Обновлено: 05.07.2024

Даже элементарную работу по металлу невозможно проводить без использования инструмента. Они могут быть различной конфигурации и для самых разных работ. Все виды инструментов такого типа называют металлорежущими.

Они могут быть ручными и автоматизированными. Но в любом случае обработка такого материала без него невозможна.

Техника изготовления инструментов для работы с металлом

Инструмент в первую очередь должен отвечать высоким требованиям, которые позволяют работать с крепким и прочным материалом. Инструменты для обработки металла изготавливают следующими методами:

• обжигание;
• закаливание;
• ковка с использованием пресса;
• шлифовка;
• горячая штамповка стальной закалки;
• индукционное закаливание;
• металлизация.

Такие методы необходимы, чтобы придать рабочей поверхности инструмента дополнительную прочность. Полученное оборудование должно иметь отменные режущие свойства, а также повышенную прочность.

Основные разновидности инструментов

Все оборудование для обработки металла разделяется на несколько основных групп, по методу воздействия:

1. Труборезы. Это группа оборудования, которая предназначена для разрезания труб самой разной толщины и диаметра.
2. Крейцмесель — необходим для создания канавок в металлических заготовках.
3. Сверлильная стойка. В ней расположена дрель и есть возможность зафиксировать заготовку.
4. Для нарезания наружной резьбы используется плашка. К ним изготавливается плашкодержатель.
5. Угломер. Это измерительный прибор, аналог всем известного транспортира.
6. Паяльник служит для соединения металлических деталей.
7. Ручная ножовка по металлу. Предназначена для резки металла, как листового, так и небольших труб.
8. Ножницы по металлу. Предназначены для резки не слишком прочных листов.
9. Тиски — необходимы для фиксации заготовки.
10. Фрезы. Выполняют работу с разными поверхностями и могут быть цилиндрическими, торцовыми, дисковыми, концевыми, а также коническими.

В промышленности и в бытовых условиях применяются все инструменты. Многие из них используются в комплексе.

Где используют такое оборудование?

Инструменты по обработке металла используются в самых разных сферах. В бытовых условиях такой инструмент чаще всего нужен во время ремонта. Многие работы выполняются именно с участием дрели, тисков и других инструментов.

Небольшие мастерские и предприятия, которые занимаются изготовлением небольших деталей и их ремонтом, также не могут обойтись без металлорежущего оборудования. Наибольшей популярностью такие модели пользуются на СТО. Здесь без профессионального оборудования по обработке металла просто не обойтись.

Ну и конечно все виды инструментов, причем в большинстве своем в автоматизированном виде можно встретить в промышленности. Это и самолетостроение, и автомобилестроения, а также самые разные виды производств.

Материалы, для режущих деталей

При изготовлении режущей части инструментов по обработке металла используют наиболее стойкие варианты материалов. К ним относятся:

1. Твердые сплавы с высоким уровнем износостойкости. Такое оборудование режет в несколько раз больше, чем классическая инструментальная сталь.
2. Инструментальная сталь. Чаще всего подходит для резки несложных и не особо прочных деталей. Может не подойти для обработки жаропрочных деталей.
3. Часто режущую часть покрывают минералокерамическими пластинами. Они имеют особый уровень прочности.

Последний материал, несмотря на прочность, отличается низкими показателями по пластичности. Поэтому его используют не так часто.

Производители инструментов оп обработке металла

Есть производители, которые делают уже несколько десятилетий качественное оборудование для металлических заготовок. При этом представлены как отечественные, так и импортные компании.

Отечественные

Наиболее распространено в России оборудование ЗАО «НИР». Для производства оборудования компания применяет сплавы особой твердости. Основные преимущества их продукции:

• высокая износостойкость;
• есть возможность быстро сменить инструмент;
• имеется нанопокрытие;
• низкие затраты на заточку.

Не отстает по показателям и «Московский инструментальный завод». Изделия уже несколько десятилетий основаны на мировых стандартах. С использованием такого оборудования можно без проблем создать самую нестандартную резьбу, обработать на токарном станке муфту, трубу и любую другую деталь.

Импортные

Зарубежные заводы выпускают качественные инструменты, которые используются по всему миру. Одним из лидеров является израильская компания ISCAR, которая выпускает инструменты для точения, сверления, фрезерования.

Для обработки титана, алюминия, нержавеющий стали, чугуна можно использовать крепкий и надежный немецкий инструмент фирмы АРНО.

В пятерку лидеров входит и японская фирма SUMITOMO. Свое оборудование они производят из твердых сплавов, алмазов и с применением CBN. Продукцию используют для токарной и фрезеровальной работы разных уровней сложности.

Различия по размерам

При выборе любого инструмента важно обратить внимание на его размеры. Напильники бывают 6 классов, которые различаются по точности обработки.

Полезно знать. Токарных резцов существует более 20 видов. Они подразделяются на левосторонние и правосторонние.

Плашки или лерки, которыми нарезают резьбу отличаются по системе измерений. Она может быть в миллиметрах или в дюймах.

Заключение

Обработка металла — сложный и многогранный процесс. Он включает в себя: точение, сверление, фрезерование, нарезание резьбы, а также строгание и шлифовку. Но все это невозможно выполнить без определенных инструментов. Они подразделяются на ручные и машинные, в зависимости от типа управления.

К оборудованию, которое может выполнять такие работы, предъявляются особые стандарты. Это должен быть особо прочный материал, способный выдерживать определенную температуру.

Механическая обработка

Механическая обработка деталей - процесс снятия металла с заготовки режущими инструментами с целью получения необходимой формы, точности размеров и чистоты поверхности, заданных чертежом детали. Точность и чистота поверхности деталей машин, назначаемые конструкторами, в подавляющем большинстве случаев обеспечиваются лишь обработкой резанием на металлорежущих станках.

Таким образом, задача механической обработки - придать заготовкам окончательную форму, чтобы они соответствовали рабочим чертежам деталей.

Большинство методов механической обработки деталей режущими инструментами применяются во всех машиностроительных производствах, причем степень совершенства этих методов зависит главным образом от масштаба производства и общего технического уровня.

В результате механической обработки на станках получают детали машин с различным расположением внутренних и наружных цилиндрических, конических, плоских и фасонных поверхностей. Чтобы получить ту или иную поверхность детали, в процессе механической хобработки заготовки необходимо выполнять различные движения узлов и частей металлорежущих станков. Все движения в металлорежущих станках делят на рабочие (основные) и холостые (вспомогательные).

Движения рабочих органов станка, в результате которых с обрабатываемой заготовки снимается слой металла в виде стружки или изменяется состояние обрабатываемой поверхности (например, при обкатке), называют рабочими (основными) движениями. Движения, при которых с обрабатываемой заготовки металл не срезается и инструмент не изменяет состояния обрабатываемой поверхности, называют холостыми движениями (подвод суппорта, установка заготовки и др.).

Рабочее движение, скорость которого больше скорости остальных рабочих движений и которое определяет скорость отделения стружки, называют главным движением, а скорость этого движения называют скоростью резания. Остальные рабочие движения называют подачей.

На обрабатываемой заготовке при снятии с нее слоя металла различают следующие поверхности:

• Обрабатываемая поверхность — поверхность, которая срезается в результате обработки;
• Обработанная поверхность — поверхность, получающаяся в результате снятия слоя металла;
• Поверхность резания — поверхность, образуемая на обрабатываемой заготовке режущим лезвием резца в процессе работы

Механическая обработка деталей характеризуется:

• низким коэффициентом использования металлов: 0,5—0,8 (с повышением серийности производства коэффициент повышается);
• высокой трудоемкостью и зарплатоемкостью обработки;
• многооперационностью технологических процессов обработки;
• высокими требованиями к качеству технологического оборудования и организованности процессов;
• высокими требованиями к качеству изготовления детали в соответствии с технологическим процессом.

Процесс мехобработки деталей, как и любой другой высокотехнологичный процесс, состоит из целого ряда этапов. Для получения действительно качественной продукции каждый из них должен быть выполнен на наивысшем уровне.

Основным оборудованием для механической обработки металлов являются токарные и фрезерные станки, а также универсальные токарно-фрезерные обрабатывающие центры.

Токарная обработка - это процесс резания металла, осуществляемый при линейной подаче режущего инструментом при одновременном вращении заготовки. Точение осуществляется срезанием с поверхности заготовки определенного слоя металла с помощью резцов, сверл или других режущих инструментов. Главным движением при точении является вращение заготовки.

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

Фрезерная обработка - это процесс резания металла, осуществляемый вращающимся режущим инструментом при одновременной линейной подаче заготовки.
Материал с заготовки снимают на определенную глубину фрезой, работающей либо торцовой стороной, либо периферией. Главным движением при фрезеровании является вращение фрезы. Движением по­дачи при фрезеровании является по­ступательное перемещение обрабаты­ваемой детали.

Токарно-фрезерная обработка металлов выполняется с помощью универсальных обрабатывающих центров с числовым программным управлением (ЧПУ), позволяющих выполнять сложнейшую высокоточную обработку без учета человеческого фактора. ЧПУ предполагает, что каждым этапом выполняемых работ управляет компьютер, которому задается определенная программа. Обработка детали на станке с ЧПУ обеспечивает максимально точные размеры готового изделия, т.к. все операции выполняются с одной установки обрабатываемой заготовки.

Станки для механической обработки деталей

При механической обработке деталей используют различные станки: токарно-винторезные, фрезерные, поперечно-строгальные, сверлильные, коорди-натно-расточные, шлифовальные, профилешлифовальные, координатно-шлифовальные, электроискровые, ультразвуковые, гравировочные, опиловочные, фасонно-строгальные.

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

Существует большое разнообразие типов и моделей металлорежущих станков для механической обработки. Они различаются по виду технологических процессов, осуществляемых на данном станке, типу применяемых инструментов, степени чистоты обрабатываемой поверхности, конструктивным особенностям, степени автоматизации, числу важнейших рабочих органов станка.

По виду обработки и виду режущего инструмента металлорежущие станки называются токарными, сверлильными, фрезерными, шлифовальными и т. д.

В зависимости от чистоты обработанной поверхности станки делят на обдирочные, чистовые, отделочные, доводочные, а по конструктивным особенностям — на горизонтальные, вертикальные (сверлильные, фрезерные, протяжные вертикальные и горизонтальные). По степени автоматизации станки делят на автоматы, полуавтоматы, станки с программным управлением.

Среди оборудования механических цехов машиностроительных заводов наибольшее место занимают токарные станки (до 50% от общего парка станков). На токарных станках обрабатываются заготовки с цилиндрическими, коническими, сферическими, фасонными и торцовыми поверхностями.

Оборудование для механической обработки металлов

Метод механической обработки основан на резании или срезании фрагментов с поверхности металла, для придания ему нужных форм и размеров. Механическая обработка условно делится на резку (вытачивание) и абразивную зачистку. Резка – совокупность процессов, в ходе осуществления которых заготовка доводится до заданной геометрии путем удаления излишков материала при помощи различных видов инструментов. Данные процессы могут включать:

• фрезерование – формование поверхностей с помощью фрезерного станка;
• сверление – изготовление отверстий в металле с помощью специальных сверл;
• резку – разделение материала на куски необходимых размеров;
• токарная обработка – ротационная обработка с использованием токарных инструментов.
• Абразивная обработка – шлифование и полировка поверхности металла при помощи устройств, работающих с абразивными лентами или шлифовальными кругами.

Механическая обработка металлов пользуется огромным спросом среди предприятий и населения. Обеспечить качество изготавливаемых изделий, возможно только используя комплексно несколько факторов — нанимая высококвалифицированный персонал, обеспечив достаточное количество площадей, приобретая необходимое технологичное оборудование. Если с первыми двумя пунктами все понятно, то об оборудовании для механической обработки металлов стоит поговорить подробней.

Основная работа заключается в снятии стружки с заготовки для придания ей конечной формы согласно чертежам. Эти процессы выполняются на токарных и фрезерных станках. Современные цеха имеют различные модификации станков, чаще всего с программным управлением. Именно они позволяют изготавливать различные детали, отвечающие всем требованиям ГОСТа. Их преимущества — скорость работы, предельная точность и исключительное качество изделий.

Широкий ассортимент станков различной направленности позволяет выбрать именно то оборудование, которое позволит наладить процесс обработки металлов наилучшим образом. Например, карусельный токарный станок способен обрабатывать заготовки, имеющие диаметр до восьми метров. Станки такого типа применяются не на каждом производстве. Чаще используются координатно-расточные станки. Они способны обеспечить расточку изделий под любым углом.

Практически каждое предприятие, занимающееся обработкой металлов, имеет в своем арсенале такие станки, как:

• фрезерные;
• радиально-сверлильные;
• вертикально-сверлильные;
• зубофрезерные;
• шлифовальные;
• расточные с поворотными столами.

На сегодняшний день существует множество предприятий, которые предлагают свои услуги по механической обработке металлов. Совершенные и современные машины заменяют собой примитивные старые станки с полуавтоматическим управлением. Сейчас производственные линии практически повсеместно состоят из автоматических линий, позволяющих исключить ручной труд. Программное обеспечение этих станков таково, что на 99% исключает риск возникновения брака. Для того чтобы работать на современном оборудовании, необходимо иметь соответствующую подготовку.

Использование на предприятиях современного оборудования для механической обработки металла — это гарантия качества выпускаемых изделий, высокая скорость и точность работ вне зависимости от сложности и объема.

Виды металлообрабатывающего оборудования

Металлообрабатывающее оборудование классифицируют в соответствии с видом операций, которые оно выполняет с металлическими заготовками. Различают следующие типы оборудования:

• фрезерное;
• токарное;
• сверлильное;
• устройства для нарезания резьбы;
• гильотинное;
• шлифовальное;
• листогибочное.

Наиболее распространенным видом современного металлообрабатывающего оборудования являются токарные станки. Эти устройства вращают металлическую заготовку вокруг шпинделя. По мере вращения инструменты и режущие кромки формируют или режут металл, придавая ему нужную форму. Токарные станки выпускаются в различных вариантах, от небольших настольных устройств, до больших стационарных моделей. Некоторые из них могут управляться вручную, некоторые – работать под управлением ЧПУ. Токарные станки выполняют большое количество операций, таких, как: расточка и обточка цилиндрических и фасонных поверхностей, нарезка резьбы, обработка торцов, сверление отверстий и так далее. Токарные станки можно назвать универсальными, что и объясняет их востребованность.

Фрезерные станки – устройства, обрабатывающее поверхность материала при помощи фрезы, вращающейся вокруг оси шпинделя (как сверло) и рабочего стола, который может перемещаться в нескольких направлениях. По способу управления различают ручные станки и машины под управлением ЧПУ. Последние могут выполнять огромное количество сложных операций, таких как прорезание пазов, строгание, сверление, нарезание резьбы, фрезеровка и так далее.

Металлорежущие станки используются для резки мягких и твердых металлов в одном линейном направлении. По способу управления данное оборудование разделяется на автоматическое, ручное и полуавтоматическое.

Станки для гибки и формовки – оборудование, позволяющее изгибать металлы для придания им нужной формы.

Металлообрабатывающее оборудование для сверления, растачивания, зенкерования и рассверливания металлических деталей. К такому оборудованию относят многошпиндельные или центровальные станки.

Шлифовальные установки – устройства, предназначенные для придания поверхностям металлических изделий гладкости и блеска. Могут шлифовать детали как снаружи, так и внутри.

Передовые методы металлообработки

Технология металлообработки — это совокупность технологических процессов, с помощью которых кузнецы изменяют характеристики, форму, размеры металлов и сплавов. Чтобы облегчить работу людей, машины постоянно улучшаются. На них устанавливаются дополнительные модули, которые расширяют функционал. Машины снабжаются системами ЧПУ.

Разработчики новых механизмов нацелены на достижение трёх целей:

1. Увеличение точности работы подвижных элементов.
2. Надёжность в активной эксплуатации. Разработки направлены на изготовление более выносливого оборудования, которое сможет работать дольше, эффективнее.
3. Продуктивность — от скорости выполнения операций подвижными механизмами повышается количество готовой продукции.

Установка дополнительных шпинделей, рабочих частей, систем ЧПУ увеличивает производительность, точность, эффективность промышленных станков.

Выбор оборудования

Выбирая металлообрабатывающее оборудование следует обратить внимание на несколько основных характеристик:

• Функционал – на современном рынке представлены станки, выполняющие определенные работы, а также целые системы, которые объединяют в себе несколько типов металлообрабатывающего оборудования.
• Степень автоматизации – для небольших предприятий можно выбирать оборудование с ручным или полуавтоматическим управлением. Для производственных предприятий целесообразнее приобретать высокоэффективное автоматическое оборудование, требующие минимального вмешательства оператора.
• Производитель – стремясь сэкономить, и приобретая самое дешевое металлообрабатывающее оборудование, в основном китайского производства, многие сталкиваются с проблемой частого ремонта и сложного обслуживания устройств. В результате, сэкономив средства на покупке, тратят их на восстановление работоспособности машин, а также теряют доход во время простоя. Чтобы металлообрабатывающие устройства действительно приносили доход, и не выходили из строя в течение длительного срока эксплуатации, их необходимо приобретать у надежного производителя, изделия которого проверены временем и имеют положительные отзывы от клиентов. Поставщик оборудования должен быть официальным представителем того или иного производителя, в противном случае, вы не можете быть уверенны, что получите качественное и долговечное оборудование.
• Гарантийные обязательства – выбирая машины для работы с металлами, обращайте внимание на то, какие условия обслуживания по гарантии (и после ее истечения) обещает производитель, а также на возможность модернизации оборудования при необходимости.

Оборудование для работы с металлами от Warcom

Итальянская компания Warcom предлагает широкий выбор оборудования для обработки металлов. В нашем ассортименте представлены листогибочные прессы, станки плазменной и лазерной резки, гильотины и другое оборудование, использующиеся в металлообрабатывающей сфере. Вы можете выбрать бюджетные модели или станки для крупных предприятий с большим количеством функций. Также есть возможность приобретения подержанных устройств, прошедших предпродажную проверку, гарантирующую их качество и работоспособность.

Виды металлообрабатывающих станков

Оборудование для обработки металла разделяют по разным факторам. Например, металлообрабатывающая техника может разделяться по выполняемым технологическим операциям, количеству рабочих частей, габаритам, производительности, системе управления.

Способы механической обработки металлов

Основным видом обработки металлических заготовок считается резание. Эта технологическая операция выполняется разными видами оборудования и методами. К механическим способам относятся:

1. Фрезерование — один из популярнейших методов работы с металлическими заготовками. Детали обрабатываются с помощью фрез, которые закрепляются во вращающемся шпинделе. На фрезерных станках можно обрабатывать торцы, делать выемки, выбирать пазы, изготавливать изделия сложной формы.
2. Строгание — станок имеет режущий элемент, который делает возвратно-поступательные движения. Одновременно с этим на заготовку передаётся усилие подачи навстречу режущей кромке.
3. Точение — обработка заготовок с помощью токарных станков. Они имеют зажим для детали, которая начинает вращаться благодаря подвижному шпинделю. Слой металла снимается специальными резцами, которые закрепляются в суппорте.
4. Сверление — технологический процесс, с помощью которого создают отверстия разного диаметра, проводят зенкеровку, расточку. Для сверления используются сверла разного размера, конструкции.
5. Долбление — метод обработки похожий на точение. Рабочая часть совершает возвратно-поступательные движения. Детали или фиксируются неподвижно, или двигаются навстречу долбежной оснастке.
6. Шлифование — для работы с металлическими поверхностями используется шлифовальный станок. На подвижном валу закрепляется шлифовальная лента или абразивный круг. Зависимо от того, какого размера крупицы абразивного материала, проводится грубая или финишная шлифовка.

Отдельным методом обработки можно назвать прессование. При этом используется пресс для металла.

Станки для газовой резки металла

Старый способ разрезания металлических листов. Для этого применяются специальные горелки, через которые подаётся горючий газ или газовая смесь. После открытия вентилей газ проходит через соединительные шланги, выходит через сопло. После его зажжения можно начинать работать. Современные модели оборудования комплектуются автоматическими системами управления, что увеличивает точность резов. Главный минус газовой резки — термоусадка, ухудшение характеристик материала из-за нагрева.

Плазменные станки для резки

Плазменные станки для резки металла считаются современным оборудованием. Станок создаёт узкую струю плазмы, с помощью которой происходит разрезание металлической заготовки. Увеличивается точность, скорость выполнения резов. Однако подобные станки дорогие.

Станки для лазерной обработки

Механизмы, разрезающие металлические листы с помощью лазерного луча, считаются самыми точными. На подвижном портале с направляющими закрепляется лазерная головка. С помощью системы линз фокусируется лазерный луч, который разрезает материал. Лазер обеспечивает высокую точность реза, минимальные потери материала.

Механизмы, оборудуемые лазерными головками, используются для разрезания цветных металлов, сплавов. Важно понимать, что во время работы они затрачивают большое количество энергии.

Гидроабразивные и электроэрозионные станки

Инновационный метод разрезания металлических заготовок. Оборудование создаёт большое давление, которое воздействует на воду. Она вырывается из сопла с большой скоростью, что позволяет разрезать листы разной толщины.

Оборудование для термической обработки

Чтобы улучшить характеристики металла, сплавов, сделать отливки сложной формы, материал нужно разогреть. Для этого применяются следующие приспособления:

1. Камерные печи — используются при нагреве, плавке заготовок небольшого размера.
2. Шахтные печи — подходят для проведения закалки, отжига, цементации, отпуска металлических деталей большого размера.

Отдельной группой выделяются вакуумные печи. С их помощью нагревают, плавят, закаляют быстрорежущие стали.

Какой инструмент применяется при химической обработке

Контролируемая химическая обработка применяется для зачистки материала от налёта, декоративных покрытий или защиты металла от разрушительных факторов окружающей среды. Для проведения работ не нужно использовать механизмы, особые инструменты. Нужно уметь пользоваться химическими растворами, которые активно воздействуют на материал.

Станки для холодной и горячей ковки

Горячая и холодная ковка металла считаются популярными способами изменения формы, характеристик деталей. Используемые инструменты, оборудование:

1. При холодной ковке кузнец изменяет форму металлических деталей с помощью рычажных механизмов. Нагрева материала не происходит. Отдельные элементы соединяются с помощью сварочных аппаратов.
2. При горячей ковке кузнец разогревает заготовки с помощью горна, затем изменяет их форму с помощью ручных инструментов. Горячий материал легче обрабатывается.

Горячая ковка считается более опасным методом обработки металлических деталей. Для её проведения нужно позаботиться о системе вентиляции, пожарной безопасности.

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

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.

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.

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.

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.

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.

• 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

• скорость;
• глубина;
• подача.

• вращение резца;
• движение шпинделя;
• подача.

• диаметр и длина сверла;
• количество витков на инструменте;
• путь (направление) врезания.

• число зубьев, их шаг;
• глубина;
• скорость.

• 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.

Механическая обработка металла. Оборудование, принцип работы, виды

Механическая обработка металла помогает придать изделию нужную форму, размер. Для этого процесса используется специальное оборудование. Способы механической обработки различаются в зависимости от желаемого конечного результата, а также от тонкостей технологического процесса.

Станки для механической обработки также отличаются по управлению, воздействию на металл.

Общее описание механического процесса

Два основных метода, по которым производится механическое воздействие на металл:

. Способ воздействия без снятия стружки с металлической формы. Материал изменяется приложением силы. Классический пример — кузничная обработка. . В этом случае с металла снимается стружка. К таким методам относятся: фрезерование, строгание, шлифование.

Во время воздействия механическим способом на металл происходит придание необходимой формы. Но для точности в любом случае нужно изготавливать технологическую карту, где будут указаны класс точности и размер выпускаемой детали. На основе карты создается чертеж готового изделия, также с указанием деталей точности и всех размеров.

От чего зависит тип обработки металла

Воздействие механическим методом в зависимости от многих деталей, габаритов изделия, класса точности может быть:

• черновой;
• чистовой;
• получистовой.

Важно правильно создать технологическую карту и применить определенное оборудование, которое придаст заготовке необходимы габариты, размеры и класс точности.

Оборудование для механической обработки

В зависимости от конкретного вида механической обработки, а также от масштабов производства, используются следующие разновидности станков:

Каждая разновидность оборудования обладает нюансами использования.

Вертикально-фрезерные станки

На каждом предприятии, работающим с металлическими заготовками, в зависимости от специфики есть следующие подвиды фрезерного оборудования:

• фрезерные станки;
• зубофрезерные;
• радиально-сверлильные;
• горизонтально-сверлильные;
• вертикально-сверлильные.

На крупных предприятиях с успехом применяют карусельные станки. Фрезерное оборудование используют для обработки металлических заготовок с целью получения сложных форм.

Оборудование для обработки под давлением

Кузнечное воздействие чаще всего проводится вручную и для этого используется молот и наковальня. Принцип работы за многие столетия не поменялся: на нагретую поверхность обрабатываемой заготовки опускается пресс.

В современных производствах используют следующие разновидности молотов:

• паровой;
• паровоздушный;
• падающий;
• пружинный.

Прессовые устройства могут подразделяться и по другому принципу:

• винтовое;
• фрикционное;
• гидравлическое;
• парогидравлическое;
• кривошипный;
• пружинный.

На производствах все чаще заменяют горячее воздействие на металл, используют холодное воздействие, называемое штамповкой.

Штамповка имеет несколько видов:

• гибка;
• обжатие — уменьшает полость детали;
• вытягивание — обработка на специальном давильном станке;
• формование;
• выпучивание — дает изделию пространственную форму;
• разбортовывание.

Для этого используют специальные формовочные штампы.

Методы резки металла

Резанием называется обработка с помощью специальных устройств разного рода. Тяжело обрабатывать цветные металлы. Поэтому в современных производствах применяется лазерная технология.

Основные разновидности резки металла:

• обточка;
• сверление — воздействие при помощи сверла, вращающегося вокруг своей оси;
• строгание — воздействие резцом, который двигает вперед и назад при этом заготовка надежно закреплена;
• шлифование — обработка при помощи вращающимся абразивным материалом.

Обточка применяется, если нет необходимости изменять размер детали. При сверлении в заготовке получает отверстия различного диаметра. Для этого технологического процесса необходимо сверло нужно диаметра, а также тиски, которые будут фиксировать заготовку.

Завершающий этап механического воздействия практически любого изделия — шлифование металла. Данный процесс позволяет придать заготовке гладкую поверхность и снять лишний слой. Специальные устройства для данного вида деятельности не нужны. Достаточно использовать шлифовальный круг.

Для различных видов воздействия механикой можно использовать как ручные станки, так и полностью автоматические. Первый вариант чаще всего подходит для небольших мастерских и индивидуальных мастеров. А крупные центры по металлообработке и изготовлению различных деталей предпочитают использовать крупные современные станки с автоматическим и полуавтоматическим режимом управления. На таком оборудовании намного выше класс точности и выше производительность.

Механическая обработка металла — основа любого металлургического производства. Для придания формы и необходимых габаритов применяются самые различные способы механической обработки.

Среди наиболее древних — ковка. Сейчас она уже уступает место холодной штамповке, но и применение молота и наковальни после предварительного разогрева материала, не уходит в прошлое. Но есть и другие методы механической обработки. Все из них требуют изготовления технологической карты с последующим чертежом

Читайте также:

  
• Какой металл называют свидетелем гения менделеева
  
• Уголки металлические для ворот
  
• Расчет паспорт за драгоценные металлы поступившие в ломе и отходах
  
• Юбилейные монеты россии из драгоценных металлов
  
• Ознакомьтесь с коллекцией металлов запишите химические знаки