Что такое механическая обработка металла

Формирование поверхностей деталей со снятием и без снятия стружки. Классификация методов формообразования поверхности деталей. Механическая обработка деталей резанием. Кинематические и геометрические параметры процесса резания. Физико-химические основы резания. Обработка поверхностей лезвийным, абразивным инструментом. Основы электрофизических и электрохимических способов обработки. Средства технологического оснащения при разных методах обработки. Вопросы автоматизации процессов получения заготовок, изготовления деталей и сборки изделия. Особенности обработки деталей на станках с ЧПУ. Термическая обработка в технологическом процессе изготовления изделий. Износостойкие, антикоррозионные и декоративные покрытия

Все многообразия технологических методов обработки заготовок удалением излишков металла и получение деталей представлена на схеме.

Наиболее широко представлены методы механической обработки, а среди них методы обработки металла резанием.

8.1. Обработка резанием

Обработка резанием – это технологический процесс обработки металлов снятием стружки для придания изделию заданной формы, размеров и шероховатости поверхности.

Обработка резанием включает в себя: точение, строгание, сверление, протягивание, фрезерование, шлифование и отделочную обработку.

Чтобы срезать с заготовки слой металла, необходимо режущему инструменту и заготовке сообщить относительное движение. Инструмент и заготовку устанавливают и закрепляют в рабочих органах станка, обеспечивающих эти относительные движения.

Движения рабочих органов станка подразделяют на движение резания, установочные и вспомогательные. Движения, которые обес­печивают срезание слоя металла с заготовки называют движением ре­зания. К ним относят главное движение и движение подачи.

Главное движение – это движение, позволяющее осуществить процесс резания и определяющее скорость резания, обозначают бук­вой "V".

Движение подачи – это движение, обеспечивающее врезание режущей кромки инструмента в заготовку, обозначают буквой "S".

Движение, обеспечивающее взаимное, положение инструмента и заготовки перед срезанием с неё слоя материала, называют установочным.

Вспомогательные движения – это перемещения инструмента и заготовки при подготовке к процессу резания и после окончание его.

К элементам процесса резания относят скорость резания, подача, глубина резания.

Скорость резания – это скорость перемещения обрабатываемой поверхности заготовки относительно режущего инструмента. Если главное движение является вращательным (точение), то скорость резания вычисляют по формуле:

где Д— диаметр заготовки или инструмента, мм; n – частота вращения шпинделя, об/мин.

Подачей называют путь инструмента относительно заготовки при поступательном движении подач, измеряют в мм/об или мм/мин.

Глубина резания – это толщина слоя заготовки снимаемого за один рабочий ход, измеряют в мм. При точении цилиндрической заготовки глубину резания вычисляют по формуле:

где Д— диаметр обрабатываемой поверхности (заготовки); d – диаметр обработанной поверхности. Резание металлов – это сложный процесс взаимодействие режущего инструмента и заготовки. При движение инструмента упругие деформации переходят в пластические, которые при продолжение взаимодействия приводят к сдвиговым деформациям. Происходит процесс движения частей металла друг относительно друга вплоть до скалывания и образование стружки, когда напряжение превышает предел прочности металла (рис. 81).

Читайте также:  Электроды стоимость 1 кг

Рис. 81. Схема процесса образования стружки

Срезанный слой металла дополнительно деформируется вслед­ствие трения стружки о переднюю поверхность инструмента. В зави­симости от свойств металла, режима резания и геометрии инструмен­та образуются 3 вида стружки (рис. 82):

сливная стружка – представляет собой сплошную гладкую ме­таллическую ленту. Образуется при резании пластичных металлов и сплавов с малой подачей и большой скоростью резания.

стружка скалывания – металлическая лента с одной гладкой стороной (прирезцовой) и другой стороной с зазубриными. Образуется при резании металлов средней твердостью с большой подачей и малой скоростью резания.

стружка надлома состоит из отдельных частей разной формы, не связанных между собой. Образуется при обработке хрупких материалов.

