Механическая обработка металлов представляет собой технологический комплекс операций, направленных на коррекцию геометрических параметров, размеров и физико-механических свойств металлических заготовок. Существующие методики классифицируются по применяемому инструментарию и принципам воздействия на материал. Одни технологии предполагают использование станочного оборудования, другие требуют термического влияния или силового воздействия. К фундаментальным способам обработки относят:
- Резание
- Токарные работы
- Обработку давлением
- Термическое воздействие
Обработка металлов резанием
Данная технология базируется на применении станочного оборудования и режущего инструментария для послойного удаления материала с целью достижения требуемых форм и размеров. В процессе последовательной деформации снимаемый слой трансформируется в металлическую стружку или пылевидные частицы.
Многообразие выпускаемых изделий обуславливает использование различных методик и специализированного оборудования. Для создания деталей применяются:
- Сверлильные операции
- Строгание
- Фрезерование
- Точение
- Шлифовка
- Долбление
- Лазерный раскрой
- Плазменная резка
Эксплуатируемое оборудование обычно именуется согласно применяемой технологии (фрезерное, долбежное, токарное). На станках устанавливается специализированный инструмент, твердость и прочность которого должна существенно превышать аналогичные показатели обрабатываемого материала, а режущие кромки сохранять оптимальную остроту.
Образование производственных отходов представляет определенный экономический недостаток метода. Однако его преимущества – минимальные энергозатраты, универсальность, широкий модельный ряд оборудования и высочайшая точность готовых изделий – компенсируют этот минус. Важным аспектом является сохранение структурной целостности материала, что во многих случаях становится определяющим фактором выбора технологии. Обработка может осуществляться на единичном станке или их комбинации, в зависимости от конструктивных особенностей изделия.
Токарная обработка металлов
Данная методика представляет собой востребованную технологию производства металлических деталей и компонентов. Процесс осуществляется на специализированных станках, обеспечивающих контролируемое снятие слоев материала заданной толщины.
Принципиальное отличие от предыдущего метода заключается в кинематике процесса. В токарном оборудовании заготовка фиксируется в патроне и получает вращательное движение, mientras режущий инструмент (резец, сверло, развертка), закрепленный в суппорте, совершает точные поступательные перемещения. Таким образом, ключевая особенность токарных операций – вращение обрабатываемой детали, в отличие от станков резания, где вращательное движение передается инструменту.
Токарное оборудование позволяет выполнять комплекс технологических операций:
- Изготовление цилиндрических деталей
- Нарезание резьбовых соединений
- Сверление и растачивание отверстий, зенкерование
- Разделение заготовок
- Создание профильных канавок
- Обработку торцов и уступов
Внедрение станков с ЧПУ обеспечило значительный прогресс в развитии токарной обработки. Это позволило повысить качество выпускаемой продукции при сокращении себестоимости, а также добиться исключительной точности и чистоты обработки. Технология применима для большинства металлов – титана, стальных сплавов, бронзы, меди. Широко распространена инструментальная обработка легированных и углеродистых сталей, включая металлокерамические композиты.
Обработка металлов давлением
Методика основывается на способности металлов под внешним нагрузочным воздействием изменять форму без нарушения структурной целостности. Процесс модифицирует кристаллическую структуру материала и улучшает его механические характеристики. Именно поэтому большинство heavily loaded деталей в инженерных конструкциях производится методом обработки давлением.
Суть технологии заключается в перераспределении атомов в кристаллической решетке под влиянием внешних факторов. Пластическая деформация позволяет преобразовать металлическую заготовку в изделие с заданными параметрами и конфигурацией.
Обработка может осуществляться холодным или горячим способом. Холодная деформация происходит при температурах ниже точки рекристаллизации, горячая – при превышении этого порога. Выбор оптимальной методики определяется свойствами материала и его пластическими характеристиками. Каждый металл имеет индивидуальные параметры нагрева, обусловленные его физико-химическими свойствами.
К способам обработки давлением относятся:
- Прокатка
- Ковка
- Прессование
- Волочение
- Объемная и листовая штамповка
- Комбинированные методики
При выборе технологии специалисты учитывают физико-химические свойства заготовки, эксплуатационные требования к изделию, а также необходимость дополнительных операций (электроимпульсная обработка, нанесение покрытий).
Ключевые преимущества метода:
- Существенное сокращение металлоотходов
- Повышение производительности
- Расширение номенклатуры выпускаемых изделий
Термическая обработка металлов и сплавов
Данная методика сочетает пластическую деформацию заготовок с термическим воздействием. Термообработка позволяет сформировать оптимальный комплекс механических характеристик металлов и сплавов.
Термическое воздействие обеспечивает:
- Достижение требуемых показателей твердости
- Формирование заданной микроструктуры
- Коррекцию химического состава сплавов
Методика гарантирует максимальную структурную однородность материала, что упрощает последующую механическую обработку узлов и компонентов.
Основные разновидности термической обработки:
Отжиг – нагрев до заданной температуры с последующей выдержкой и медленным охлаждением
Закалка – нагрев до критических температур с последующим интенсивным охлаждением в полимерных составах, водяной взвеси или сжатом воздухе для повышения прочности
Отпуск – термическое воздействие для увеличения твердости материала путем устранения остаточных структурных напряжений
Компания MetalWork выполняет полный спектр операций механической обработки металлов. Квалифицированные специалисты и парк высокоточного станочного оборудования гарантируют безупречное качество и соблюдение согласованных сроков выполнения заказов.
