Перечень работ по металлу

Обновлено: 17.05.2024

Токарно-винторезный станок используется в разных отраслях промышленности, наиболее часто их можно встретить в машиностроительных производствах. Любая работа должна производиться качественно, но детали, от которых может зависеть жизнь и здоровье человека, должны производиться с особой филигранностью, что можно сделать только на отлично отрегулированном, исправно работающем станке. Для того чтобы он служил долго, а резьбовые детали соответствовали своему назначению, необходимо исправно проводить техническое обслуживание токарного оборудования.

Общий вид токарно-винторезного станка Общий вид токарно-винторезного станка с УЦИ

Ежедневный уход

Самый надёжный уход за токарным станком – это не допустить его повреждения. Подготовка к следующей рабочей смене должна производиться сразу после окончания работы и отключения станка от электропитания. На этом этапе технического обслуживания производятся следующие операции:

1. С поверхности сметаются стружки и прочий технический сор.
2. Керосином необходимо растворить масло и грязь, вытереть насухо ветошью.
3. Во избежание появления коррозии, все детали, не имеющие красочного покрытия, смазываются маслом.
4. Маслёнки заполняются консистентной смазкой.

Перед началом смены необходимо проверить наличие смазки, осмотреть оборудование на предмет повреждения или ослабления деталей. В процессе работы необходимо соблюдать технику безопасности при работе с токарными механизмами – это до минимума сведёт травматизм на рабочем месте и уменьшит риск поломки оборудования. Во время работы необходимо:

• Использование защитных экранов, что позволит избежать засорения токарного станка металлической стружкой и мелкими абразивными частичками, возникающими при обработке детали.
• Своевременная замена сверлящих и режущих деталей.
• Контроль над надёжностью креплений резцов и свёрл.
• Не допускать во время работы образования длинной стружки, которая наматываясь на вращающиеся части, может вывести механизм из строя.
• Включать станок можно лишь после того, как на болванку, в определённом чертежом месте, опущен резец.

Видео, в котором рассказываются основные принципы технического обслуживания.

Как происходит смазка станка в автоматическом режиме

Смазка токарно-винторезного станка, вернее движущихся его частей, должна происходить во время работы постоянно. О поступлении смазочных веществ на ротор говорит вращающийся диск на шпиндельной бабке. Вращение его должно начаться в течение минуты после запуска оборудования. Этого времени должно хватить, чтобы шестерённый насос, соединённый ременной передачей с основным двигателем агрегата, подал масло в резервуар. К подшипникам двигателя и маслораспределительным лоткам смазка попадёт через сетчатый фильтр, имеющий магнитный вкладыш. Система замкнутая – стекая в шпиндельную бабку, масло опять попадает в резервуар, где проходит очистку от соринок фильтром и опять попадает на движущиеся части.

Прерывистое движение или остановка диска, показывающего поступление смазки к деталям токарно-винторезного станка, говорит о том, что фильтр засорён или в системе недостаточно смазки. В этом случае станок необходимо

• отключить,
• обесточить,
• снять фильтр,
• промыть его керосином,
• проверить уровень смазки в резервуаре,
• при необходимости долить масло,
• вставить фильтр на место и запустить агрегат.

Как снять фильтр

Сетчатый фильтр состоит из нескольких элементов. Чтобы достать его из резервуара, который служит фильтру корпусом, необходимо отсоединить от него шланги и открутить нижнюю гайку, снять фильтры вместе с пластиковой оправой.

Внимание! Промывать фильтры можно только в керосине. Ни в коем случае нельзя очищать их воздухом. Такой способ очистки может привести к моментальной потере сеткой своих рабочих качеств. Сильное давление воздуха деформирует её ячейки.

Плановое техническое обслуживание с обязательной промывкой фильтра производится в соответствии с указаниями в техническом паспорте оборудования.

Смазка токарно-винторезного станка при проведении технического обслуживания

Для смазки токарного станка применяются минеральные масла, а для подшипников солидолы. Чем меньше нагрузка и выше скорость вращения, тем менее густой должна быть смазка. Необходимая марка смазочного материала устанавливается производителями оборудования в соответствии с температурой, до которой нагревается механизм во время работы.

Пример регламента смазки и выбор масла в зависимости от узла

Схема смазки станка Инструкция по смазки станка Таблица эквивалентов индустриального масла

Чтобы не ошибиться, необходимо для каждого отдельного механизма определить допустимость использования определённого вида солидола в соответствии с техническим паспортом.

Для токарных станков применимы 4 способа смазки агрегатов:

• Циркуляционный способ — подача масла происходит под воздействием нагнетающего насоса, заставляющего под давлением масло циркулировать по системе трубок, ведущих к агрегатам.
• Фитильный – один из самых простых и надёжных. В токарном станке является дополнением к картерному варианту, в случае если есть опасения, что масло может не достигать цели. В трубку вставляется фитиль, он должен находиться в 6-8 мм от поверхности, на которую должно с определённой периодичностью попадать масло.
• Ручной – этим способом смазка наносится на подшипники, каретка, винт и прочие открытые трущиеся детали. Масло заливается в маслёнки, а солидол вводится в них при помощи шприца. Этот вид технического обслуживания проводится ежедневно. При интенсивном использовании станка может потребоваться более частое его смазывание.
• Картерный способ применяется для смазки коробки скоростей, коробки подачи и червячной передачи фартука. Способ заключается в том, что из резервуара, заполненного до определённой отметки, масло разбрызгивают вращающиеся зубчатые колёса. Для контроля над уровнем масла существуют контрольные глазки и трубчатый указатель уровня масла.

Необходимо помнить не только о постоянном пополнении резервуаров со смазкой, но и о том, что раз в месяц потребуется полная его замена. Перед заливкой в маслёнки новой порции смазочного материала, необходимо вынуть из резервуаров фильтры, зубчатые колёса, из трубок достать фитили. Всё это оборудование необходимо промыть и прочистить.

Для наибольшего эффекта, в токарно-винторезных станках часто используются сразу все 4 вида смазки, что позволяет не пропустить ни один из узлов. При условии, что техническое оборудование получает надлежащее техническое обслуживание, срок службы его значительно увеличивается.

Планово-предупредительный ремонт — ППР

Планово-предупредительный ремонт – это совокупность мероприятий по поддержанию станка в рабочем состоянии с сохранением его технических характеристик на уровне, соответствующем указанному производителем в паспорте станка.

В соответствии с графиком ППР, составленным на основании режима эксплуатации агрегата, производятся:

• Технический уход – чистка, смазка, заливка и смена масел.
• Замена изношенных деталей и затупившихся резцов.
• Промывка всего станка или отдельных его узлов.

В план ТО по предупредительному ремонту должны быть включены:

• профилактические ремонты;
• текущие (малый и средний) ППР;
• капитальный ППР.

Межремонтное ТО

Соблюдение требований эксплуатации, заявленные производителем, относятся к:

1. механизмам управления оборудованием;
2. ограждениям рабочего места;
3. поддержанию смазочных устройств и резервуаров в чистоте, контролю за их наполнением смазочными материалами.
4. устранению мелких неполадок;
5. регулировке настраиваемых механизмов.

Все перечисленные виды обслуживания не требуют больших временных затрат, что позволяет проводить их в технологические, обеденные, межсменные перерывы. Переналадку оборудования лучше назначать на выходные дни. Для токарей высокого разряда, с допуском на проведение определённого вида наладочных работ, это не составит труда. В других случаях необходимо внести этот вид мелкого ремонта в список дел для ремонтно-наладочной бригады цеха.

ППР автоматических станков производится ежедневно, после закрытия смены. В условиях работы цеха в 2 и 3 смены, обслуживание их производится 1 раз в 8 часов. В цехах со сменным графиком работы обязательно должна быть ремонтно-наладочная служба, состоящая из:

• механиков;
• смазчиков;
• слесарей;
• электриков;
• шорников и других специалистов узкого профиля.

Это должно обеспечить высокое качество каждого узла в отдельности, и станка в целом.

Учётность по обслуживанию оборудования

В каждом цехе, оборудованном станками в обязательном порядке должен вестись журнал технического обслуживания. В конце каждой смены работники должны оставлять в нём заметки об исправности или неисправности станка, с указанием дефектов, поломок, необходимости проведения каких-либо внеплановых работ, или нареканий на работу определённого узла, механизма.

После осмотра и проведения необходимого перечня работ, наладчик также отставляет отчёт о проделанной работе с указанием поломки и перечнем проведённых ремонтных действий.

Промывка станков производится по графику, составленному механиком, в соответствии с рекомендациями изготовителя в совокупности с режимом работы станка.

Проверка геометрической жёсткости основывается на требованиях ГОСТ. Её проводят после работ средней сложности или капитального ремонта. Основанием для этой проверки служит график, составленный механиком на проведение ППР. Перечень станков, подлежащих этой проверке, составляет главный технолог производства.

Сферы использование токарного оборудования

Токарно-винторезные станки различаются по весу и размеру, что напрямую зависит от отрасли, где они применяются. На них могут изготавливаться короткие и длинные, тонкие и широкие детали. На этих токарных станках может выполняться нарезка внутренней и внешней резьбы деталей. Чем тяжелее деталь, тем массивнее станок для её обработки.

Токарное оборудование лёгкого веса используется:

• в экспериментальных цехах;
• в приборостроении;
• в изготовлении деталей часовых механизмов.

Этот вид может иметь механическую подачу болванок к резцу, что позволяет ускорить изготовление одинаковых деталей, при необходимости выпуска их небольшими партиями. Для выпуска штучных изделий этот механизм не требуется, что отразится на конструкции токарного станка.

В промышленном производстве резьбовых деталей и инструментов чаще используются станки среднего веса. В их конструкции много автоматических систем, которые наравне с роторными механическими частями требуют профилактических проверок и отладок. Движущимся, закручивающимся, вращающимся, режущим и сверлящим деталям необходима регулярная смазка.

Токарное оборудование тяжёлого веса используется для более однообразных операций. На нём вытачиваются:

• валы;
• турбины;
• колёса на железнодорожные составы.

Несмотря на небольшой ассортимент продукции и небольшой выбор операций, станки эти простыми назвать нельзя. В его конструкции также много узлов требующих постоянного ухода и контроля. Смазка и очистка деталей усложняется из-за большого их веса.

Обработка металла

Металлы и их сплавы издавна используются человеком для изготовления инструментов и оружия, украшений и ритуальных предметов, домашней утвари и деталей механизмов.

Чтобы превратить металлические слитки в деталь или изделие, их требуется обработать, или изменить их форму, размеры и физико-химические свойства. За несколько тысячелетий было разработано и отлажено множество способов обработки металлов.

Особенности обработки металла

Многочисленные виды металлообработки можно отнести к одной из больших групп:

• механическая (обработка резанием);
• литье;
• термическая;
• давлением;
• сварка;
• электрическая;
• химическая.

Литье — один из самых древних способов. Он заключается в расплавлении металла и розливе его в подготовленную форму, повторяющую конфигурацию будущего изделия. Этим способом получают прочные отливки самых разных размеров и форм.

Про другие виды обработки будет рассказано ниже.

Сварка

Сварка также известна человеку издревле, но большинство методов были разработаны в последнее столетие. Сущность сварки заключается в соединении нагретых до температуры пластичности или до температуры плавления кромок двух деталей в единое неразъемное целое.

В зависимости от способа нагрева металла различают несколько групп сварочных технологий:

• Химическая. Металл нагревают выделяемым в ходе химической реакции теплом. Термитную сварку широко применяют в труднодоступных местах, где невозможно подвести электричество или подтащить газовые баллоны, в том числе под водой.
• Газовая. Металл в зоне сварки нагревается пламенем газовой горелки. Меняя форму факела, можно осуществлять не только сварку, но и резку металлов.
• Электросварка. Самый распространенный способ:
  • Дуговая сварка использует для нагрева и расплавления рабочей зоны тепло электрической дуги. Для розжига и поддержание дуги применяют специальные сварочные аппараты. Сварка ведется обсыпными электродами или специальной сварочной проволокой в атмосфере инертных газов.
  • При контактной сварке нагрев осуществляется проходящим через точку соприкосновения соединяемых заготовок сильным электротоком. Различают точечную сварку, при которой детали соединяются в отдельных точках, и роликовую, при которой проводящий ролик катится по поверхности деталей и соединяет их непрерывным швом.

  
  

  С помощью сварки соединяют детали механизмов, строительные конструкции, трубопроводы, корпуса судов и автомобилей и многое другое. Сварка хорошо сочетается с другими видами обработки металлов.

  Электрическая обработка

  Метод основан на частичном разрушении металлических деталей под воздействием электрических разрядов высокой интенсивности.

  Его применяют для прожигания отверстий в тонколистовом металле, при заточке инструмента и обработке заготовок из твердых сплавов. Он также помогает достать из отверстия обломившийся и застрявший кончик сверла или резьбового метчика.

  Графитовый или латунный электрод, на который подано высокое напряжение, подводят к месту обработки. Проскакивает искра, металл частично оплавляется и разбрызгивается. Для улавливания частиц металла промежуток между электродом и деталью заполняют специальным маслом.

  
  

  Ультразвуковая обработка металла

  К электрическим способам обработки металлов относят и ультразвуковой. В детали возбуждаются колебания высокой интенсивности с частотой свыше 20 кгц. Они вызывают локальный резонанс и точечные разрушения поверхностного слоя, метод применяют для обработки прочных сплавов, нержавейки и драгоценностей.

  Особенности художественной обработки металлов

  К художественным видам обработки металлов относят литье, ковку и чеканку. В средине XX века к ним добавилась сварка. Каждый способ требует своих инструментов и приспособлений. С их помощью мастер либо создает отдельное художественное произведение, либо дополнительно украшает утилитарное изделие, придавая ему эстетическое наполнение.

  
  

  Чеканка — это создание рельефного изображения на поверхности металлического листа или самого готового изделия, например, кувшина. Чеканку выполняют и по нагретому металлу.

  Способы механической обработки металлов

  Большую группу способов механической обработки металлов объединяет одно: в каждом из них применяется острый и твердый по отношению к заготовке инструмент, к которому прикладывают механическое усилие. В результате взаимодействия от детали отделяется слой металла, и форма ее изменяется. Заготовка превышает размерами конечное изделие на величину, называемую «припуск»

  Разделяют такие виды механической обработки металлов, как:

  • Точение. Заготовка закрепляется во вращающейся оснастке, и к ней подводится резец, снимающий слой металла до тех пор, пока не будут достигнуты заданные конструктором размеры. Применяется для производства деталей, имеющих форму тела вращения.
  • Сверление. В неподвижную деталь погружают сверло, которое быстро вращается вокруг своей оси и медленно подается к заготовке в продольном направлении. Применяется для проделывания отверстий круглой формы.
  • Фрезерование. В отличие от сверления, где обработка проводится только передним концом сверла, у фрезы рабочей является и боковая поверхность, и кроме вертикального направления, вращающаяся фреза перемещается и вправо-влево и вперед-назад. Это позволяет создавать детали практически любой требуемой формы.
  • Строгание. Резец движется относительно неподвижно закрепленной детали взад- вперед, каждый раз снимая продольную полоску металла. В некоторых моделях станков закреплен резец, а двигается деталью. Применяется для создания продольных пазов.
  • Шлифование. Обработка производится вращающимся или совершающим продольные возвратно- поступательные движения абразивным материалом, который снимает тонкие слои с поверхности металла. Применяется для обработки поверхностей и подготовки их к нанесению покрытий.

  
  

  Каждая операция требует своего специального оборудования. В технологическом процессе изготовления детали эти операции группируются, чередуются и комбинируются для достижения оптимальной производительности и сокращения внутрицеховых расходов.

  Обработка давлением

  Обработка металла давлением применяется для изменения формы детали без нарушения ее целостности. Существуют следующие виды:

  Перед ковкой заготовку нагревают, опирают на твердую поверхность и наносят серию ударов тяжелым молотом так, чтобы заготовка приняла нужную форму.

  Исторически ковка была ручной, кузнец разогревал деталь в пламени горна, выхватывал ее клещами и клал на наковальню, а потом стучал по ней кузнечным молотом, пока не получался меч или подкова. Современный кузнец воздействует на заготовку молотом кузнечного пресса с усилием до нескольких тысяч тонн. Заготовки длиной до десятков метров разогреваются в газовых или индукционных печах и подаются на ковочную плиту транспортными системами. Вместо ручного молота применяются кузнечные штампы из высокопрочной стали.

  
  

  Для штамповки требуется две зеркальные по отношению друг к другу формы — матрица и пуансон. Тонкий лист металла помещают между ними, а потом с большим усилием сдвигают. Металл, изгибаясь, принимает форму матрицы. При больших толщинах листа металл нагревают до точки пластичности. Такой процесс называют горячая штамповка.

  Во время штамповки могут выполняться такие операции, как:

  • гибка;
  • вытягивание;
  • осаживание;
  • и другие.

  С помощью штамповки выпускают широчайший ассортимент изделий — от корпусов бытовой техники до колесных дисков и бензобаков.

  Обработка с помощью резки

  Металл поступает на предприятие в виде проката — листов или профилей стандартных размеров и толщин. Чтобы разъединить лист или профиль на изделия или заготовки нужных размеров, применяют обработку резкой.

  Для профиля чаще всего используют резку абразивным кругом или дисковой пилой.

  Для раскроя листов металла применяют несколько видов резки:

  • Ручная. Газосварщик с газовой горелкой вырезает куски металла нужного размера и формы. Применяется в небольших мастерских и на опытных производствах.
  • Газовая. Установка газовой резки режет пламенем автоматизированной газовой горелки и позволяет не только быстро произвести раскрой листа, но и разложить вырезанные заготовки по контейнерам для доставки их на сборочные участки . Режет металл лазерным лучом. Отличается высокой точностью и малым коэффициентом отходов. Кроме резки, может выполнять операции сварки и гравировки — нанесения на металл не удаляемых надписей.
  • Плазменная. Режет металл факелом высокоионизированного газа — плазмы. Применяется для раскроя листов из твердых и специальных сплавов.

  
  

  В условиях промышленного производства и средних или крупных серий на первый план выходит такое понятие, как коэффициент использования металла. Он повышается как за счет более плотной раскладки деталей по площади, так и за счет прогрессивных технологий резки, дающих меньше отходов

  Химическая обработка металлов для повышения защитных свойств материала

  Химическая обработка металла — это воздействие на него специальными веществами с целью вызвать управляемую химическую реакцию.

  Выполняются как подготовительные операции для очистки поверхности перед сваркой или покраской, так и как финишные отделочные операции для улучшения внешнего вида изделия и защиты его от коррозии.

  
  

  С помощью электрохимической обработки гальваническим методом наносят защитные покрытия.

  Термические виды обработки металлов

  Термическая обработка металлов применяется для улучшения их физико-механических свойств. К ней относя такие операции, как:

  • отжиг;
  • закалка;
  • отпуск;
  • старение;
  • нормализация.

  
  

  Термическая обработка стали

  Термическая обработка заключается в нагревании детали до определенной температуры и ее последующем охлаждении по специальной программе.

  Отжиг

  Заготовку нагревают до температуры пластичности и медленно охлаждают прямо в печи.

  Отжиг снижает твердость стали, но существенно повышает пластичность и ковкость.

  
  

  Применяется перед штамповкой или раскаткой. Во время отжига снимаются внутренние напряжения, возникшие при отливке или механической обработке.

  Закалка

  При закалке заготовку прогревают до температуры пластичности и держат в таком состоянии в течение определенного времени, за которое стабилизируются внутренние структуры металла. Далее изделие быстро охлаждают в большом количестве воды или масла. Закалка существенно повышает твердость материала и снижает его ударную вязкость, повышая, таким образом, и хрупкость. Применяют для элементов конструкций, подверженных большим статическим и малым динамическим нагрузкам.

  Отпуск

  Проводится после закалки. Образец нагревают до температуры, несколько меньшей температуры закалки, и охлаждают медленно. Это позволяет компенсировать излишнюю хрупкость, появившуюся после закалки. Применяется в инструментальном производстве

  Старение

  Искусственное старение заключается в стимуляции фазовых превращений в массе металла. Его проводят при умеренном нагреве для придания материалу свойств, возникающих при естественном старении за долгое время.

  Нормализация

  Нормализация проводится для повышения ковкости без заметного снижения твердости за счет приобретения сталью мелкозернистой структуры.

  Ее применяют перед закалкой и для повышения обрабатываемости резанием. Проводят так же, как и отжиг, но остывает заготовка на открытом воздухе.

  Слесарная рубка металла

  Одним из методов подготовки детали к чистовой обработке является рубка металла. Она относится к слесарным операциям. Её применение позволяет решить следующие задачи:

  • удалить оставшийся слой или части металла с поверхности заготовки;
  • устранить образовавшиеся кромки на краях детали после ковки и литья;
  • разделить металлический прокат на более мелкие части;
  • вырубить отверстия в металлических изделиях;
  • прорубить канавки различного назначения.

  
  

  В справочной литературе описывающей слесарное дело подробно приводятся задачи, решаемые этой операцией и способы её проведения. Большое назначение слесарной рубки определяет её широкое применение в металлообработке и машиностроении. Она позволяет быстро и качественно разделить заготовки по заданным размерам.

  Способы рубки металла

  Технология слесарной рубки металла подразделяется на следующие виды:

  • по характеру решаемых задач (вырубка деталей по заданной форме, отделение части металла необходимого размера, вырубание канавок);
  • способу операции (ручную или механизированную);
  • методу фиксации;
  • направлению рубочного действия (вертикальное или горизонтальное).

  Все виды рубки металла могут осуществляться как вручную, так и механически. Это определяется требуемым качеством получаемого изделия, количеством (производительностью), техническими возможностями (наличием ручного или механического инструмента).

  При ручной рубке используются следующие способы: вертикальный или горизонтальный. Выбор способа зависит от возможности закрепления металла.

  Она может зажиматься в тисках (если позволяют размеры и масса). Если это невозможно, заготовку располагают на наковальне или металлической плите. Горизонтальную операцию целесообразно производить с использованием слесарных тисков.

  При ручной рубке выделяют три способа нанесения удара молотком. Это — кистевой, локтевой и плечевой удар. От силы удара зависит скорость проведения операции и качество получаемого края детали. На силу удара влияет масса ударной части молотка, длины ручки.

  
  

  В оборудованных мастерских и на металлообрабатывающих предприятиях применяют различные виды механизированных способов рубки и резки металлических заготовок. К этим способам относятся:

  • вырубка с помощью пресса или молота;
  • рубка и резка с помощью гильотины;
  • применения специальных станков.

  В основу механизированных видов положены, механические, гидравлические или электрические принципы приведения в действие режущего инструмента.

  Применяемое оборудование и инструменты

  Этот перечень зависит от способа проведения работ. Ручная рубка осуществляется с применением:

  • режущего инструмента (зубила, крейцмейсель и так далее); (его выбирают по весу и длине ручки); ;
  • металлической подложки; .

  Слесарное зубило конструктивно состоит из трёх основных частей: ударной, средней (держателя) и режущей (рабочей). Форма режущей части у каждого разная и зависит от решаемой задачи. Зубилом производят стандартную операцию рубки. Крейцмейсель обладает более узкой режущей кромкой. Канавочник предназначен для вырубания канавок, поэтому его режущая часть выполнена в форме полукруга. Бородок изготавливают из круглого металлического стержня, и имеет рабочую часть в форме окружности заточенной по периметру. С его помощью производят вырубку отверстий в листовом металле. Все ударные инструменты изготавливаются из прочной инструментальной стали.

  Основными параметрами этих инструментов являются геометрические размеры, углы заточки режущей части. Для нанесения удара по верхней (ударной) части зубила применяется слесарный молоток. Они отличаются формой бойка (круглая или квадратная), методом крепления ручки, общим весом.

  Вырубка небольших деталей, отверстий, отдельных частей производится с помощью крепёжного оборудования или на стальных подложках. Для надёжности крепления эта операция производится в тисках.

  В качестве инструмента для разметки применяют различные слесарные линейки, угольники, разметочные штангенциркули, малки. Для нанесения отметок применяют: керны (различной модификации), чертилки с разной формой наконечников, карандаши. Применяемые инструменты изготовлены по разработанным стандартам

  
  
  
  

  На промышленных предприятиях инструментом для рубки металла являются специальные станки. К ним относятся:

  • гильотины;
  • прессы (гидравлические и механические);
  • пресс-ножницы;
  • угловысечные станки.

  Они обладают высокой производительностью и позволяют проводить рубку даже очень толстого металла.

  Гидравлическая гильотина управляется электронным блоком. С его помощью задают параметры будущей операции. Устанавливают вид металла, угол среза, величину давления на нож, скорость резания. Кроме гильотины для решения этих задач применяют так называемые комбинированные агрегаты. К ним относятся режущие станки (пресс-ножницы) и узкоспециальные (угловысечные станки, прессы и штампы). Пресс-ножницы применяются для рубки листов и полос металла, фасонного и сортового проката. Они хорошо справляются с профильным металлом, например, швеллер, двутавровый прокат, квадрат. С их помощью получают ровные отверстия и различной формы пазы.

  Угловысечные станки позволяют проводить угловую вырубку металлических изделий практически любой толщины. Высокой точности рубки добиваются благодаря наличию шкалы, позволяющей точно опускать инструмент в требуемое место и правильно заточенного набора зубил.

  
  

  Прессы и штампы решают аналогичные задачи. В них применяют механические, гидравлические, пневматические и электрические приводы.

  Ручной метод рубки металла

  Приёмы слесарной рубки определяют последовательность действий :

  • закрепление заготовки в тисках, если это невозможно её укладывают на наковальню;
  • зубило устанавливают в начало линии разметки;
  • сначала молотком наносят предварительные не сильные удары для выделения контура намеченной линии отсечения;
  • затем вдоль этой линии перемещают режущий инструмент, по которому наносятся сильные удары;
  • после завершения наполовину прорубленную заготовку переворачивают;
  • с обратной стороны повторяют такие действия, до полного отсечения.

  При работе с полосовым металлом используют горизонтальный способ. Правила работ заключаются в следующем:

  • режущей кромке зубила при затачивании задают определённую кривизну;
  • начинают проводить операцию с дальней кромки постепенно приближаясь к передней отметке;
  • при вырубании заготовок по установленному шаблону, следует предусмотреть припуск.

  
  

  Во время ручной операции высока вероятность порчи заготовки или появления различных дефектов. Чтобы избежать этого, необходимо:

  • обеспечить прочную фиксацию заготовки;
  • соблюдать угол наклона зубила (оно должно быть равно 30 градусов);
  • аккуратно размечать линию отреза (выруба);
  • рекомендуется перед началом работы снять фаски у заготовки;
  • частота наносимых уларов должна быть равномерной с одинаковым усилием.

  Эти рекомендации особенно необходимо соблюдать, когда производится рубка металлов профиля ПЗО.

  Рубка металла гильотиной

  На металлообрабатывающих, машиностроительных предприятиях, крупных мастерских применяется механизированная рубка металла. Наиболее распространённой является рубка с применением различных гильотин. Механизация рубки позволяет повысить качество рубленого края, осуществлять вырубку более толстого металла, увеличить скорость получения готовой заготовки.

  
  

  Гильотины применяются для рубки листового металла различной толщины. Техника рубки достаточно проста. Гильотина имеет специальный нож, который под давлением опускается на лист металла, разрубая его по нанесённой разметке. Для создания требуемого усилия применяют механическую, гидравлическую или электромеханическую системы. В этом случае металлическая полоса стальная подвергается воздействию ножа, который реализует вертикальный способ рубки. В этом случае специальное устройство — рольганг — подаёт металлическую заготовку на заданную длину. Фиксирующее устройство осуществляет захват и удержание заготовки в требуемом положении. На место рубки под давлением опускается нож, который осуществляет эту операцию ровно по линии разметки.

  Создание необходимого краткосрочного давления на лист металла позволяет произвести точную рубку по сделанной отметке и обеспечить высокое качество результата. Гильотинная резка обладает следующими преимуществами:

  • получить ровный край на срезе;
  • отсутствуют зазубрины и заусенцы;
  • не происходит серповидных откосов на протяжении всей длины кромки;
  • не бывает неравномерных скосов.

  Кроме технических преимуществ, применение гильотины позволяет снизить себестоимость каждой детали и повысить производительность труда на этой операции.

  
  

  Особенно важным является обстоятельство, что при такой резке удаётся повысить безопасность проведения операции.

  Современные гильотины – это станки, оснащённые современными электронными блоками управления. Они способны задавать необходимые параметры перед проведением операции рубки.

  Поэтому можно выбрать марку металла, требуемый угол среза, параметры проводимой операции (мощность, скорость, периодичность).

  Возможные дефекты

  При проведении этой операции всегда проявляются определённые дефекты. К основным дефектам относятся:

  • обрубленная кромка получается не прямолинейной;
  • не сохраняется параллельность обеих кромок детали;
  • край детали получается рваным с заусенцами и большой шероховатостью.

  Каждый из проявившихся дефектов имеет свои индивидуальные причины. Первый дефект всегда проявляется при слабой фиксации обрабатываемой детали. Особенно этот дефект проявляется, если проводится процесс рубки на металлической станине без фиксации детали. Проявление этих дефектов вызвано следующими причинами:

  • деталь не достаточно надёжно закреплена;
  • произошло смещение нанесённой маркировки;
  • процесс производился ударами, превышающими необходимую силу;

  Для их устранения необходимо выполнять не сложные правила:

  • Проверить прочность закрепления заготовки;
  • Соблюдать точность расположения детали относительно нанесённой маркировки;
  • Проверить параметры заточки инструмента.

  При прорубании канавок, кроме перечисленных дефектов, могут появляться и другие. К ним относятся:

  • рваные кромки канавки;
  • глубина канавки разная по длине;
  • сколы на конце канавки;

  Чтобы предотвратить появление перечисленных дефектов необходимо соблюдать методики установленные инструкциями по применению конкретного оборудования и принятыми стандартами. Перед проведением операции осуществляется подготовка рубке самой заготовки, режущего инструмента и используемого станка.

  
  

  При соблюдении правил подготовки и проведении операций рубки и вырубки получается ровный край, без дефектов и сколов.

  Технологии обработки металла

  
  

  Металлообработка – технологические процессы, которые изменяют размер, форму и другие характеристики металлоизделий. Применяются различные виды обработки – литье, механические, электрические и термические виды обработки, сварка.

  Под металлообработкой понимают совокупность технологических процессов, изменяющих размеры, форму и другие характеристики металлических заготовок. Условная классификация технологий обработки металлов: литье, механообработка (резанием и давлением), термическая, сварка, электрическая, художественная.

  Один из наиболее древних способов обработки металлов

  Литье – это процесс изготовления отливок путем заливки литейных форм расплавленным металлом. После отвердевания металлический расплав приобретает конфигурацию внутреннего пространства формы. Современные технологии литья обеспечивают возможность изготавливать отливки сложных форм с минимально возможными припусками на дальнейшую механообработку.

  Типы обработки металла литьем:

  • В песчаные формы. Это самая массовая и недорогая литейная технология, позволяющая изготавливать грубые заготовки. Отверстия и полости в них образуют с помощью стержней, помещаемых в форму для литья.
  • В кокиль – разборную, чаще всего металлическую форму. Методика позволяет получать качественные полуфабрикаты. Отвердевшее изделие извлекают из кокиля.
  • Под давлением в пресс-формах. Способ применяется в основном для цветных сплавов и некоторых марок стали.
  • По выплавляемым моделям. Этот метод позволяет изготавливать сложные по форме изделия. Для этого из стеарина и другого материала изготавливают высокоточную модель детали, а затем на нее наносят суспензию, формирующую оболочку. Высушенную и прокаленную оболочковую форму заполняют металлическим расплавом. Охлаждение –на открытом пространстве или в термостате.

  Основные виды механической обработки металлов

  Механообработка металлических заготовок включает процессы, в результате которых изменяются геометрические характеристики деталей. Ее можно разделить на две основные категории. К первой группе, называемой обработкой давлением, относятся операции, происходящие без снятия поверхностного слоя металла. Это прокатка, ковка, штамповка, прессование. Вторая группа – технологические операции, называемые обработкой резанием. К ним относят токарную обработку, фрезерование, строгание, долбление, сверление.

  Способы обработки металлов давлением (ОМД)

  Задачи, решаемые различными видами ОМД: получение полуфабрикатов или изделий заданных геометрических параметров, улучшение микроструктуры металла, снижение усадочной пористости отливок, улучшение физико-механических характеристик заготовок. Существует два основных направления ОМД:

  • холодные процессы – осуществляются при температурах ниже порога начала рекристаллизационных процессов;
  • горячая ОМД– происходит выше температур рекристаллизации.

  Основные виды обработки металлов давлением:

  • Горячая прокатка. Этот способ механической обработки применяется в производстве листового, трубного, сортового и фасонного проката. Горячекатаные полуфабрикаты могут служить исходным материалом для различных способов холодного деформирования.
  • Холодная прокатка. Ее цель – повышение точности размеров, улучшение качества поверхности и других характеристик горячекатаных полуфабрикатов.
  • Холодное и горячее волочение. Осуществляется протягиванием заготовки через отверстие заданной формы с целью получения требуемого поперечного сечения длинномерного проката. Площадь сечения отверстия всегда меньше площади сечения заготовки. Этот способ металлообработки применяется при производстве прутков (круглых, квадратных, многоугольных)и фасонного проката с малым размером сечения, тонкостенных труб небольшого диаметра.
  • Горячая и холодная штамповка. Этот вид ОМД известен на протяжении нескольких веков. А холодная штамповка длительное время была основным способом производства металлической посуды благодаря простой реализации и невысокой стоимости процесса. Штамповка бывает листовой и объемной. В результате объемной штамповки происходит пространственное изменение формы объемной заготовки. Обычно целью такой технологической операции является получение из заготовки простой формы (шара, цилиндра, параллелепипеда, куба) изделия более сложной конфигурации. Листовая штамповка – вид обработки металлов, с помощью которого получают как небольшие детали, так и корпуса различных видов транспорта.
  • Ковка. Осуществляется при нагреве заготовки. Бывает ручной (такой способ сейчас применяется в основном для создания художественных изделий) и механизированной.
  • Холодное и горячее прессование (экструдирование). Экструзия заключается в обработке заготовок путем их выдавливания через один или несколько каналов. Без нагрева обычно прессуются мягкие цветные металлы (алюминий, медь) и сплавы на их основе. Для стальных заготовок обычно применяют горячее прессование. Экструдирование – современный метод металлообработки, позволяющий получать длинномерные профильные изделия.
  • Комбинированная обработка. Очень часто для получения необходимого результата комбинируют несколько технологий ОМД и/или ОМД сочетают с другими типами металлообработки.

  Виды металлообработки резанием

  Обработка резанием – совокупность процессов, подразумевающих срезание слоев металла с переходом их в стружку или разделение заготовок на части. Разделяют черновую, получистовую и чистовую обработку. Заготовками служат: отливки, все виды проката, штампованные, кованые, прессованные детали.

  Основные методы обработки металлов резанием:

  • Токарная обработка (точение). Реализуется на станках токарной группы с помощью резцов. Точение позволяет создавать конические, цилиндрические и фасонные детали.
  • Сверление. Дополнительные операции, которые могут сочетаться со сверлением – растачивание, развертывание, рассверливание, зенкерование. Их цель – получение отверстий нужного диаметра и глубины – сквозных или глухих. Применяемое оборудование – сверлильные станки различных типов, токарные станки.
  • Фрезерование. Осуществляется на фрезерных станках с помощью дисковых, цилиндрических, торцевых, концевых, угловых фрез.
  • Шлифование. Эта операция относится к чистовым. С ее помощью снижают шероховатость поверхности до значения, указанного в чертежах на изделие. Рабочий орган шлифовальных станков – абразивные круги, ленты, хонинговальные головки.
  • Операции по разделению заготовок на части – резка и рубка. Резка осуществляется ручным или механизированным инструментом, как вариант – термическим воздействием. В серийном производстве для рубки проката применяют ножницы-гильотины, пресс-ножницы, механические и гидропрессы, угловысечные станки.

  Для реализации скоростных методов резания используются металлообрабатывающие станки с ЧПУ, выполняющие все операции в автоматическом режиме в соответствии с заложенной в них компьютерной программой.

  Термическая обработка металлов

  Термообработкой металлов и сплавов называют совокупность операций нагрева до установленных температур, выдержки и охлаждения с различной скоростью и в различных средах. Их цель –получение микроструктуры и физико-механических характеристик, соответствующих запланированной технической задаче. Основные виды термообработки:

  • ОтжигIиIIрода. Отжиг I рода для стальных заготовок обычно подразумевает нагрев до температур, при которых не происходят фазовые превращения стали. В зависимости от условий проведения этот вид т/о включает процессы гомогенизации, рекристаллизации, снятия остаточных напряжений и некоторого снижения твердости. Отжиг II рода для сталей сопровождается фазовыми превращениями. В результате такой т/о падают показатели прочности и твердости стали, повышается ее пластичность и ударная вязкость. Обычно отжиг II рода применяют для подготовки к различным видам механообработки.
  • Закалка. Применяется для металлов и сплавов, в которых в твердом состоянии при нагреве до высоких температур и охлаждении в воде или масле происходят фазовые превращения. Закалка всегда сочетается с отпуском, который уменьшает хрупкость и напряжения, характерные для закаленных сталей. После закалки и отжига повышаются прочность, твердость, износостойкость стальной заготовки.
  • Термомеханическая обработка (ТМО). Сочетает пластическую деформацию с термообработкой. Горячая пластическая деформация сочетается с закалкой, холодная – со старением. ТМО применяется для сталей, алюминиевых и магниевых сплавов.

  Сварка металлов и сплавов

  Сущность сварки заключается в нагреве кромок свариваемых деталей до температуры плавления и дальнейшем образовании между ними неразъемного соединения.

  Существует несколько способов сварки:

  • Электрическая. Самый распространенный вид сварочного процесса. Электродуговая сварка осуществляется покрытыми плавящимися электродами, неплавящимися электродами в среде инертных газов, с использованием сварочной проволоки. Еще один вид электросварки – контактная сварка. Различают точечную и роликовую электросварку. В последнем случае токопроводящий ролик соединяет две детали сплошным швом.
  • Газовая. Окислителем в этом процессе является кислород, а функции горючего газа выполняют: ацетилен, его более экономичная альтернатива – МАФ (метилацетилен-алленовая фракция), природный газ, пропанбутановая смесь, водород и др.
  • Химическая. Для нагрева кромок используется тепло, выделяемое в результате химической реакции. Химическая сварка применяется в труднодоступных местах и даже под водой.

  Электрическая обработка металлов и сплавов

  Электрообработка металлических заготовок основана на способности металла разрушаться при подаче высокоинтенсивных электрических разрядов. Этот вид металлообработки применяется для изготовления отверстий в тонких металлических листах, работы с полуфабрикатами из твердых сплавов, заточки инструментов.

  Помимо видов металлообработки, служащих для получения необходимых технических характеристик металлоизделий, существует художественная обработка металлических заготовок. Ее цель – создание декоративных предметов или украшение изделий, имеющих практическое применение. Для этой цели применяют литье, чеканку, ковку, сварку.

  Токарная обработка металла — все о технологии токарных работ

  К наиболее распространенным методикам изготовления деталей с заданными геометрическими параметрами относится токарная обработка металла. Суть данной методики, позволяющей также получать поверхность с требуемой шероховатостью, заключается в том, что с заготовки убирают лишний слой металла.

  
  

  Процесс токарной обработки металла

  Принципы токарной обработки

  Технология токарных работ по металлу предполагает использование специальных станков и режущего инструмента (резцы, сверла, развертки и др.), посредством которого с детали снимается слой металла требуемой величины. Токарная обработка выполняется за счет сочетания двух движений: главного (вращение заготовки, закрепленной в патроне или планшайбе) и движения подачи, совершаемого инструментом при обработке деталей до заданных параметров их размера, формы и качества поверхности.

  За счет того, что существует множество приемов совмещения этих движений, на токарном оборудовании работают с деталями различной конфигурации, а также осуществляют целый перечень других технологических операций, к которым относятся:

  • нарезание резьбы различного типа;
  • сверление отверстий, их растачивание, развертывание, зенкерование;
  • отрезание части заготовки;
  • вытачивание на поверхности изделия канавок различной конфигурации.

  
  

  Основные виды токарных работ по металлу

  Благодаря такой широкой функциональности токарного оборудования на нем можно сделать очень многое. Например, с его помощью выполняют обработку таких изделий, как:

  • гайки;
  • валы различных конфигураций;
  • втулки;
  • шкивы;
  • кольца;
  • муфты;
  • зубчатые колеса.

  Естественно, что токарная обработка предполагает получение готового изделия, которое соответствует определенным стандартам качества. Под качеством в данном случае подразумевается соблюдение требований к геометрическим размерам и форме деталей, а также степени шероховатости поверхностей и точности их взаимного расположения.

  Для обеспечения контроля над качеством обработки на токарных станках применяют измерительные инструменты: на предприятиях, выпускающих свою продукцию крупными сериями, – предельные калибры; для условий единичного и мелкосерийного производства – штангенциркули, микрометры, нутрометры и другие измерительные устройства.

  
  

  Измерительные инструменты, часто используемые в токарном деле

  Первое, что рассматривают при обучении токарному делу, – это технология обработки металлов и принцип, по которому она осуществляется. Заключается этот принцип в том, что инструмент, врезаясь своей режущей кромкой в поверхность изделия, зажимает его. Чтобы снять слой металла, соответствующий величине такого врезания, инструменту надо преодолеть силы сцепления в металле обрабатываемой детали. В результате такого взаимодействия снимаемый слой металла формируется в стружку. Выделяют следующие разновидности металлической стружки.

  Такая стружка формируется тогда, когда на высоких скоростях обрабатываются заготовки, выполненные из мягкой стали, меди, олова, свинца и их сплавов, полимерных материалов.

  Образование такой стружки происходит, когда на небольшой скорости обрабатываются заготовки из маловязких и твердых материалов.

  Стружка такого вида получается при обработке заготовок из материала, отличающегося невысокой пластичностью.

  Формирование такой стружки свойственно для среднескоростной обработки заготовок из стали средней твердости, деталей из алюминиевых сплавов.

  
  

  Виды стружки при токарной обработке

  Режущий инструмент токарного станка

  Эффективность, которой отличается работа на токарном станке, определяется рядом параметров: глубиной и скоростью резания, величиной продольной подачи. Чтобы обработка детали была высококачественной, необходимо организовать следующие условия:

  • высокую скорость вращения заготовки, фиксируемой в патроне или планшайбе;
  • устойчивость инструмента и достаточную степень его воздействия на деталь;
  • максимально возможный слой металла, убираемый за проход инструмента;
  • высокую устойчивость всех узлов станка и поддержание их в рабочем состоянии.

  Скорость резки выбирается на основе характеристик материала, из которого сделана заготовка, типа и качества применяемого резца. В соответствии с выбранной скоростью резки выбирается частота вращения шпинделя станка, оснащенного токарным патроном или планшайбой.

  При помощи различных типов резцов можно выполнять черновые или чистовые виды токарных работ, а на выбор инструмента основное влияние оказывает характер обработки. Изменяя геометрические параметры режущей части инструмента, можно регулировать величину снимаемого слоя металла. Выделяют правые резцы, которые в процессе обработки детали передвигаются от задней бабки к передней, и левые, движущиеся, соответственно, в обратном направлении.

  
  

  Основные типы токарных резцов

  По форме и расположению лезвия резцы классифицируются следующим образом:

  • инструменты с оттянутой рабочей частью, ширина которой меньше ширины их крепежной части;
  • прямые;
  • отогнутые.

  Различаются резцы и по цели применения:

  • подрезные (обработка поверхностей, перпендикулярных оси вращения);
  • проходные (точение плоских торцовых поверхностей);
  • канавочные (формирование канавок);
  • фасонные (получение детали с определенным профилем);
  • расточные (расточка отверстий в заготовке);
  • резьбовые (нарезание резьбы любых видов);
  • отрезные (отрезание детали заданной длины).

  Качество, точность и производительность обработки, выполняемой на токарном станке, зависят не только от правильного выбора инструмента, но и от его геометрических параметров. Именно поэтому на уроках в специальных учебных заведениях, где обучаются будущие специалисты токарного дела, очень большое внимание уделяется именно вопросам геометрии режущего инструмента.

  
  

  Углы токарного резца

  Основными геометрическими параметрами любого резца являются углы между его режущими кромками и направлением, в котором осуществляется подача. Такие углы режущего инструмента называют углами в плане. Среди них различают:

  • главный угол – φ, измеряемый между главной режущей кромкой инструмента и направлением подачи;
  • вспомогательный – φ1, расположенный, соответственно, между вспомогательной кромкой и направлением подачи;
  • угол при вершине резца – ε.

  Угол при вершине зависит только от того, как заточен инструмент, а вспомогательные углы можно регулировать еще и его установкой. При увеличении главного угла уменьшается угол при вершине, при этом уменьшается и часть режущей кромки, участвующей в обработке, соответственно, стойкость инструмента тоже становится меньше. Чем меньше значение этого угла, тем большая часть режущей кромки участвует как в обработке, так и в отводе тепла от зоны резания. Такие резцы являются более стойкими.

  Практика показывает, что для токарной обработки не слишком жестких заготовок небольшого диаметра оптимальным является главный угол, величина которого находится в интервале 60–90 градусов. Если обрабатывать необходимо заготовку большого диаметра, то главный угол необходимо выбирать в интервале 30–45 градусов. От величины вспомогательного угла зависит прочность вершины резца, поэтому его не делают большим (как правило, он выбирается из интервала 10–30 градусов).

  Особое внимание на уроках по токарному делу уделяется и тому, как правильно выбирать тип резца в зависимости от вида обработки. Так, существуют определенные правила, по которым обработку поверхностей того или иного типа выполняют с помощью резца определенной категории.

  • Обычные прямые и отогнутые резцы необходимы для обработки наружных поверхностей детали.
  • Упорный проходной инструмент потребуется для торцевой и цилиндрической поверхностей. выбирают для протачивания канавок и обрезки заготовки.
  • Расточные резцы применяются для обработки отверстий, просверленных ранее.

  Отдельную категорию токарного инструмента составляют резцы, с помощью которых можно обрабатывать фасонные поверхности с длиной образующей линии до 40 мм. Такие резцы подразделяются на несколько основных типов:

  • по конструктивным особенностям: стержневые, круглые и призматические;
  • по направлению, в котором осуществляется обработка изделия: радиальные и тангенциальные.

  
  

  Токарно-винторезный станок 1В625МП

  Виды оборудования для токарной обработки

  Из всех типов оборудования для токарной обработки наибольшее распространение и на крупных, и на мелких предприятиях получил токарно-винторезный станок. Причиной такой популярности является многофункциональность этого устройства, благодаря которой его с полным основанием можно назвать универсальным.

  Перечислим основные элементы конструкции такого станка:

  • две бабки – передняя и задняя (в передней бабке размещают коробку скоростей станка; шпиндель с токарным патроном (или планшайбой), на задней бабке размещены продольные салазки и пиноль оборудования);
  • суппорт, в конструкции которого различают верхние и нижние салазки, поворотную плиту и резцедержатель;
  • несущий элемент оборудования – станина, установленная на две тумбы, в которых размещают электродвигатели.
  • коробка подач.

  
  

  Токарный станок с ЧПУ

  Все большее распространение получают станки, управление которыми осуществляется при помощи специальных компьютерных программ, – станки с ЧПУ. Конструкция таких станков отличается от обычной только тем, что в ней присутствует специальный блок управления.

  В отдельные категории выделяют следующие виды станков токарной группы:

  • токарно-револьверное оборудование, применяемое для обработки деталей сложной конфигурации; , среди которых различают одно- и двухстоечные;
  • многорезцовое полуавтоматическое оборудование, которое можно встретить на предприятиях, выпускающих свою продукцию крупными сериями;
  • обрабатывающие комплексы, на которых можно выполнять как токарные, так и фрезерные операции.

  Без токарной обработки сегодня крайне сложно представить многие производственные отрасли. Поэтому данный вид работы с металлом продолжает развиваться, несмотря на и без того высокий уровень, позволяющий обеспечить высочайшее качество и скорость обработки.

  Читайте также:

    
  • Изобретатель первого современного токарного станка из металла
    
  • Испытание металлических лестниц проводят сдо
    
  • Дизайнерские потолки из металла
    
  • Металлические свойства магния сильнее чем металлические
    
  • Клей для металла своими руками