Что такое механическая обработка металла

Обновлено: 21.09.2024

Металлообработка — процесс работы с металлами по созданию отдельных частей, сборочных узлов или больших структур (металлоконструкций). Термин охватывает широкий диапазон различных действий от построения кораблей и мостов до изготовления мельчайших деталей и ювелирных изделий. Поэтому термин включает в себя широкий диапазон навыков, процессов и инструментов.

При металлообработке изменяется форма и размеры металла, деталям придается желаемая форма при помощи одного или нескольких методов обработки металла. Надежность любого производства, любой металлической конструкции зависит от качества выполнения металлообработки.

Содержание

Предыстория

Металлообработка возникла раньше истории. Никто не может с уверенностью сказать, когда или где возникла металлообработка.

История

Основные процессы металлообработки

Металлообработку в основном разделяют по следующим категориям: формование, резание и соединение. Каждой из этих категорий соответствуют различные процессы.

Механические процессы

Процесс формования

Процессы формования металла или заготовки с помощью деформации, без удаления материала. Формование выполняется под воздействием температуры и давления или с помощью машинной силы, или и то и другое одновременно.

Литьё

Пластическая деформация

Формование жести

Процесс резания

Резание это набор процессов в которых материал принимает определённую геометрию с помощью удаления лишнего материала с помощью различных видов инструментов, то есть оставшаяся часть материала — это и есть то, что требовалось сделать.

Токарная обработка

Нарезка резьбы

Резание абразивными материалами

Обработка напильником

Процессы соединения

Сварка

Пайка

Связанные процессы

Эти процессы не являются главнными процессами металлообработки. Они часто выполняются до или после основных процессов металлообработки.

Термообработка

Плакирование

Газотермическое напыление

Примечания

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Металлообработка" в других словарях:

металлообработка — металлообработка … Орфографический словарь-справочник

металлообработка — металлобработка, цементация, чеканка, хромирование, полирование, резание, лужение, галтовка, накатка, волочение, полировка, отпуск, обработка, сварка, отжиг, рихтовка, шабровка, чернение, насечка, сверление, точение, наплавка, закалка, гравировка … Словарь синонимов

металлообработка — обработка металла … Словарь сокращений и аббревиатур

Металлообработка — ж. Технологический процесс изменения формы, размеров и качеств металлов [металл I] и сплавов. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

металлообработка — металлообработка, металлообработки, металлообработки, металлообработок, металлообработке, металлообработкам, металлообработку, металлообработки, металлообработкой, металлообработкою, металлообработками, металлообработке, металлообработках… … Формы слов

металлообработка — металлообраб отка, и … Русский орфографический словарь

Металлообработка — в соч. Платона и Аристотеля содержатся первые сведения об обработке металлов. Авторы стремились, с одной стороны, сформулировать основы металловедения, с другой обосновать ковкость металлов. В осн. М. занимались кузнецы и литейщики. Они… … Древний мир. Энциклопедический словарь

Металлообработка — В сочинениях Платона и Аристотеля содержатся первые сведения об обработке металлов. Авторы стремились, с одной стороны, сформулировать основы металловедения, с другой обосновать ковкость металлов. В осн. М. занимались кузнецы и литейщики … Словарь античности

металлообработка — металлообрабо/тка, и … Слитно. Раздельно. Через дефис.

Механическая обработка металла

Механическая обработка металла отличается от других видов тем, что во время процесса у металлической заготовки изменяется не внутренняя структура, а только лишь исходный размер и форма.

Для выполнения обработки используются различные станки: от кузнечных молотов до токарно-фрезеровальных станков с ЧПУ. Каждый из них применяется в зависимости от поставленных целей и необходимой точности готового изделия. Подробнее о том, как происходит механическая обработка металла, расскажем в нашей статье.

Технология механической обработки металла

Существует три метода механической обработки деталей:

Шлифование.
Давление, в процессе которого стружка не снимается.
Резание, когда происходит снятие стружки.

При использовании метода давления силовое воздействие на заготовку оказывается с помощью разных инструментов (примером может служить кузнечная обработка), в результате которой деталь приобретает требуемый объем и форму. Резание снимает с материала припуск (верхние слои). Пример такой обработки – строгание или фрезеровка. При шлифовке образуется пыль из металла, который смешивается с абразивным веществом. Этот метод используется после применения давления и резания.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Механическая обработка материалов – одна из стадий, прохождение которой необходимо для изготовления детали. Основы технологической обработки металлов содержат требование обязательной подготовки технологической карты до начала работ, в ней содержатся данные о размерах и классах точности изделия. После получения данной карты делается чертеж детали с повторным указанием размеров и классов точности.