Механическая обработка – это процесс, во время которого изменяются размеры и конфигурация заготовок и деталей. Если же говорить о металлических изделиях, то для их обработки используются специальные режущие инструменты, такие как резцы, протяжки, сверла, метчики, фрезы и т. д. Все операции выполняются на металлорежущих станках согласно технологической карте. В данной статье мы узнаем, какие бывают способы и виды механической обработки металлов.

Способы обработки

Механообработка подразделяется на две большие группы. В первую входят операции, которые происходят без снятия металла. К ним относят ковку, штамповку, прессование, прокат. Это так называемая механическая обработка с помощью давления или удара. Её применяют для того, чтобы придать необходимую форму заготовке. Для цветных металлов чаще всего используют ковку, а для черных – штамповку.

Вторая группа включает в себя операции, в ходе которых с заготовки снимается часть металла. Это необходимо для придания ей необходимых размеров. Такая механическая обработка металла называется резанием и выполняется при помощи металлорежущих станков. Наиболее распространенными способами обработки являются точение, сверление, зенкерование, шлифование, фрезерование, развертывание, долбление, строгание и протягивание.

От чего зависит вид обработки

Изготовление металлической детали из заготовки – трудоёмкий и достаточно сложный процесс. Он включает в себя множество различных операций. Одной из них является механическая обработка металла. Прежде чем к ней приступить, составляют технологическую карту и делают чертеж готовой детали с указанием всех необходимых размеров и классов точности. В некоторых случаях для промежуточных операций также подготавливают отдельный чертеж.

Кроме того, существует черновая, получистовая и чистовая механическая обработка металла. Для каждой из них выполняется расчет режимов резания и припусков. Вид обработки металла в целом зависит от обрабатываемой поверхности, класса точности, параметров шероховатости и размеров детали. Например, для получения отверстия по квалитету Н11 используют черновое сверление сверлом, а для получистого развертывания на 3 класс точности можно использовать развертку или же зенкер. Далее мы изучим способы механической обработки металлов более детально.

Точение и сверление

Точение выполняется на станках токарной группы при помощи резцов. Заготовка крепится в шпиндель, который вращается с заданной скоростью. А резец, закрепленный в суппорте, совершает продольно-поперечные движения. В новых ЧПУ-станках все данные параметры вводятся в компьютер, и устройство само выполняет необходимую операцию. В старых моделях, например, 16К20 продольно-поперечные движения выполняются вручную. На токарных станках возможно точение фасонных, конических и цилиндрических поверхностей.

Читайте также:  Насадка на дрель под розетки

Сверление – это операция, которую выполняют для получения отверстий. Главным рабочим инструментом является сверло. Как правило, сверление не обеспечивает высокий класс точности и является либо черновой, либо получистовой обработкой. Для получения отверстия с квалитетом ниже Н8 используют развертывание, рассверливание, растачивание и зенкерование. Кроме того, после сверления также могут выполнять нарезание внутренней резьбы. Такая механическая обработка металла выполняется при помощи метчиков и некоторых видов резцов.

Фрезерование и шлифование

Фрезерование – один из наиболее интересных способов обработки металлов. Данная операция выполняется при помощи самых разнообразных фрез на фрезерных станках. Различают концевую, фасонную, торцевую и периферийную обработку. Фрезерование может быть как черновым и получистовым, так и чистовым. Наименьший квалитет точности, получаемый при чистовой обработке,– 6. При помощи фрез вытачивают различные шпонки, канавки, колодцы, подсечки, фрезеруют профили.

Шлифование – механическая операция, используемая для повышения качества шероховатости, а также для снятия лишнего слоя металла вплоть до микрона. Как правило, данная обработка является завершающим этапом при изготовлении деталей, а значит, является чистовой. Для срезания используются абразивные круги, на поверхности которых расположено огромное количество зерен, имеющих разную форму режущей кромки. При такой обработке деталь очень сильно нагревается. Для того чтобы металл не деформировался и не надкололся, используют смазочно-охлаждающие жидкости (СОРЖ). Механическая обработка цветных металлов осуществляется при помощи алмазных инструментов. Это позволяет обеспечить наилучшее качество изготавливаемой детали.

Механообработка – это технологический процесс, использующийся для придания детали нужной функциональной формы и размера. Конечная цель данного комплекса работ – изготовления металлической детали или заготовки.

Изменение размера и формы заготовки осуществляется при помощи фрезерных станков, а также последовательным выполнением всех технологических правил, учитывая характеристики обрабатываемой детали. Механообработка применяется для выполнения работ над черными и цветными металлами, а также для металлопроката сталей разных марок.

Механообработка металла – находит применение во многих отраслях промышленного производства. Данный процесс с течением времени – совершенствуется, появляются новые технологии, новое оборудование и инструменты для механической обработки металлов.

Одним из инструментов для механообработки является фреза. Она представляет собой колесо зубчатого типа, где каждый зубчик является резцом. Во время вращения колеса, зубчик врезается в поверхность металла, тем самым вырезая куски металла с его поверхности. Этот процесс назван – фрезерование.

Далее, рассмотрим виды механической обработки металлов:

• Токарная обработка металла – является одной из самых распространенных операции резанием. Основывается на поступательном движении резца и на вращательном движении изделия.

Читайте также:  Рулетка это измерительный прибор

• Обработка металла шлифованием – это один из самых основных способов абразивной металлообработки. Во время этого процесса, инструмент, а точнее круг шлифования, проделывает только вращательные движения, так называемое – главное вращение. В это время, заготовка вращается в любом нужном направление, в результате чего происходит удаления металлических частей с заготовки.

• Обработка металла расточением – это механический процесс, включающий в себя обработку внутренней поверхности детали, при помощи расточительных резцов для увеличения диаметра отверстия. Обычно, данным методом механообработки обрабатываются выемки, отверстия и канавки.

• Зубообрабатывающая механическая обработка металла – данный метод металлообработки применяется для нарезания резьбы и зубьев шестеренок.

• Строгальная металлообработка – это процесс обработки металлических поверхностей при помощи резания со снятием стружки. Осуществляется данный метод, при относительном поступательном движении изделия или инструмента.

• Фрезерная обработка металла – резка поверхности металла осуществляется при помощи фрезы. Процесс представляет собой снятие стружки с поверхности заготовки, при помощи вращающегося многолезвийного инструмента, так называемого фрезой. Режущие кромки зубьев фрезы, находятся в прерывистом контакте с обрабатываемым металлическим изделием.

Механообработка деталей из металла может осуществляться различными способами. Обработка металлических поверхностей зависит от квалификации рабочего персонала и оборудование.

Для создания в металле отверстия используются станки для сверления: расточные и вертикально сверлительные (применяются в слесарных и сборочных цехах). Данные станки подразделяются на несколько видов: настенные, настольные и на колоне. Если перемещать деталь на сверлильном станке последовательно, то можно получить ряд различных процессов механической обработки металла – развертывание, сверление, зенкерование и другие.

Шлифовальный станок используется для поверхностной шлифовки заготовки. Основная часть данного станка – это шлифовальный круг, который состоит из карборунда и карбида кремния.

Металлические изделия с ровной поверхностью обрабатываются на строгальном станке. Брусок металла с ровной поверхностью устанавливается на движущемся столбце, а прочный резец его обрабатывает.

Цех механообработки оснащен большим количеством станков, который со временем совершенствуются. Как показывает показатель, в будущем большая часть металлических изделий будет обрабатываться штамповкой, ковкой, прессовкой, литьем, протяжкой. Примитивные станки заменяются автоматическими аналогами.

Несмотря на современные технологии, изготовление механообработкой остается одним из самых востребованных методов обработки металла. Современные технологии механообработки с высокой точностью соответствуют техническому регламенту, тем самым выполняя механическую металлообработку на высоком уровне.

Услуги по механообработке остаются востребованным и сегодня, ведь сама механообработка включает большое количество методов обработки металла.

На сегодняшний день, к точной механообработке предъявляются высокие требования. Поэтому все работы должны осуществляться на современном промышленном оборудовании, а также квалифицированными специалистами. С каждым годом оборудование совершенствуется, поэтому и квалификация рабочих должна отвечать всем требованиям.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector