Principalele tipuri de prelucrare mecanică a metalului. Prelucrarea metalelor: tipuri, metode

Restaurare mecanică metale - un proces necesar înainte ca o piesă metalică să poată fi utilizată.

Puteți lucra cu diferite tipuri de metale în moduri diferite - toate au avantajele și dezavantajele lor și pot fi folosite în diferite situații, în funcție de obiectivele dvs.

Din articol veți afla ce este prelucrarea metalelor și ce tipuri există și puteți alege ce procedură de prelucrare a metalelor este potrivită pentru dvs.

Opțiuni de tratament cu presiune

Există doar două posibilități de finisare a pieselor metalice: se poate face prin presiune sau tăiere.

Cel mai adesea este utilizat atunci când este necesar să se dea o formă unei foi de metal sau în procesul de creare a pieselor din metal laminat de înaltă calitate.

Această metodă de influență include următoarele tipuri de lucru: îndoire, ștanțare, răsturnare etc. Mai jos vom lua în considerare toate modalitățile posibile de influențare a metalului cu ajutorul presiunii mai detaliat.

Pentru metalele neferoase, se folosește adesea forjarea manuală la cald.

Pentru implementarea sa, materialul este preîncălzit la o temperatură care depășește recristalizarea acestuia, iar apoi i se dă forma dorită.

Pentru a face acest lucru, utilizați cele mai simple instrumente: un ciocan de mână sau un ciocan. Gradul de încălzire al materialului depinde de proprietățile acestuia: cât carbon conține.

Cu cât această valoare este mai mică, cu atât temperatura de funcționare ar trebui să fie mai mare.

O astfel de finisare mecanică a diferitelor tipuri de metale este considerată a fi destul de eficientă, deoarece face posibilă crearea unor piese solide de înaltă rezistență fără a pierde proprietățile naturale ale materialului.

Există, de asemenea, un mai perfect cale mecanică prelucrare la cald.

În acest caz, materialul este, de asemenea, încălzit la temperatura dorită, dar impactul se realizează folosind un dispozitiv special.

Forjarea mecanică poate fi făcută cu mână liberă sau cu o matriță de forjare.

În primul caz, efectul asupra învelișului metalic are loc cu ajutorul unei nicovale și a unui ciocan, care acționează asupra metalului.

O altă opțiune este atunci când metalul este expus la o presă specială, care îi conferă forma dorită.

Atât ciocanul, cât și presa sunt dispozitive mecanice, dar prima dă forma dorită pieselor de prelucrat cu lovituri, iar cea din urmă cu ajutorul presiunii.

Dispozitivul de ciocan poate fi abur, abur-aer, căzut cu un disc de frecare sau arc.

Presa poate fi hidraulică, hidraulică cu abur, cu șurub, cu frecare, excentrică, manivelă sau cu arc.

Prelucrarea cu ciocan este folosită mai rar, deoarece este foarte zgomotoasă și mai puțin eficientă și este utilizată numai în producții la scară largă.

Pe lângă expunerea la cald, există și expunerea la rece - este folosit mai des, deoarece este capabil să ofere semifabricatelor din metale neferoase și feroase forma dorită, fără a afecta caracteristicile fizice ale acestuia.

Spre deosebire de expunerea la cald, cu o metodă la rece, nu este necesară încălzirea suprafeței - toate lucrările se fac la temperatura camerei.

Metoda de expunere la rece se numește ștanțare, este împărțită în diferite tipuri. Ștampilarea poate fi cu o singură operație sau cu mai multe operații, în funcție de funcțiile unui anumit dispozitiv.

Lucrul cu materialul poate fi efectuat atât cu păstrarea unei acoperiri continue, cât și cu separarea acestuia - aceasta depinde și de tipul de dispozitiv cu care piesei de prelucrat i se dă forma dorită.

Cele mai populare tipuri de expunere la frig la presă sunt următoarele: expunere prin îndoire, tragere, sertizare, modelare, bombare sau desfășurare.

Îndoirea vă permite să schimbați forma axială a piesei, se face folosind menghine speciale care sunt instalate pe matrițe și prese de îndoire.

Cu extrudare, puteți realiza detalii de forme complexe. Pentru acest tip de lucru este nevoie de o mașină de filat.

Cu ajutorul compresiei, secțiunea transversală a piesei goale este redusă, iar turnarea vă permite să transformați piesa de prelucrat într-o piesă care are o formă tridimensională.

Pentru acest tip de prelucrare, sunt necesare matrițe de trefilare sau de formare speciale.

Când se bomba, piesa de prelucrat capătă, de asemenea, aspectul unei forme spațiale, iar atunci când este analizată în părți, sunt create bare de protecție și alte elemente suplimentare.

Prelucrare prin tăiere

Prelucrarea diferitelor tipuri de metale prin tăiere necesită, de asemenea, echipamente speciale. Acesta este un proces mai complex, astfel încât tipurile de mașini folosite aici sunt mai complexe.

Pentru metalele neferoase care sunt rezistente la influențele externe și greu de deformat, cel mai adesea se utilizează un laser special pentru prelucrare sau o metodă de prelucrare cu plasmă, care a devenit mai puțin relevantă după apariția laserului.

Astăzi, prelucrarea metalelor pe mașini-unelte și linii se realizează folosind un laser cu fibră, care constă dintr-un rezonator, un ghidaj de lumină și un modul special de pompare.

Cu această metodă de expunere, fasciculul laser lovește suprafața metalică printr-un ghid special de lumină care stochează energia fasciculului, datorită căruia puterea dispozitivului este suficientă pentru tăierea de înaltă calitate a metalelor neferoase.

Este destul de ușor să lucrați cu un laser cu fibră - este automatizat și are caracteristici de înaltă calitate: pe lângă tăiere, asigură răcirea produsului și este capabil, de asemenea, să reziste la puteri și temperaturi ridicate.

Acest instrument are funcțiile nu numai de tăiere, ci și de alte tipuri de prelucrare: gravare și sudare.

Există următoarele tipuri de prelucrare a metalelor prin tăiere: strunjire, găurire, frezare, rindeluire și șlefuire.

La întoarcerea materialului, modificările acestuia sunt minime, deoarece această procedură se efectuează în cazurile în care dimensiunea piesei de prelucrat corespunde practic cu dimensiunea finală a piesei.

Întoarcerea se poate face pe echipament tip diferit: pentru aceasta pot fi potrivite strunjirea, găurirea, șlefuirea și alte tipuri de mașini-unelte.

Întoarcerea unei piese se face cel mai adesea strung folosind un tăietor special care îndepărtează eficient stratul de metal în exces și aduce piesa de prelucrat la dimensiunea dorită.

Cu ajutorul găuririi, puteți face găurile necesare în piesele de prelucrat, modificându-le astfel forma.

Pentru acest tip de prelucrare este potrivit orice echipament care are burghiu și menghină: trebuie să instalați o piesă de prelucrat între ele, burghiul o va găsi progresiv și, ca urmare, vom obține o gaură de dimensiunea și forma de care avem nevoie. .

Frezarea modifică și forma piesei. Acesta este un tip destul de complex de prelucrare care necesită echipamente speciale - o mașină de frezat orizontală.

Prelucrarea piesei de prelucrat se efectuează cu ajutorul unui tăietor, care se află pe acest dispozitiv.

Dispozitivul de tăiere acționează asupra piesei de prelucrat într-un unghi, în timp ce piesa în sine nu se mișcă - înainte de a începe lucrul, trebuie fixată clar pe suprafața echipamentului.

Metoda de lucru de rindeluire constă în influențarea piesei de prelucrat cu o freză. Acest proces necesită o specialitate rindeaua, deoarece numai el este echipat cu instrumentul potrivit.

În timpul funcționării, tăietorul intră treptat în metal și apoi iese înapoi, efectuând mișcări intermitente.

Acesta este un mod complex de prelucrare a metalelor neferoase, deoarece. necesită calcule ale curselor de mers în gol și de lucru pentru a face treaba corect.

Ultimul mod de a lucra cu metalul este șlefuirea. Aceasta este o metodă destul de simplă, care poate fi adesea făcută manual dacă este disponibilă o roată de șlefuit.

Pentru prelucrarea profesională se folosesc mașini de șlefuit speciale.

Lucrările cu semifabricate din metale neferoase au loc datorită mișcărilor de rotație cu avans rectiliniu și circular.
Video:

Această metodă de influență este folosită pentru a obține piese care au formă cilindrică.

Dacă o piesă de prelucrat plată este prelucrată, atunci direcția de avans poate fi doar dreaptă.

Majoritatea pieselor mașinii sunt realizate prin prelucrare. Semifabricatele unor astfel de piese sunt produse laminate, piese turnate, forjate, matrițe etc.

Procesul de prelucrare a pieselor prin așchiere se bazează pe formarea de noi suprafețe prin deformare și separarea ulterioară a straturilor de suprafață ale materialului cu formarea de așchii. Partea de metal care este îndepărtată în timpul procesării se numește alocație. Sau, cu alte cuvinte, alocația este un strat în exces (depășind dimensiunea desenului) al piesei de prelucrat lăsat pentru îndepărtare de către o unealtă de tăiere în timpul operațiunilor de tăiere.

După îndepărtarea alocației pe mașinile de tăiat metal, piesa de prelucrat capătă forma și dimensiunile corespunzătoare desenului de lucru al piesei. Pentru a reduce intensitatea forței de muncă și costul de fabricație a piesei, precum și de dragul economisirii metalului, dimensiunea alocației ar trebui să fie minimă, dar în același timp suficientă pentru a obține o piesă de bună calitate și cu rugozitatea de suprafață necesară.

În ingineria mecanică modernă, există tendința de a reduce volumul de tăiere a metalului prin creșterea preciziei pieselor originale.

Metode de bază de tăiere a metalelor. În funcție de natura lucrărilor efectuate și de tipul sculei așchietoare, se disting următoarele metode de tăiere a metalelor: strunjire, frezare, găurire, frezare, crestare, broșare, alezare etc. (Fig. 12).

Cotitură- operarea corpurilor de prelucrare de revolutie, suprafete elicoidale si spiralate prin taiere cu freze la masinile grupului de strunjire. La răsucire (Fig. 12.1), piesa de prelucrat primește o mișcare de rotație (mișcare principală), iar sculei de tăiere (cutter) o mișcare de translație lentă în direcția longitudinală sau transversală (mișcare de avans).

Frezarea- un proces performant si larg raspandit de prelucrare a materialelor prin aschiere, realizat la masini de frezat. Cuțitul primește mișcarea principală (de rotație), iar piesa de prelucrat primește mișcarea de avans pe direcția longitudinală (Fig. 12.2).

foraj- operatia de prelucrare a materialului prin taiere pentru obtinerea unei gauri. Instrumentul de tăiere este un burghiu care efectuează o mișcare de rotație (mișcare principală) de tăiere și o mișcare axială a avansului. Găurirea se realizează pe mașini de găurit (Fig. 12.3).

Rindeluirea- o metodă de prelucrare a planelor sau a suprafețelor riglate. Mișcarea principală (rectilinie alternativă) este efectuată de o rindea curbă, iar mișcarea de avans (rectilie, perpendiculară pe mișcarea principală, intermitentă) este piesa de prelucrat. Rindeaua se realizează pe mașini de rindeluit (Fig. 12.4).

dăltuire- o metodă de prelucrare a planelor sau a suprafețelor modelate cu un tăietor. Mișcarea principală (rectilinie alternativă) este efectuată de tăietor, iar mișcarea de avans (rectilie, perpendiculară pe mișcarea principală, intermitentă) este realizată de piesa de prelucrat. Slotarea se efectuează pe mașini de crestat (Fig. 12.5).

măcinare- procesul de finisare și finisare a pieselor de mașini și unelte prin îndepărtarea unui strat subțire de metal de pe suprafața acestora cu roți de șlefuit, pe suprafața căruia se află granule abrazive.

Orez. 12

Mișcarea principală este de rotație, care este efectuată de o roată de șlefuit. Cu șlefuirea circulară (Fig. 12.6), piesa de prelucrat se rotește în același timp. Cu șlefuirea plată, avansul longitudinal este de obicei efectuat de o piesă de prelucrat, iar avansul transversal este efectuat de o roată de șlefuit sau o piesă de prelucrat (Fig. 12.7).

Întinderea- un proces a cărui productivitate este de câteva ori mai mare decât cea a rindelui și chiar a frezării. Mișcarea principală este rectilinie și mai rar rotațională (Fig. 12.8).

Spre deosebire de alte tipuri de prelucrare prelucrarea metalelor nu afectează structura internă a metalului sau aliajului, ci doar modifică dimensiunea și configurația acestuia. Esența prelucrării este montarea unei piese călite la dimensiunile necesare specificate în desen. Pentru prelucrarea mecanică a metalului se folosesc scule de tăiere, mașini de tăiat metal și sudare.
Piesele obtinute in urma unei astfel de prelucrari au o forma ideala, dimensiuni exacte si o suprafata plana, strict corespunzatoare desenului. Apropo, piesele metalice finite care au suferit prelucrari mecanice pot fi vizionate la expoziția internațională Metalloobrabotka, care va avea loc la Târgul Expocentre. Ei vor demonstra, de asemenea, echipamentele în sine, cu ajutorul cărora este posibilă efectuarea prelucrărilor mecanice, inclusiv mașini noi de tăiat metale modernizate.

Cum se face dimensionarea?

Prelucrarea metalului poate fi efectuată folosind diverse unelte de tăiere a metalelor și, în funcție de aceasta, se pot distinge mai multe tipuri de impact mecanic asupra piesei:

• Prelucrare;


• Prelucrare cu deformare plastică;


• Prelucrare prin metoda de tăiere deformată;


• Prelucrare electrică.

Tăierea metalelor

Tăierea este folosită cel mai adesea pentru obținerea pieselor de mașină. Esența acestei metode este că după tăiere se obține o nouă suprafață metalică. Acest lucru se datorează deformării stratului de suprafață al piesei cu ajutorul mașinilor și sculelor de tăiat metal și îndepărtarea ulterioară a acestor straturi. Acest proces este însoțit de apariția așchiilor din stratul superior de metal. Chipsurile, adică materialul rezidual după procesare, se numesc alocație. Cu alte cuvinte, este un material redundant. Dimensiunea sa ar trebui să fie minimă pentru a reduce intensitatea forței de muncă și costurile de procesare, dar suficientă pentru a obține o piesă de înaltă calitate, cu setul de proprietăți necesar.

În funcție de instrumentul folosit pentru prelucrarea metalelor, există mai multe tipuri de tăiere:

• cotitură;


• Frezare;


• foraj;


• Rindeluirea;


• dăltuire;


• măcinare;


• Întinderea.

Există multe mai multe tipuri auxiliare de tăiere, ele sunt utilizate în funcție de indicatorii externi ai piesei în sine - pentru prelucrarea suprafețelor sau planurilor cilindrice exterioare și interioare.

Prelucrarea metalelor prin deformare plastică și prelucrare electrofizică

Deformarea plastică a metalului este utilizată pentru a modifica forma, configurația, dimensiunile și proprietățile fizice și mecanice ale piesei pregătite. Aceasta include forjarea, presarea, ștanțarea, rularea filetului.

Prelucrarea electrofizică se caracterizează prin utilizarea diferitelor fenomene de curent electric:

• EDM;


• Prelucrare electrochimică;


• Sudarea cu arc electric.

Pentru a obține cel mai productiv rezultat al prelucrării metalelor în producție, se utilizează o gamă largă de unelte de prelucrare, cele mai comune tipuri de echipamente includ:

• Strunguri;


• Masini de gaurit si alezat;


• mașini de șlefuit;


• Masini de frezat si brosat;


• Presa.

Destul de des, metalul după presare sau forjare de 100 de tone este tratat printr-o metodă electrochimică - se aplică diferite acoperiri. De exemplu, metalul poate fi placat cu alamă, nichelat, cositor și așa mai departe.

Studiile și măsurătorile metrologice ajută la determinarea costurilor minime ale materialelor, a celor mai mici cote și a condițiilor necesare pentru prelucrarea de înaltă calitate a metalului.

În funcție de tipul de prelucrare ales, se poate obține o masă de piese cu diferite niveluri de rugozitate și acoperire a suprafeței, dimensiuni și găuri. Cu o gamă atât de largă de scule de prelucrare în producție, se obțin piese mici (piulițe, șuruburi filetate, piese uzuale de uz casnic, cum ar fi clanțe) și piese de mașini mai mari - motoare, utilaje de construcții și mecanisme mai complexe.

O astfel de prelucrare a metalelor aparent simplă conține multe nuanțe, dintre care lipsesc una, va fi imposibil să se obțină rezultatul dorit.

În multe domenii ale industriei, un proces precum prelucrarea mecanică a metalelor este indispensabil. Mașinile, mașinile unelte și uneltele sunt în permanență îmbunătățite, operațiunile se desfășoară din ce în ce mai rapid de la an la an. Pe întreprinderile producătoare masini de lucru specializate si scop general. Cu ajutorul unor astfel de mașini, este ușor să tăiați semifabricate de tablă, profil sau alte tipuri. Metodele de separare a materialului sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă: cu un tăietor, un ferăstrău cu bandă și altele.

Procese tehnologice de prelucrare mecanică a metalelor

Prelucrarea metalelor este un proces destul de complex, care are ca rezultat piese de anumite dimensiuni și forme date. Există două moduri de acțiune mecanică asupra materialului. Prima metodă este exprimată în îndepărtarea stratului superior de pe suprafața de lucru. În acest caz, adâncimea poate fi diferită în funcție de cerințele pentru dimensiunile piesei. În a doua metodă, materialul nu este deteriorat în niciun fel în timpul impactului inițial, el poate fi doar presat, ștanțat, forjat, laminat. De regulă, această metodă de influență este urmată de etapa de lucru ulterioară a părții.

Complexul de operații tehnologice de conferire a unei anumite dimensiuni și formă pieselor asigură diferite tipuri de prelucrare mecanică a metalelor. Principalele sunt strunjirea, frezarea, rindeluirea, șlefuirea și găurirea. Acum toate operațiunile sunt efectuate pe modern mașini multifuncționale. Deci, aceeași mașină poate îndeplini succesiv funcții diferite. Pentru a face acest lucru, trebuie doar să instalați corect programele și să le aplicați la timp. instrumentele potrivite. Multe nume de unelte vorbesc despre scopul lor: un burghiu pentru găurire, o freză pentru frezare și așa mai departe.

Toate tipurile de prelucrare mecanică a metalelor sunt diverse, au propriile diferențe și nuanțe. Cel mai modern mod care îndeplinește cerințele de înaltă tehnologie este prelucrarea la strung. Sunt automate, semiautomate și CNC. De regulă, frezarea este utilizată pentru prelucrarea suprafețelor modelate sau plane. tipuri diferite: capăt, capăt sau în formă.

Acum multe industrii moderne oferă servicii de prelucrare a metalelor. Există și o mulțime de utilaje pentru realizarea acestor lucrări, dar timpul își dictează propriile condiții, astfel încât mașinile sunt în permanență îmbunătățite. Deci, mașinile primitive au fost aproape peste tot înlocuite de linii automate. Întreprinderile în curs de dezvoltare dinamică încearcă să extindă producția pe cât posibil cu ajutorul echipamentelor de înaltă tehnologie. Astfel, cu un grad mare de probabilitate, se poate garanta calitatea ridicată a produselor și timpul minim de procesare a comenzii. Orice producție câștigă dacă prioritizează o bună producție de produse de calitate, indiferent de volumul comenzii și de complexitatea acesteia.

Echipamente pentru prelucrarea mecanică a metalelor

De regulă, serviciile de prelucrare a metalelor sunt efectuate rapid și în deplină conformitate cu toate standardele atunci când personalul calificat preia lucrările. În plus, fiecare întreprindere promițătoare asigură muncă conditii optime: disponibilitate suficientă a spațiului de producție, echipamentul necesar. Trebuie remarcat faptul că, pentru a finaliza cu succes și rapid comanda, personalul trebuie să asigure mașini-unelte, echipamente de sudură și tehnologice.

Deci, pentru a efectua lucrarea, ar trebui să alegeți echipamentul potrivit pentru prelucrarea mecanică a metalelor. Desigur, pentru munca principală - îndepărtarea așchiilor, direcția de strunjire și frezare este responsabilă. Cele mai comune echipamente în acest domeniu sunt centrele și centrele de strunjire CNC. Modelele moderne fac posibilă fabricarea pieselor care îndeplinesc cele mai înalte cerințe privind parametrii geometrici ai produsului și rugozitatea suprafeței acestuia. Avantajele noilor modele de mașini sunt: ​​precizia, viteza, parametrii îmbunătățiți ai zonelor de lucru.

Echipamentele pentru prelucrarea mecanică a metalelor sunt în prezent prezentate într-o gamă largă. Printre varietatea de modele, există atât cele mai populare, cât și destul de rare (aplicații relativ frecvente). De exemplu, o mașină carusel care poate prelucra o piesă cu un diametru de până la nouă metri. O astfel de mașină nu este folosită des și nu peste tot. Destul de solicitate sunt mașinile de găurit care oferă găurire de înaltă calitate în orice unghi și mașinile de găurit cu mese rotative. Fiecare intreprindere, al carui domeniu de activitate este prelucrarea metalelor, incearca sa aiba la dispozitie masini de frezat, frezat dintate, radiale, orizontale si verticale.