Механічна обробка металу види, способи
Механічна обробка металів - необхідний процес перед тим, як металеву деталь можна буде використовувати.
Працювати з різними видами металів можна різними способами - всі вони мають свої плюси і мінуси і можуть використовувати в різних ситуаціях в залежності від ваших цілей.
Зі статті ви дізнаєтеся, що таке механічна обробка металів, і які її види існують, і зможете вибрати, яка процедура роботи з металом потрібна саме вам.
Варіанти обробки з тиском
Існують лише дві можливості фінальної обробки металевих деталей: це може бути зроблено за допомогою тиску або різання.
Найчастіше її використовують, коли потрібно надати металевого листа форму, або в процесі створення деталей з сортового металопрокату.
Цей спосіб впливу включає такі види робіт: згинання, штампування, висадку та ін. Нижче ми розглянемо всілякі способи впливу на метал за допомогою тиску докладніше.
Для обробки кольорових металів часто використовується ручна гаряча ковальська обробка.
Для її здійснення, матеріал нагрівається до температури, що перевершує його рекристалізацію, а потім йому надають потрібну форму.
Для цього використовують найпростіші інструменти: ручний молот або молоток. Ступінь нагрівання матеріалу залежить від його властивостей: наскільки в ньому багато вуглецю.
Чим менше це значення, тим вище повинна бути робоча температура.
Подібна механічна обробка різних типів металів вважається досить ефективною, оскільки дає можливість створювати суцільні деталі високої міцності, не втрачаючи при цьому природних властивостей матеріалу.
Існує і більш досконалий - механічний спосіб гарячої обробки.
В цьому випадку матеріал також розігрівається до потрібної температури, але вплив проводиться за допомогою спеціального пристрою.
Механічна кування може бути вільною, або проводитися за допомогою ковальського штампа.
У першому випадку вплив на металеве покриття відбувається за допомогою ковадла та молотка, яким впливають на метал.
Інший варіант - коли на метал виявляється вплив спеціальним пресом, який надає йому потрібну форму.
І молот, і прес - механічні пристрої, але перше надає заготівлях потрібну форму ударами, а друге - за допомогою тиску.
Пристрій-молот може бути паровим, пароповітряним, падаючим з фрикційним диском або пружинним.
Прес може бути гідравлічним, парогідравлічних, гвинтовим, фрикційним, ексцентриковим, кривошипним або пружинним.
Механічна обробка молотом використовується рідше, оскільки вона дуже гучна і менш ефективна і використовується тільки на великих виробництвах.
Крім гарячого впливу, буває також холодну - воно застосовується частіше, оскільки здатне надати заготівлях з кольорових і чорних металів потрібну форму, при цьому не впливаючи на її фізичні характеристики.
На відміну від гарячого впливу, при холодному способі нагрівати поверхню не потрібно - вся робота проводиться при кімнатній температурі.
Холодний спосіб впливу називають штампуванням, вона ділиться на різні види. Штампування може бути одне або багатоопераційної в залежності від функцій конкретного пристрою.
Робота з матеріалом може проводитися як із збереженням суцільного покриття, так і з його поділом - це теж залежить від типу пристрою, за допомогою якого заготівлі надається потрібна форма.
Найбільш популярні види холодного впливу пресом наступні: вплив за допомогою гнучкі, витягування, обтиску, формування, випинання або разбортовиванія.
Гнучка дозволяє змінити осьову форму деталі, її роблять за допомогою спеціальних лещат, які встановлюють на гнучкі штампи і преси.
За допомогою витягування можна зробити деталі складних форм. Для цього виду робіт необхідний давильний верстат.
За допомогою обтиску поперечний переріз порожнистої деталі зменшується, а формування дозволяє перетворити заготовку в деталь, що має просторову форму.
Для цього виду обробки потрібні витяжні або спеціальні формувальні штампи.
При випинання заготівля так само набуває вигляду просторової форми, а при разбортовиваніі на деталі створюються бортики і інші доповнені елементи.
Обробка за допомогою різання
Механічна обробка різних типів металів шляхом різання також вимагає спеціального обладнання. Це більш складний процес, тому і види верстатів тут використовуються більш складні.
Для кольорових металів, стійких до зовнішньої дії і складно піддаються деформації, найчастіше для обробки використовують спеціальний лазер, або метод плазмовий обробки, який після появи лазера став менш актуальним.
Сьогодні механічна обробка металу на верстатах і лініях проводиться за допомогою волоконного лазера, який складається з резонатора, світловода і спеціального накачують модуля.
Лазерний промінь при цьому способі впливу потрапляє на поверхню металу через спеціальний світловод, який зберігає енергію променя, за рахунок чого потужність пристрою виявляється достатньою для якісного різання кольорових металів.
З волоконних лазером досить просто працювати - він автоматизований і відрізняється високими якісними характеристиками: крім різання, забезпечує охолодження вироби, а також здатний витримувати високі потужності і температури.
Цей інструмент має функції не тільки різання, але і інші види обробки: гравіювання і зварювання.
Існують наступні види обробки металу шляхом різання: обточування, свердління, фрезерування, стругання і шліфування.
При обточуванні матеріалу його зміни мінімальні, оскільки ця процедура проводиться в тих випадках, коли розмір заготовки практично відповідає кінцевому розміром деталі.
Зробити обточування можна на обладнанні різного типу: для цього може підійти токарний, свердлильний, шліфувальний і інші види верстатів.
Обточування деталі найчастіше роблять на токарному верстаті за допомогою спеціального різця, який ефективно знімає зайвий шар металу і призводить заготовку до потрібного розміру.
За допомогою свердління можна зробити в заготовках потрібні отвори, тим самим змінивши їх форму.
Для цього типу обробки підійде будь-яке обладнання, що має свердло і лещата: між ними потрібно встановити заготовку, свердло буде знаходити на неї поступально, і в результаті ми отримаємо отвір потрібного нам розміру і форми.
За допомогою фрезерування форма деталі також змінюється. Це досить складний вид обробки, що вимагає наявності спеціального обладнання - горизонтально-фрезерного верстата.
Обробка заготовки виконується за допомогою фрези, яка є на цьому пристрої.
Фреза впливає на заготовку під кутом, при цьому сама деталь не рухається - до початку роботи її потрібно чітко зафіксувати на поверхні обладнання.
Стругальний метод роботи полягає у впливі на заготовку різця. Для цього процесу потрібен спеціальний стругальний верстат, тому що тільки він оснащений потрібним інструментом.
Під час роботи різець поступово входить в метал, а потім виходить назад, виконуючи переривчасті рухи.
Це складний спосіб обробки кольорових металів, тому що він вимагає розрахунків неодружених і робочих ходів для правильного виконання роботи.
Останній спосіб робіт з металом - шліфувальний. Це досить простий метод, який часто можна виконати своїми руками, якщо шліфувальний круг є в наявності.
Для професійної же обробки використовуються спеціальні шліфувальні верстати.
Цей спосіб впливу використовується для отримання деталей, що мають циліндричну форму.
Якщо ж обробці піддається плоска заготовка, то напрямок подачі може бути тільки прямим.