующим электродугу. Кроме сварки, оборудованием такого типа можно резать металлические заготовки.

Если нужен глубокий (до 20 см) или небольшой (до 10 мм) шов, лучше использовать электро-лучевую технологию. Ее специфика заключается в том, что обработка металла происходит в вакууме. Применяется этот способ сварки нечасто, что объясняется его спецификой.

Термитный вид сварки применяют:

для устранения трещин и дефектов сделанных ранее швов; если нужно обеспечить высокое качество соединений металлоконструкций.

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.

Выводы

Обработка металла резанием, несмотря на свой недостаток в виде большого количества отходов, продолжает активно использоваться в различных производственных отраслях.

При резании подвергается деформации форма детали без воздействия на структуру материала, режущий инструмент работает лишь с поверхностью изделия.

Если прибавить к этому универсальность, высокоточность и другие плюсы, то они, несомненно, перекроют имеющиеся минусы.

Поэтому можно с уверенностью заявить, что, несмотря на появление новых технологий обработки металла, обработка резанием сдаст свои позиции еще очень нескоро.

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.

Особенности художественной обработки

Основы металлообработки включают в себя не только изменение формы и размеров заготовки, но и их декоративную обработку. Мастер может создавать отдельные изделия, или украшать уже готовые металлические конструкции. Существует 4 процесса металлообработки, позволяющих изменить внешний вид детали:

• литье;
• ковка;
• чеканка;
• сварка.

Все виды декоративной работы с металлом подразумевают под собой изначальное разогревание заготовки. Чем выше пластичность, тем проще работать с деталями.

https://www.youtube.com/watch?v=5GQhU6JqLnQ\u0026t=44s

Сварочная технология считается новой в сравнении с остальными. Её активное развитие начинается со второй половины 20 века. С помощью сварочного аппарата можно разрезать металлические листы и соединять детали между собой.

  Технология диффузионной металлизации и ее виды

Металл является твердым материалом, работая с которым нужно использовать специальное оборудования и разогревать заготовку. Обработка позволяет изменить размер и форму детали, а также улучшить её технические характеристики. С помощью методов декоративной работы с материалом можно украшать изделия, улучшая их внешний вид.

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.

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 . Здесь представлен широкий ассортимент продукции для профессионального производства изделий из металла.

Способы резки:

• Циркулярной пилой – домашний вариант с невысокой точностью и большой трудозатратностью.
• Болгаркой – тоже применяется в основном для использования дома.
• Гильотиной – представляет собой станок, где лезвие с большой скоростью и под давлением опускается на рабочую зону.
• Ленточнопильным аппаратом – оптимальный вариант, поскольку имеет множество технологических возможностей и дает ровные кромки.
• Кислородная металлообработка – подходит для сплавов с низким содержанием легирующих компонентов. На материале может остаться оксидная пленка, которую нужно убрать.
• Лазерная – лазер способствует образованию высоких температур, которые направлены на определенное место распиловки. Очень прогрессивный метод.
• Плазменная – самый хороший и точный способ, при котором излишки вещества на месте плавления просто испаряются, оставляя очень чистые кромки.

Также резка производится на токарном, фрезерном и ином оборудовании – убирается верхний слой с помощью режущей кромки инструментов.

Сравнительная таблица режимов резания на разных станках

Тип операции	Какие параметры нужно контролировать
Точение	скорость; глубина; подача.
Фрезеровка	вращение резца; движение шпинделя; подача.
Сверление	диаметр и длина сверла; количество витков на инструменте; путь (направление) врезания.
Зубонарезка	число зубьев, их шаг; глубина; скорость.
Шлифовка	количество зерен на диске; величина фракции абразивных веществ; быстрота вращения.

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.

Химическая обработка

Чтобы понимать, как влияют химические вещества на заготовку, требуется знать, чем обработать металл. С помощью химикатов очищаются металлические поверхности от ржавчины и грязи.

Также применяя гальванический процесс, позволяющий нанести защитное покрытие на заготовку. Химические вещества улучшает показатели устойчивости к коррозийным процессам.

Существует несколько методов обработки материала химическими веществами:

1. Цементация — металл насыщается углеродом.
2. Борирование — при насыщении материала бором, увеличивается его показатель износоустойчивости.
3. Хромирование — хромом насыщаются только верхние слои металла. Устойчивость к коррозийным процессам увеличивается, но прочность не изменяется.
4. Азотирование — применяется для увеличения устойчивости металла к воздействию влаги и механическим повреждениям.

Также материалы могут покрываться защитным слоем алюминия.

Шлифование и фрезерование

Фрезерование — довольно занятная методика обработки металлических сплавов. Эта операция осуществляется с помощью фрез на специальном оборудовании. Принято различать торцевую, фасонную, периферийную и концевую обработку. А также фрезерование бывает получистовым, чистовым и черновыми. С применением фрез делаются всевозможные колодцы, канавки, шпонки, профиля и подсечки.

Шлифование же представляет собой уникальную процедуру, которая предназначена для увеличения качества поверхности и удаления лишнего металлического слоя.

Такая мехобработка, как правило, осуществляется на финальной стадии производства детали, то есть она является чистовой. При этом применяются абразивные круги, поверхность которых усеяна множеством режущих зерен и абразивных частичек.

В процессе работы заготовка подвергается сильному нагреву, потому мастера используют специальные жидкости для охлаждения и смазки.

Так специалистам удается предотвратить нежелательную деформацию или надкол обрабатываемого материала при работе. Мехобработка цветных металлических сплавов производится с применением приспособлений с алмазными рабочими элементами. Это позволяет добиться максимального качества создаваемого элемента.