Механическая обработка металла резанием

Способы механической обработки материалов объединяет применение в каждом из них твердого и острого инструмента, с усилием механически воздействующего на заготовку. Результатом становится отделение слоя металла от изделия и изменение его формы. «Припуск» – это величина, на которую заготовка больше конечного продукта.

Механическая обработка металла имеет следующие виды:

Точение – резец подводится к закрепленной на оснастке заготовке, которая вращается, и снимает с нее слой материала до получения заданных конструктором размеров. Данный вид обработки используется только для изготовления изделий, чья форма может быть получена вращением.
Сверление – вращающееся сверло погружается в неподвижно закрепленную заготовку, а затем постепенно продольно подается к ней. Таким образом проделываются круглые отверстия в деталях.
Фрезеровка – рабочей является боковая поверхность инструмента, в отличие от сверла, которое работает передней частью. Перемещения фрезы идут вертикально, а также вперед и назад, вправо и влево. Такая особенность обработки дает возможность изготовления изделий любой формы.
Строгание – движение резца вперед и назад происходит вдоль закрепленной заготовки, при этом металл снимается продольными полосами. Существуют станки, в которых двигается деталь, а не резец. Данный вид обработки позволяет сделать на изделии продольные пазы.

Любая операция изготовления детали требует собственного оборудования. При разработке технологического процесса происходит группировка операций, их чередование и комбинирование. Делается это для получения нужной производительности, а также для уменьшения производственных расходов.

Механическая обработка металла давлением

Давление как метод механической обработки используют для придания формы листу металла, а также для производства изделий из такого материала, как сортовой металлопрокат.

Под данным воздействием понимают следующие виды обработки: штамповку, гибку, высадку и т. д. Давайте рассмотрим подробнее различные способы работы методом давления.

Цветные металлы часто подвергают ручной кузнечной обработке в горячем цеху.

Металл для ее проведения заранее прогревают, причем степень нагрева должна превосходить температуру рекристаллизации, после чего материалу придают требуемую форму.

Инструментами для ее проведения являются молоток и ручной молот. Температура нагрева металла зависит от такого свойства, как количество углерода в нем.

При уменьшении этого значения должна повышаться рабочая температура.

Обработка, проведенная таким способом, признается эффективной. Причина заключается в высокой прочности сплошных изделий, которые можно сделать, при этом металл не теряет своих природных свойств.

Механическая обработка металлов и сплавов горячим методом более совершенна.

Для этого материал прогревается, ковка же идет не вручную, а при помощи специализированного оборудования.

Для механической ковки используют кузнечный штамп или она может быть свободной. В первом случае применяют пресс для создания изделия требуемой формы. Во втором – работа проводится с использованием наковальни и молотка, посредством которого и придают форму изделию.

Механическими устройствами в данном случае являются как пресс, так и молот. Однако форму изделие приобретает от молота – посредством ударов, а от пресса – вследствие давления.

Молот используют реже из-за излишнего шума и меньшей эффективности процесса. Чаще всего его применяют на крупных предприятиях.

Кроме горячего, существует метод холодного воздействия на металл. Он чаще используется по той причине, что не оказывает влияния на физические характеристики металла (цветного и черного) в процессе придания деталям требуемой формы.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

При холодном способе нагрева заготовки не требуется, процесс изготовления идет при комфортной температуре окружающей среды.

Холодный способ называют штамповкой. Он подразделяется на различные виды. Функции используемого оборудования позволяют проводить много- или однооперационную штамповку.

На металле может сохраняться сплошное покрытие или его разделяют. Устройства разного типа влияют на данный процесс в ходе придания изделию требуемой формы.

Существует несколько самых популярных видов воздействия с помощью пресса. Это обжатие, гибка, формование, вытягивание, разбортовывание и выпучивание.

Гибка изменяет осевую форму детали, что происходит при помощи тисков, устанавливаемых на специальные гибочные прессы и штампы.

Вытягивание позволяет делать изделия сложных форм. При этом используют давильный станок.

В полой детали поперечное сечение становится меньше благодаря обжатию. При этом последующее формование дает возможность придать детали пространственную форму.

Такой вид обработки требует формовочных и специальных вытяжных штампов.

В процессе выпучивания изделие также становится пространственным, разбортовывание же позволяет сделать бортики и иные элементы.

Шлифование как вид механической обработки металла

Шлифовка позволяет работать с внутренними и наружными поверхностями конической и цилиндрической форм, фасонными и плоскими. Она подходит также для изготовления резьбы достаточной точности.

Заметим также, что в настоящее время шлифовка чаще используется, чем твердое точение, постепенно вытесняя его. Последнее является достаточно типичной обработкой на токарном станке поверхностей, которые уже были подвергнуты термическому воздействию, то есть их структура была укреплена с помощью нагревания и последующего охлаждения.

Принцип работы заключается в том, что одновременно с кругом, который производит вращение вокруг оси (скорость резки), вращается также деталь. Подача может производиться в двух видах: продольная (или осевая, со шлифовкой по всей длине), и поперечная (с приближением к детали).

Данный метод похож на первый. Отличие заключается в нахождении круга, используемого для шлифовки, внутри изделия. Однако движения резания сохранились прежними. Кроме того, при проведении шлифовки используют охлаждение с помощью смазочно-охлаждающих жидкостей.

Данный метод, как понятно из названия, представляет собой воздействие на профиль зубчатого венца, производимое шлифовальным кругом, спрофилированным в один размер с эвольвентой зуба.

При использовании данного метода, в отличие от предыдущих, деталь не крепится в центре.

Вращается она, как правило, с помощью правого шлифовального круга, в то время как левый шлифует металл. По центру располагается нож из твердосплавного материала.

Плоская металлическая заготовка крепится станочными приспособлениями на столе станка для шлифовки или магнитного стола, после чего начинается работа шлифовальным кругом. Данный метод признается оптимальным для плоских поверхностей всех размеров и форм.

Оборудование для механической обработки металла

Процесс механической обработки металлов требует необходимых видов оборудования и достаточных для работы производственных площадей.

Удаление слоев с поверхности металла происходит на токарном, а также на фрезерном станках. Самыми востребованными стали:

токарная установка, оснащенная ЧПУ;
станок вертикально-фрезерный.

Механическая обработка металлов на станках новых моделей позволяет изготавливать детали с геометрией и шероховатостью поверхности высокой точности.

На рынке представлено большое разнообразие оборудования для механической обработки металлов. Предприятия могут самостоятельно выбирать устройства. Некоторые заводы ставят карусельные станки, на которых происходит обработка заготовок, имеющих в диаметре до 900 см.

Любое из производств, специализирующихся на механической обработке изделий из металла, комплектуется стандартными видами оборудования, к числу которых можно отнести:

фрезерные станки;
зубофрезерные устройства;
радиально-сверлильное оборудование;
горизонтально-сверлильные станки;
вертикально-сверлильные установки.

Посредством молота и наковальни происходит ручная кузнечная обработка. Для механической применяют специальный пресс, который бьет по нагретому металлу.

И молот с наковальней, и пресс считаются механическими приспособлениями. Однако молот воздействует на металл, придавая ему форму, посредством удара, а пресс – давления.

Существуют следующие типы молота:

падающий;
паровой;
пружинный;
паровоздушный.

Прессы бывают:

фрикционными;
гидравлическими;
винтовыми;
парогидравлическими;
эксцентриковыми;
пружинными;
кривошипными.

На первом этапе происходит нагрев поверхности заготовки. Впрочем, в последнее время чаще применяется не горячее, а холодное воздействие, которое называется штамповкой. Она может использоваться для обработки всех типов материалов. При этом физические характеристики металла не меняются в процессе придания заготовке требуемой формы.

Штамповка имеет следующие популярные виды:

гибка;
формовка;
вытягивание;
разбортовывание;
обжатие;
выпучивание.

Гибка меняет осевую форму деталей из металла. Ее проводят с использованием специальных тисков, которые ставят на гибочные прессы и штампы. Вытягивают детали на давильном устройстве, придавая им сложную конфигурацию. Обжатие делает меньше поперечное сечение заготовки с полостью внутри. Формованием придают изделиям пространственные формы. Работа происходит на специализированных формовочных штампах.

Пространственную форму можно получить, используя выпучивание детали. Бортики и иные элементы появляются у заготовок путем разбортовывания.

Резание как один из методов механической обработки материалов обычно используется на производственных предприятиях. Уже долгие годы он является не только самым распространенным, но одновременно и максимально универсальным, наиболее применимым. Более 80 % операций обработки металлов – это процессы, относящиеся к механической обработке.

Каждый день появляется все больше новых методов изготовления самых разных металлов и заготовок. Соответственно, повышается качество металлических изделий с одновременным снижением трудоемкости производства.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Виды обработки металлов

Почти три тысячелетия люди производят из металлов и сплавов различные изделия: предметы быта и рабочие инструменты, механизмы, оружие и пр. Но чтобы получить готовую деталь, предварительно заготовка должна пройти обработку.

Так называются технологические процессы, вследствие которых изменяются размер, форма и другие характеристики заготовок. Существуют различные виды обработки металлов.

Какой нужно использовать, выбирают в зависимости от типа материала и результата, который требуется получить. Это может быть один из механических или термических способов, сварка или литье. Какие бывают виды обработки металлов, в чем разница между ними, читайте в нашей статье.

Основные виды обработки металлов

Металлообработка представляет собой технологические процессы, позволяющие изменить размеры, форму и остальные характеристики заготовок. Основными видами обработки металлов являются литье, механообработка, то есть использование резания и давления, сварка, а также термическая, электрическая, художественная обработка.

Каждый материал имеет свои физические и химические характеристики, поэтому требует применения особого подхода. При выборе метода учитывают такие показатели:

температуру плавления и закалки, если планируется термообработка;
твердость и прочность при применении резания, точения.

Стоит пояснить, что твердость и прочность влияют на выполнение конкретной задачи, например, на шлифовку, формирование фигурной поверхности, штамповку, распиловку, то есть отделение одного фрагмента, пр.

В зависимости от запланированного результата выбирают технологию и определенный набор оборудования. Чаще всего используются такие виды обработки металлов:

Виды механической обработки металлов

Механическая металлообработка отличается от других подходов тем, что не изменяет химическую структуру металла или сплава, влияя только на размеры и конфигурацию изделия. В процессе работы заготовки подгоняются под заданные чертежом параметры при помощи режущего инструмента, сварки.

Готовые детали полностью соответствуют чертежу, имеют идеальную форму, точные габариты и ровную поверхность.

Механическое воздействие может оказываться различным металлорежущим оборудованием. С учетом используемого инструмента выделяют два вида механической обработки металлов:

Резание

Данный подход позволяет сформировать новую поверхность металла с помощью деформирования и удаления, срезания поверхностного слоя заготовки. В процессе работы неизбежно образуется стружка из верхнего слоя металла, то есть избыточный материал – его обозначают как припуск.

Чтобы снизить трудоемкость и затраты на обработку, его делают минимальным. Однако его размеры не должны негативно отражаться на качестве и ключевых характеристиках изделия.

Принято говорить о нескольких видах обработки металлов резанием в соответствии с применяемым инструментом:

Точение, при котором будущее изделие закрепляется во вращающейся оснастке. Далее резцом удаляют лишний слой металла, чтобы добиться заданных характеристик. Благодаря данному методу изготавливаются детали, имеющие форму тела вращения.
Сверление позволяет формировать в материале отверстия круглой формы. Для этого деталь жестко фиксируется, к ней медленно подают инструмент в продольном направлении. А вращающееся вокруг своей оси сверло погружается в деталь.

Фрезерование, в отличие от сверления, предполагает использование инструмента, где режущим является не только острие, но и боковые поверхности. Вращающаяся фреза может перемещаться в вертикальном направлении, а также в стороны и вперед/назад. Данный вид обработки металлов дает возможность изготавливать изделия практически любой формы.
Строгание позволяет формировать продольные пазы и предполагает, что резец движется назад и вперед относительно неподвижной заготовки. При каждом проходе он удаляет продольную полосу металла. Стоит оговориться, что существуют станки, в которых двигается деталь, а резец остается статичен.
Шлифование предполагает использование абразивного материала, который вращается либо совершает продольные возвратно-поступательные движения. Он удаляет тонкие слои металла с поверхности будущего изделия. Метод задействуется при финальной обработке поверхностей, подготовке перед нанесением покрытий.

Также на предприятиях применяется немало вспомогательных видов обработки металлов резанием. Они подбираются в соответствии с внешними показателями детали, позволяют работать с наружной и внутренней цилиндрической поверхностью либо плоскостями.

Пластическая деформация и электрофизическая обработка

К пластической деформации относят ковку, прессование, штамповку, накатку и другие способы. К ним прибегают, когда необходимо изменить форму, конфигурацию, габариты и физико-механические характеристики заготовки.

Для этого на производствах используется большой набор инструментов, призванных повысить эффективность обработки металла.

Чаще всего при данном виде обработки металлов специалисты работают с таким оборудованием:

токарные станки;
сверлильно-расточные аппараты;
шлифовальные машины;
фрезерные станки;
протяжные станки;
прессы.

После стотонного прессования или ковки на металл наносят различные покрытия посредством электрохимического метода. Таким образом изделия удается латунировать, никелировать, лудить и осуществлять другие операции.

Обработка металлов давлением

Люди начали активно использовать один из видов обработки металла давлением еще несколько тысячелетий назад. Современные методы сильно отличаются от тех, что применялись ранее, но суть остается неизменной: воздействие физической силы или давления позволяет придать заготовке необходимую форму и размер.

Существует семь методов обработки давлением, причем для каждого из них предназначено специальное оборудование:

Горячая прокатка используется при изготовлении листового, трубного, сортового, фасонного проката. Также горячекатаные заготовки могут в дальнейшем подвергаться холодному деформированию различными способами.
Холодная прокатка позволяет повысить показатели горячекатаных изделий, например, добиться более точных размеров, улучшить качество поверхности.

Холодное и горячее волочение предполагает протягивание заготовки через отверстие нужной формы – таким образом задают необходимое поперечное сечение длинномерного проката.

Для данного вида обработки металлов важно, чтобы площадь сечения отверстия была меньше аналогичного показателя заготовки. Этим методом изготавливают круглые, квадратные, многоугольные прутки, фасонный прокат с малым сечением, тонкостенные трубы, имеющие небольшой диаметр.

Горячая и холодная штамповка используется людьми уже много веков. Долгое время холодная штамповка оставалась главным способом создания металлической посуды, так как метод не отличался сложностью и большими затратами.

Штамповка может быть листовой и объемной. Первая позволяет изготавливать изделия разных размеров: от небольших деталей до корпусов транспорта. Во втором случае обеспечивается пространственное изменение формы объемной заготовки. Так, из простой формы, например, шара, цилиндра, параллелепипеда, куба, получают более сложные изделия.

Холодное и горячее прессование или экструдирование позволяет получать длинномерные профильные изделия и предполагает выдавливание заготовок через один или несколько каналов.

При этом виде обработки мягких цветных металлов, например, алюминия и меди, а также сплавов на их основе, удается отказаться от дополнительного нагрева. Работа со сталью предполагает горячее прессование.

Обработка металлов сваркой

Данный вид обработки предполагает нагрев металла до температуры пластичности или до плавления кромок. После чего детали соединяют в неразъемную конструкцию.

Специалисты выделяют три вида обработки металла сваркой:

Химический, при котором повышение температуры достигается при помощи химической реакции. Этот способ становится единственным выходом, если не удается использовать электрооборудование, газовый баллон.
Газовый предполагает нагревание металла газовой горелкой перед сваркой или резкой.
Электросварка используется чаще других методов, позволяет нагревать и плавить металл для дальнейшего соединения.

Существуют следующие разновидности электросварки:

Дуговая. В ее основе лежит применение тепла электрической дуги, а все работы осуществляются сварочным оборудованием и электродами в среде инертных газов.
Контактная. Требует нагревания сильным электрическим током и может быть точечная или роликовая. В первом случае элементы соединяют в отдельных точках, тогда как во втором формируют сплошной шов по всей поверхности стыка.

Этот вид обработки металлов позволяет соединять элементы трубопроводов, строительных конструкций, изготавливать кузова для автомобилей. Немаловажно, что сварка может без проблем комбинироваться с другими способами металлообработки.

Токарная обработка металлов

В данном случае с металлической заготовки срезается тонкий слой металла до придания ей необходимой формы и шероховатости. Работа проводится на токарном оборудовании с использованием набора режущих инструментов.

Токарная обработка близка к расклиниванию приповерхностного слоя металла острой кромкой рабочего инструмента. Благодаря механическому усилию кромка врезается в заготовку, снимает тонкий слой материала, то есть припуск, который превращается в стружку.

Высокое качество при этом виде обработки металлов достигается благодаря непрерывности и высокой скорости резки. Нужно учитывать, что скорость подбирается для каждого случая индивидуально.

Токарное оборудование позволяет изготавливать детали типа тел вращения, а именно:

втулки;
шкивы;
валы;
кольца;
зубчатые колеса;
гайки;
муфты;
прочее.

Обработка металлов литьем

Много веков назад люди научились создавать различные предметы, нагревая металл до жидкого состояния и разливая в литейные формы. Далее материал остывал и затвердевал – в результате получалась отливка, дублирующая заливочную форму.

Постепенно данный вид обработки металлов менялся. Сегодня существует несколько способов литья, в том числе с дополнительным применением давления. Благодаря самым современным подходам изготавливают даже маленькие отливки с предельной точностью сохранения всех параметров.

Термическая обработка металлов

Различают три вида термической обработки металла:

Термообработка металла

Речь идет о нескольких способах воздействия, связанных с температурным режимом и позволяющих корректировать физические и механические свойства материала:

Закалка металла

Заготовку нагревают до достижения пластичного состояния, некоторое время выдерживают, чтобы стабилизировались молекулярные структуры, и быстро охлаждают. Для этого изделие погружают в воду либо масло.

Получившийся материал значительно превосходит обычный по твердости и хрупкости. Он применяется для изготовления конструкций, подвергающихся минимальным динамическим и сильным статическим нагрузкам.

Отжиг металла

В данном случае также происходит нагрев до пластичности. Разница в том, что процесс остужения проходит прямо в печи, поэтому достигается обратный закалке эффект. Металл теряет свою твердость, снимается внутреннее напряжение, он становится более пластичным, что позволяет использовать его для ковки, раскатки, штамповки.

Старение металла

Такой вид обработки используется преимущественно с декоративными целями и предполагает фазовые превращения материала. Иными словами, он в ускоренном темпе претерпевает все стадии естественного старения.

Отпуск металла

Является следующим этапом после закаливания, который призван снизить хрупкость материала, появившуюся на предыдущей стадии обработки. Деталь нагревается до высокой температуры, но не достигающей показателей, используемых во время закалки, далее ее постепенно охлаждают.

Данная операция выполняется при изготовлении инструментов.

Нормализация металла

Подобная обработка позволяет сформировать структуру с мелким зерном, благодаря чему возрастает ковкость, но сохраняется необходимая твердость. Нормализация нередко предшествует закаливанию и резке. Сам процесс близок к отжигу с той лишь разницей, что заготовка остывает на воздухе, а не в печи.

Большинство видов термической обработки металлов предполагает нагревание и последующее охлаждение. Разница состоит только в нюансах.

Химико-термическая обработка позволяет обогатить поверхность металла дополнительными компонентами, например, углеродом. Способ связан с использованием максимальных температур нагрева и значительных периодов выдержки – таким образом сплав получается однородным.
Термомеханическая обработка обеспечивает металлу лучшие механические характеристики, чем те, что достижимы при классической термообработке.

Электрическая обработка металлов

В данном случае используется воздействие электрическим током.

Какие виды обработки металлов относятся к данной группе? Это:

Электроискровый. Предполагает воздействие искусственным разрядом, что приводит к точечному повышению температуры заготовки до +8 000…+10 000 °C.
Электрохимический. Необходим для формирования блестящей поверхности изделия.

Указанные способы могут применяться при работе даже с наиболее твердыми разновидностями сплавов.

Химическая обработка металлов

К помощи химии прибегают, если нужно подготовить металлические поверхности к другим операциям или добиться более высоких эстетических показателей.

При этом виде обработки на металл воздействуют специальными веществами, повышающими его стойкость к появлению ржавчины, улучшающими внешний вид. Также химические составы позволяют очистить поверхность перед окрашиванием или сваркой.

На данный момент очень распространен гальванический метод электрохимической обработки, который необходим для формирования надежных защитных покрытий на поверхности изделий.

Механическая обработка

Механическая обработка — обработка заготовки из различных материалов при помощи механического воздействия различной природы с целью создания по заданным формам и размерам, а также требуемым показателям качества изделия или заготовки для последующих технологических операций.

Виды механической обработки

Обработка резанием

Обработка резанием осуществляется на металлорежущих станках путём внедрения инструмента в тело заготовки с последующим выделением стружки и образованием новой поверхности. Виды резания:

наружные цилиндрические поверхности — точение, шлифование, притирка, обкатывание, суперфиниширование;
внутренние цилиндрические поверхности — растачивание, сверление, зенкерование, развертывание, протягивание, шлифование, притирка, хонингование, долбление;
плоскости — строгание, фрезерование, шлифование.

При обработке резанием механическая обработка также разделяется по чистоте обработанной поверхности:

Черновая обработка
Получерновая обработка
Чистовая обработка
Получистовая обработка
Суперфиниш

Обработка методом пластической деформации

Осуществляется под силовым воздействием внешней силы, при этом меняется форма, конфигурация, размеры, физикомеханические свойства детали. Это процессы: ковка, штамповка, прессование, накатывание резьбы.

Обработка методом деформирующего резания

Обработка методом деформирующего резания основана на совмещении процессов резания и пластического деформирования подрезанного слоя. Используется для получения поверхностей с регулярным макрорельефом (теплообменных, фильтрующих), для восстановления размеров изношенных поверхностей трения.

Электрофизическая обработка

Основана на использовании специфических явлений электрического тока: искра (электроэрозионная обработка), электрохимия (Электрохимическая обработка), дуга (электрическая дуговая сварка).

См. также

Смотреть что такое "Механическая обработка" в других словарях:

механическая обработка — Обработка давлением или резанием. [ГОСТ 3.1109 82] Тематики технологические процессы в целом … Справочник технического переводчика

Механическая обработка — Machining Механическая обработка. Удаление материала из металлической заготовки, обычно при помощи режущего инструмента и электроприводной машины. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО Профессионал , НПО Мир… … Словарь металлургических терминов

Механическая обработка — Mechanical working Механическая обработка. Воздействие на металл давлением, со стороны валков или молотов или прессов для изменения формы или физических свойств металла. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО… … Словарь металлургических терминов

механическая обработка — mechaninis apdirbimas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. mechanical treatment vok. mechanische Bearbeitung, f; mechanische Behandlung, f rus. механическая обработка, f pranc. façonnage, m; usinage, m … Automatikos terminų žodynas

механическая обработка — mechaninis apdirbimas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. machining; mechanical treatment vok. mechanische Bearbeitung, f rus. механическая обработка, f pranc. traitement mécanique, m; usinage, m … Fizikos terminų žodynas

