Главная : Обработка металлов : Методы механической обработки изделий из металла

Методы механической обработки изделий из металла

мелкозернистые сплавы твердых марок без каких-либо покрытий довольно хорошо зарекомендовали себя для обработки титана
Мелкозернистые сплавы твердых марок без каких-либо покрытий довольно хорошо зарекомендовали себя для обработки титана

В машиностроительной, металлообрабатывающей отраслях, в строительстве используют различные способы обработки металла, резание – один из их разновидностей.

Горизонтальный консольно-фрезерный станок Алиста HUM32A
Горизонтальный консольно-фрезерный станок Алиста HUM32A

Поскольку металлических деталей существует огромное множество, они различаются по форме, размеру, весу, составу сплава, поэтому и обработка металлов резанием также осуществляется несколькими способами. Можно выделить основные:

  • точение;
  • сверление;
  • фрезерование;
  • строгание;
  • шлифование.

Каждый вид предполагает использование специализированного оборудования – часто это стационарные станки.

Точение металлических деталей

Этот способ применяется, когда исходную заготовку необходимо в незначительной мере доводить до нужных размеров и конфигурации. Для этого специалисты используют токарный станок, комплект сверл или резцов. Деталь, которую нужно обработать, помещают в специальное вращательное устройство, вокруг которого движется режущий механизм.

Токарный станок, для обработки преимущественно тел вращения путём снятия с них стружки при точении
Токарный станок, для обработки преимущественно тел вращения путём снятия с них стружки при точении

Благодаря оказываемому усилию кромка острия сверла врезается в деталь и удаляет лишний слой, который превращается в разного рода стружку. В зависимости от того какого вида выполняется резка стружка может быть:

Шлифовально-точильный станок Einhell Classic TC-WD
Шлифовально-точильный станок Einhell Classic TC-WD
  • элементная – получается при обработке сверхтвердого металла, такого как титан, процессы выполняются на низких скоростях;
  • слитая – образовывается при высокоскоростной токарной обработке деталей из нетвердой стали, меди, олова, пластмассы;
  • надлом – возникает в результате резки металлопластичных деталей;
  • ступенчатая стружка получается, в результате обработки металлов средней твердости.
Для разных видов металла подбирается подходящая скорость, так тугоплавкие и сверхтвердые металлы нужно точить на минимальной скорости. Ее рассчитывают перед началом работ и задают в параметры точильного станка, далее скорость поддерживается автоматически.
Токарный станок по металлу OPTIturn TU2807Vario
Токарный станок по металлу OPTIturn TU2807Vario

Необходимо понимать, что более точные и чистые работы обеспечиваются на меньшей скорости, а черновые можно осуществлять на максимально допустимой.

Важным моментом являются сплавы металлов, из которых изготовлены резцы. Точило должно быть выполнено из более прочного сплава, чем деталь, которую планируется резать. Наиболее часто для резцов используют титан, вольфрам, тантал.

В зависимости от того какого рода необходима обточка, резцы имеют различные формы и размеры, разнообразие режущих элементов позволит выполнить работы с высокой точностью и меньшим количеством стружки, то есть без значительных отходов.

Резец можно классифицировать по основным видам обработки:

Набор токарных резцов со сменной твердосплавной режущей пластиной iscar
Набор токарных резцов со сменной твердосплавной режущей пластиной iscar
  • расточный;
  • резьбовый;
  • канавочный;
  • проходной;
  • отрезной;
  • подрезной;
  • фасонный.

Сам токарный станок может быть механический и автоматизированный с программным пультом управления. Последний дает наибольшую точность и скорость работы, этот вид станков пришел на смену механическим и постепенно вытесняет их с производства.

Все расчеты – скорость, необходимые углы, направления резьбы рассчитываются в программном комплексе, это открывает широкие возможности для производства нестандартных деталей. Если бы для них использовался механический, потребовалось бы значительное время на настройку и не исключен большой процент брака при этом.

Сверление металлических заготовок

Еще одним видом резания металлических деталей является сверление, оно выполняется на соответствующем оборудовании, а сам резак называется сверлом. Суть способа сводится к тому, что сверло или зенкер приводятся в действие механическим способом и вращается вокруг своей оси.

Сверлильный станок. Настройка и другие хитрости

За счёт таких движений инструмент врезается в металлическую деталь, делая отверстие в ней. Сверло приводится в действие ручным приспособлением, механическими и автоматизированными станками. С помощью сверла можно получить отверстия в металлической заготовке разного вида, размера и глубины:

  • перовое;
  • спиральное;
  • центровочное.

Чаще всего встречается спиральный вид сверла, оно состоит из трех частей: рабочей части, шейки и хвостовика. Режущий отрезок имеет две кромки, расположенные под определенным углом по отношению друг к другу, например, для резки чугунной детали необходим угол 118о.

Сверлильный станок из рулевой рейки

Хвостовик нужен чтобы закрепить сверло в патрон станка или дрель. Он может иметь две формы: цилиндрическую или коническую. На конце хвостовика установлена лапка, которая нужна для выталкивания сверла после использования из гнезда.

Шейка сверла – переходное звено, которое необходимо для обеспечения выхода в процессе шлифования абразивного круга. На шейке ставится маркировка сверла.

Перед началом сверления нужно разметить деталь, центр лучше сделать углубленным с помощью кернера, чтобы в начале работы сверло не слетело с намеченного пункта.

Для сверления металлических деталей могут применяться различные инструменты:

  • трещотка – ручной механизм, приводится в действие с помощью поворота рукоятки, она дает вращательное движение собачке, в нее вставлен паз храповика со шпинделем, в который установлено сверло. Таким способом, выполняется сверление. Использовать трещотку более эффективно, когда нужно получить отверстие большого диаметра;
    Дрель пневматическая WESTER BM-10
    Дрель пневматическая WESTER BM-10
  • ручная дрель – приводится в действие с помощью вращения рукояти одной рукой, и давления, оказываемого на нагрудник. Коническая шестерня сообщает поступательное вращение сверлу. Этот способ позволяет делать отверстия диаметром до 8 мм;
  • пневматическая дрель будет более эффективна для обработки деталей с отверстием, которое должно иметь диаметр до 75 мм. Приводится в действие от давления, которое оказывает сжатый воздух, аппарат имеет небольшую массу и габаритные размеры;
  • электрическая дрель работает от мотора, который приводит в действие сверло. Модель позволяет не только делать отверстие, но и производить завинчивание гаек и винтов, развертывание, а также шлифование;
  • сверлильный станок предназначен для промышленного производства, или в случаях, когда предполагаются большие объемы работы. Станки характеризуются высокой скоростью и имеют максимальную точность резки металла, а также они легки в управлении.

Фрезерование металлических деталей

Обработка металлов резанием с помощью фрезы – это один из самых распространенных способов. Главным режущим элементом в конструкции станка является фреза – круглое колесо, имеющее зубчатые края. Электрический мотор приводит в действие режущий механизм, на большой скорости фреза врезается в металлическую заготовку и снимает слои в нужных местах.

Токарно-фрезерный станок DMG CTX gamma 2000

В итоге получается срез в детали и стружка отработанного материала. Ранее фрезерные станки управлялись только специалистом, из-за больших скоростей и диаметра колеса, получалось много отходов и бракованных деталей. Современные станки управляются программным обеспечением, благодаря чему достигнут высокий уровень точности резки.

Фрезерный станок по металлу корвет 416 Энкор

Фрезы могут быть разных размеров и форм и применяются в зависимости от необходимой величины разреза, вида обрабатываемого металла.

Станки последнего поколения оснащены лазером, который позволяет не только достичь максимальной точности, но и выполнять работы по сложной фигурной резке. Тепловой лазер выжигает кромку в нужных местах, а шлифовальный лазер проходит по нескольку раз по кромке, разрезая металл, такой подход обеспечивает снятие минимального слоя материала заготовки. На выходе получается чистый разрез, без заусениц и сколов, такая деталь не потребует дальнейшей зачистки.

Строгальная резка металла

Схема продольно-строгального станка по металлу
Схема продольно-строгального станка по металлу

Обработка металла резанием строгальным способом предусматривает снятие верхних слоев поверхности детали, которая обрабатывается. Этот вид обработки предполагает использование специализированных станков:

Поперечно-строгальный станок Долблением можно обработать глухие и сквозные фасонные отверстия
Поперечно-строгальный станок Долблением можно обработать глухие и сквозные фасонные отверстия
  • строгально-долбежных;
  • поперечного и продольного сечения;
  • кромкострогальных.

Отличаются станки способом движения режущего механизма, производительностью, качеством обработки металла.

Особенностью строгальных установок является использование только прямых строгальных резцов, они устанавливаются на малых вылетах, поскольку не отличаются виброустойчивостью, но достаточно просты в управлении.

Недостаток таких резцов – невозможность получения максимально точных результатов резки. Для устранения этого недостатка некоторые станки имеют возможность для монтажа нескольких резцов.

В работе со строгальными станками важно учитывать, что режущие части достаточно мощные и способны с первого нажатия погрузиться в металл на большую глубину, что может испортить изделие.

Шлифование как способ резки металла

Шлифовальный метод для резки металлических деталей предусматривает использование различных абразивных кругов. Они состоят из мелких зерен, минерального происхождения, которые соединены друг с другом связкой.

Шлифовальный станок Смарт с тремя шлифовальными барабанами
Шлифовальный станок Смарт с тремя шлифовальными барабанами

Техника резания сводится к следующему процессу: при движении абразивных насадок, острые грани срезают верхние слои металла и оставляют за собой гладкую выемку. Все движения осуществляются на очень большой скорости, иногда она достигает 3000 метров в одну минуту, для сравнения, при токарной обработке максимальная скорость составляет 30 метров.

Из-за высокой скорости и хаотичного расположения зерен получается очень мелкая стружка, которая разлетается во все стороны и на несколько метров. Эту особенность следует учитывать при организации безопасных условий работника.

Шлифовка позволяет добиться точных результатов резки, однако, при этом станок потребляет очень много электроэнергии, в 10 раз больше, чем, например, токарная установка. Еще одной особенностью шлифовки является высокая степень нагрева самой металлической детали, в некоторых случаях до 1000о. Это необходимо учитывать при обработке мягких металлов, таких как медь, олово, чугун и прочих, от действия шлифовального круга они могут попросту расплавиться.

Видео: Удивительные возможности станков с ЧПУ

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector
Форма заказа товара

После заполнения формы, с Вами свяжется менеджер и ответит на все вопросы.

* Ваши персональные данные не будут переданы третьим лицам