Механическая обработка огнеупорного изделия — – дополнительная обработка огнеупорного изделия абразивным или режущим инструментом. Примечание. Механическая обработка включает, например, сверление, фрезерование, шлифование. [ГОСТ Р 52918 2008] Рубрика термина: Огнеупоры Рубрики… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

механическая обработка огнеупорного изделия — Дополнительная обработка огнеупорного изделия абразивным или режущим инструментом. Примечание Механическая обработка включает, например, сверление, фрезерование, шлифование. [ГОСТ Р 52918 2008] Тематики огнеупоры … Справочник технического переводчика

механическая обработка — ▲ обработка ↑ механический, изделие металлообработка обработка металлических изделий. слесарь. слесарить. слесарный. медник. грат. см. посредством, ме … Идеографический словарь русского языка

механическая обработка огнеупорного изделия — 189 механическая обработка огнеупорного изделия: Дополнительная обработка огнеупорного изделия абразивным или режущим инструментом. Источник: ГОСТ Р 52918 2008: Огнеупоры. Термины и определения оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Технологии обработки металлов: виды механической металлообработки – основные способы

Сталь является одним из самых крепких материалов, поэтому ее используют практически во всех сферах машиностроения и производства. В статье мы расскажем про основные виды механической обработки металла и металлических изделий, нюансы каждого способа.

Особенности металлообработки

Каждый специалист, работающий в этой сфере, обязан знать не только методы резания, шлифования и проката, но и то, как каждый материал себя ведет в определенных условиях. Перечислим ключевые разновидности:

Электрическая. Обычно она применяется в случаях, когда необходимо сделать небольшое отверстие, а также для определенного типа закалки.
Механическая. Наиболее распространенная группа, в ней содержится большое количество разных способов.
Химическая. Посредством управляемой реакции и химикатов (солей, щелочей) меняются свойства металлов, они становятся крепче или изменяют свой верхний слой.

Обратите внимание! Перечисленные виды могут быть комбинированы, например, электрохимическая обработка.

Давление. Еще один распространенный подвид, согласно которому на заготовку оказывается внушительная сила, к примеру, прессом. Тоже часто приходится соединять этот метод с нагревом.
Термическая. Это не только закалка и прочие методы увеличения температуры, но и ее понижение – криогенная технология.

От чего зависит вид металлообработки

Основная причина выбора – это технические характеристики металла, а именно:

его плотность;
химическая активность;
максимально и минимально допустимые границы нагрева;
хрупкость и пр.

Второй решающий фактор – это задача. Исходя из нее можно выбрать способы, которые помогают разрезать изделие, улучшить его физико-химические свойства и пр.

Таблица по видам

Придание заготовке требуемой формы без нарушения целостности

Изменение конфигурации вместе с деформацией физических качеств детали под воздействием температуры

Выдавливание из стального листа или иной плоскости нужного элемента с двухсторонним рисунком

Создание профиля поперечного сечения

Получение изделия необходимой формы

Придание поверхности нужного уровня шероховатости и достижение точности

Распиловка заготовки на две и более части

Достижение идеального цилиндра и создание насечек на нем

Электрический метод обработки металлов

Разрушение структуры материала под воздействием электричества давно изучено и активно применяется. Суть процедуры в следующем: на определенный маленький участок подается искра с высоким напряжением. При образовании заряда и при его контакте с металлической поверхностью выделяется очень большое количество тепла. Под воздействием температуры сталь начинает плавиться и испаряться – на месте образуется отверстие.

Преимуществом такого способа является чистота среза и фактически полное отсутствие остатков и обрезков. А чтобы даже те небольшие частички, которые образуются, не разлетались, в зону контакта заливают небольшим слоем маслянистую жидкость. Такая пленка буквально улавливает элементы.

Сварка

Это основной используемый метод соединения двух и более металлических элементов. Сварной шов получается благодаря расплавлению металла в образуемой электродугой ванне. При застывании он становится очень прочным, почти монолитным с остальной поверхностью. Есть разные методы сваривания, самые распространенные:

ручной электродуговой с электродами;
полуавтоматический с помощью присадочной проволоки.

Разновидности аппаратов и технологию проведения дуги, режим выбирают в зависимости от материала и необходимой цели. В ряде случаев перед сваркой проводятся предварительные процедуры – зачистка, обрезка кромок, разделка.

Механическая обработка деталей из металла

При взаимодействии инструмента с заготовкой можно снять верхний слой – это самый распространенный результат в данной группе способов металлообработки.

Сверление и точение

Просверлить можно сквозное и глухое отверстие. Оно может быть самобытным или предназначенным для последующего нанесения резьбы. Сверлят следующим образом:

Сперва закрепляют деталь на столе, обычно с помощью тисков или посредством специального зажима на станке.
Устанавливают оснастку. Это может быть сверло разного диаметра и заточки.
Производится запуск двигателя с последующим закономерным движением инструмента одновременно в двух направлениях – вокруг своей оси и вперед, врезаясь в толщу металла.

Выбор сверла должен зависеть не только от диаметра необходимого отверстия, но и от плотности материала. Кончик может просто сломаться при неправильном подборе.

Точение – это металлообработка цилиндрических и конусных заготовок на токарном станке. Шаблон надежно фиксируется в шпинделях с электрическим приводом и вращается вокруг своей оси. Токарь с помощью специальных инструментов, которые зажимаются в тисках, направляет режущую кромку на необходимую часть. В результате срезается верхний слой. Подобным образом также наносится внутренняя и внешняя резьба.

Шлифование и фрезерование

Фрезерный станок работает уже не только с цилиндрами и с конусами, но и с другими формами. Принцип работы аналогичный, но заготовка уже не вращается, движется только фреза. Типоразмер резцов самый разный, часто они представлены сверлами, развертками и прочими инструментами.

Шлифовка предназначена для того, чтобы добиться максимальной точности размеров и необходимой шероховатости. Когда нужна максимальная гладкость, применяются абразивные круги с минимальным размером абразива. Также дополнительно можно отполировать поверхность с помощью специальной полировальной машины. Шлифование делят по степени обработки на грубое или черновое, чистовое и тонкое.

Способ обработки металла давлением

В случае, когда нельзя нарушать целостность экземпляра, но требуется изменить его форму, то применяется более мягкая металлообработка с помощью прессов и штампов. Оборудование работает по принципу оказания большого давления на рабочую область.

Прокат

Все изделия из металлопроката созданы по данной технологии, а именно:

листы;
трубы;
фасонная продукция.

Принцип работы следующий: заготовка проходит через сжимающиеся вальцы, приобретая необходимую форму.Обычно поперечное сечение уменьшается, а разрез приобретает нужные параметры. Есть три подвида прокатки:

продольная, она же самая распространенная – в ходе операции лист или труба подаются вдоль, сжимаются ее края со всех сторон;
поперечная – поступательное движение отсутствует, таким образом обрабатываются шары, втулки, цилиндры;
поперечно-винтовая – усредненный вариант, в основном применяется для деталей с полостями внутри.

Волочение

Задача данной процедуры – уменьшить величину сечения детали. В ходе операции более крупная заготовка протягивается через волоки. Примером может служить изготовление проволоки (откуда и название распространенного материала). Сперва более крупный металлический канат проходит сквозь ряд фильер. Метод также имеет разновидности, волочение бывает:

сухое – для смазывания применяется порошок;
влажное – используется мыльная жидкость;
черновое и чистовое;
однократное и многократное;
холодное и горячее.

Прессование

С помощью этой технологии обработки металлов получают изделия из чугуна, алюминия и других хрупких материалов, которые под воздействием высокой температуры или без нагрева приобретают нужную форму. Заготовку зажимают в матрице с отверстиями. Сверху начинает действовать пресс. Под его воздействием вещество просто выдавливается в заранее подготовленные емкости. Так получаются запчасти для автомобилестроения, самолетостроения и прочих сфер производства.

Матрица обычно подготавливается из жаропрочной стали, поскольку часто необходим нагрев. Прессование бывает:

холодным для алюминия, олова, меди;
горячим для чугуна, сплавов с содержанием никеля, титана.

Ковка

У каждого типа металла есть своя температура, когда он поддается процедуре. Она относится к одним из самых древних, поскольку еще кузницы средневековья работали по этому принципу – нагрев и механическое воздействие. Сейчас все доведено до автоматизма. Есть три способа:

машинная с молотами (пневматическими и другими);
штамповка – мы выделяем этот вид металлообработки в отдельный класс;
ручная – почти не применяется.

Штамповка

Она может быть объемной и листовой. В первом случае получаются трехмерные изделия, во втором – штампы с плоскими параметрами. Есть две части у станка – матрица и пуансон. Одна из них является статичной, а другая – подвижной. Обе они зеркальные (в случае работы с листом) или имеют разную конфигурацию, в соответствии с нужной деталью. Обычно между двумя элементами есть один или несколько зазоров, куда выдавливается излишек. Затем он счищается, а сама заготовка на этом месте шлифуется. Но есть и полностью закрытые штампы, в которых таких отверстий по бокам не предусмотрено, тогда требуется точно распределять количества металла.

Листовая штамповка бывает двух видов:

формообразующая – элемент получает необходимые для детали изгибы;
обрезная – происходит фигурная резка.

Простым примером технологической процедуры можно привести чеканку монет.

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.

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.

Читайте также: