Обработка металлов резанием кратко

Обновлено: 02.07.2024

Обрабатывают заготовки, имеющие форму, близкую к форме готовой детали.

В зависимости от назначения детали заготовками могут слу­жить отливки, поковки, штамповки, сортовой прокат, сварные заготовки, пластмассы и пр.

В зависимости от формообразования деталей обработка заго­товок может выполняться на токарных, сверлильных, фрезер­ных, строгальных, долбежных, шлифовальных и других станках.

В зависимости от назначения детали заготовками могут служить отливки, поковки, штамповки, сортовой прокат, сварные заготовки, пластмассы и пр.

В зависимости от формообразования деталей обработка заготовок может выполняться на токарных, сверлильных, фрезерных, строгальных, долбежных, шлифовальных и других станках.

Точение , или обточка, выполняется резцом на токарном станке (рис. 1, а). В процессе обработки заготовке сообщается вращательное движение, а резцу — медленное поступательное перемещение в продольном или поперечном направлении. Оба движения являются движениями формообразования. С их помощью на обрабатываемом изделии создаются поверхности заданной формы и размеров. При этом движение, производимое с большей скоростью (вращение заготовки), называется главным движением, или движением резания, а более медленное движение, позволяющее охватывать процессом резания новые, еще не обработанные участки заготовки (в данном случае перемещение резца), называется движением подачи .

Сверление производится на сверлильных станках; главное движение (вращательное) и движение подачи в осевом направлении получает сверло (рис. 1, б).

Фрезерование выполняют на горизонтально-фрезерных станках. Здесь главное (вращательное) движение получает фреза (рис. 1, в), а движение подачи в продольном направлении совершает заготовка, закрепленная на столе станка.

Строгание производится на поперечно-строгальных станках резцом (рис. 1, г); главное движение (прямолинейное возвратно-поступательное) совершает изогнутый строгальный резец, а движение подачи (прямолинейное, перпендикулярное главному движению, прерывистое) — заготовка.

Долбление производят на долбежных станках; главное движение (прямолинейное возвратно-поступательное) совершает долбежный резец (рис. 1, д), а движение подачи (прямолинейное, перпендикулярное главному движению, прерывистое) — заготовка, закрепленная на столе долбежного станка.

Шлифование цилиндрических поверхностей выполняется на круглошлифовальных станках. Здесь режущий инструмент (шлифовальный круг) получает вращательное движение, заготовка — круговую и продольную подачу (возвратно-поступательное движение, рис. 1, е), а шлифовальный круг — поперечную прерывистую подачу (установка на глубину резания t). При шлифо вании на плоскошлифовальных станках главное (вращательное) движение получает шлифовальный круг (рис. 1, ж) продольную подачу (возвратно-поступательное движение) и поперечную прерывистую подачу совершает заготовка, вертикальную прерывистую подачу осуществляет шлифовальный круг.

Рис. 1. Основные виды обработки металлов резанием : а-точение, б—сверление, в-фрезерование, г-строгание, д-долбление, е-круглое шлифование, ж- плоское шлифование, 1- обрабатываемая поверхность, 2-поверхность резания, 3-обработанная поверхность.

Обработка металлов резанием активно используется во многих отраслях, в наибольшей степени – в машиностроении, где является важной и дорогостоящей частью процесса. Это объясняется высокими требованиями, которые предъявляются к изделиям: они должны быть безупречны с точки зрения качества и геометрической точности.

Обработка резанием этим требованиям вполне удовлетворяет, позволяя создавать уникальные высокоточные детали. Именно поэтому уже много лет она не теряет своей популярности.

Как происходит обработка?

Резание металла – это процесс, при котором специальным режущим инструментом с обрабатываемой заготовки снимается слой металла с целью придания ей необходимой формы.

Если учесть, что существует великое множество разнообразных деталей, отличающихся по целому ряду своих характеристик, то не вызовет удивления тот факт, что для работы с ними требуются совершенно разные методы и станки. Для каждой детали предполагается своя технология. Так, основными методами обработки металлов резанием являются:

• точение;
• сверление;
• фрезерование;
• строгание;
• долбление;
• шлифование.

А использующиеся при этом станки, как правило, носят названия применяемых методов (точильный, фрезеровальный, долбежный и т. д.).

На станках устанавливаются различные инструменты, с помощью которых и выполняется процедура обработки. Они должны значительно превосходить обрабатываемый металл по твердости и прочности, их режущие края должны быть острыми. Инструменты, как и заготовки, перед началом работы закрепляются на станке с помощью специальных приспособлений.

В процессе обработки металла образуется много отходов (порядка 20% стружки), что не слишком хорошо с экономической точки зрения. Однако зачастую отказаться от резания не представляется возможным ввиду его универсальности, низкой энергозатратности, высокой точности изделий, большого выбора оборудования и т. д.

Как можно обрабатывать металл резанием?

Обработку резанием можно осуществить несколькими методами. Они ориентированы на разные по форме изделия и имеют разные цели. Основные способы обработки металлов резанием:

• Точение. Выполняется с помощью станка, на котором установлен резец (например, токарный). Процесс работы выглядит так: обрабатываемое изделие совершает вращательное движение вокруг своей оси, а в это время резцом снимается нужный слой металла. Точение применяют для цилиндрических, конических и торцевых поверхностей (и наружных, и внутренних).
• Сверление. Выполняется на станках с установленным сверлом. Легко догадаться, что сверление предназначено для того, чтобы проделывать в деталях отверстия. Деталь прочно зажимается в тисках, и в ней просверливается отверстие нужного диаметра, при этом диаметр определяется размером сверла. Между тем сверла различаются не только размером, но и формой: есть сверла спиральные, перовые, центровочные и другие, каждое для своих целей.
• Фрезерование. Требует специального оборудования, на котором установлена фреза – инструмент с резцами. Фреза совершает вращательное движение, а заготовка, закрепленная на столе, движется продольно. Фрезеровка может быть горизонтальной, вертикальной и диагональной, в зависимости от того, как будут закреплены заготовка и фреза. Существуют и компактные ручные электрические фрезеры, которые при необходимости могут использоваться где угодно, не привязывая мастера к станку. Правда, и возможностей у них гораздо меньше.
• Строгание. Для него необходим строгальный станок (их существует несколько видов: строгально-долбежный, поперечно-строгальный, продольно-строгальный и т. д.). Обрабатывают на них преимущественно рамы, штанги, станины и т. п. Резцы могут использоваться прямые и изогнутые. Прямые наиболее просты в применении, но не позволяют добиться высокой точности. Изогнутые резцы высокоточны, и поэтому являются предпочтительными, и распространены больше.
• Долбление. Необходим долбежный станок. Резец совершает прямолинейное возвратно-поступательное движение, а перпендикулярно ему двигается заготовка. Применяется по большей части для плоских поверхностей с небольшой высотой. С помощью долбления, например, можно получить зубчатые колеса достаточно неплохих степеней точности.
• Шлифование. Для него необходим станок со шлифовальным кругом. Шлифовальный круг крутится, а заготовка получает круговую, продольную или поперечную подачу. Шлифование позволяет получить деталь потрясающей точности, следует лишь учитывать в работе ряд особенностей процесса, таких как нагревание детали во время обработки, устойчивость станка (отсутствие сильных вибраций), глубина резания и т. д.

Выводы

Обработка металла резанием, несмотря на свой недостаток в виде большого количества отходов, продолжает активно использоваться в различных производственных отраслях.

При резании подвергается деформации форма детали без воздействия на структуру материала, режущий инструмент работает лишь с поверхностью изделия. Если прибавить к этому универсальность, высокоточность и другие плюсы, то они, несомненно, перекроют имеющиеся минусы. Поэтому можно с уверенностью заявить, что, несмотря на появление новых технологий обработки металла, обработка резанием сдаст свои позиции еще очень нескоро.

ОБРАБО́ТКА МЕТА́ЛЛОВ РЕ́ЗАНИЕМ, про­цесс от­де­ле­ния (сре­за­ния) с ме­тал­лич. за­го­тов­ки (де­та­ли) по­верх­но­ст­но­го слоя (при­пус­ка) в ви­де струж­ки при по­мо­щи ре­жу­ще­го ин­ст­ру­мен­та. При­ме­ня­ет­ся для при­да­ния де­та­лям за­дан­ных форм и раз­ме­ров, обес­пе­че­ния точ­но­сти и ка­че­ст­ва об­ра­бо­тан­ных по­верх­но­стей, а так­же для уда­ле­ния не­ка­че­ст­вен­ных или за­гряз­нён­ных сло­ёв ма­те­риа­ла. О. м. р. – со­во­куп­ность взаи­мо­свя­зан­ных про­цес­сов струж­ко­об­ра­зо­ва­ния (в ре­зуль­та­те разл. де­фор­ма­ций), об­ра­зо­ва­ния об­ра­бо­тан­ных по­верх­но­стей и из­на­ши­ва­ния ра­бо­чих по­верх­но­стей ре­жу­щих ин­ст­ру­мен­тов, со­про­во­ж­даю­щих­ся боль­шим те­п­ло­вы­де­ле­ни­ем. Осн. спо­со­бы О. м. р. – то­че­ние, стро­га­ние , свер­ле­ние , раз­вёр­ты­ва­ние , про­тя­ги­ва­ние , фре­зе­ро­ва­ние , шли­фо­ва­ние , хо­нин­го­ва­ние ; ха­рак­те­ри­зу­ют­ся разл. дви­же­ния­ми ин­ст­ру­мен­та и об­ра­ба­ты­вае­мой за­го­тов­ки, обес­пе­чи­ваю­щи­ми пе­ре­ме­ще­ние ин­ст­ру­мен­та от­но­си­тель­но за­го­тов­ки, не­пре­рыв­ный или мно­го­крат­ный съём при­пус­ка об­ра­ба­ты­вае­мо­го ма­те­риа­ла пу­тём об­разо­ва­ния струж­ки, а так­же кон­ст­рук­тив­ны­ми осо­бен­но­стя­ми ре­жу­щих ин­ст­ру­мен­тов. О. м. р. осу­ще­ст­в­ля­ет­ся лез­вий­ны­ми или аб­ра­зив­ны­ми ре­жу­щи­ми ин­ст­ру­мен­та­ми пре­им. на ме­тал­ло­ре­жу­щих стан­ках .

Обработка металлов резанием активно используется во многих отраслях, в наибольшей степени – в машиностроении, где является важной и дорогостоящей частью процесса. Это объясняется высокими требованиями, которые предъявляются к изделиям: они должны быть безупречны с точки зрения качества и геометрической точности.

Обработка резанием этим требованиям вполне удовлетворяет, позволяя создавать уникальные высокоточные детали. Именно поэтому уже много лет она не теряет своей популярности.

Как происходит обработка

Резание металла – это процесс, при котором специальным режущим инструментом с обрабатываемой заготовки снимается слой металла с целью придания ей необходимой формы.

Если учесть, что существует великое множество разнообразных деталей, отличающихся по целому ряду своих характеристик, то не вызовет удивления тот факт, что для работы с ними требуются совершенно разные методы и станки. Для каждой детали предполагается своя технология. Так, основными методами обработки металлов резанием являются:

А использующиеся при этом станки, как правило, носят названия применяемых методов (точильный, фрезеровальный, долбежный и т. д.).

На станках устанавливаются различные инструменты, с помощью которых и выполняется процедура обработки. Они должны значительно превосходить обрабатываемый металл по твердости и прочности, их режущие края должны быть острыми. Инструменты, как и заготовки, перед началом работы закрепляются на станке с помощью специальных приспособлений.

В процессе обработки металла образуется много отходов (порядка 20% стружки), что не слишком хорошо с экономической точки зрения. Однако зачастую отказаться от резания не представляется возможным ввиду его универсальности, низкой энергозатратности, высокой точности изделий, большого выбора оборудования и т. д.

Как можно обрабатывать металл резанием

Обработку резанием можно осуществить несколькими методами. Они ориентированы на разные по форме изделия и имеют разные цели. Основные способы обработки металлов резанием:

Точение. Выполняется с помощью станка, на котором установлен резец (например, токарный). Процесс работы выглядит так: обрабатываемое изделие совершает вращательное движение вокруг своей оси, а в это время резцом снимается нужный слой металла. Точение применяют для цилиндрических, конических и торцевых поверхностей (и наружных, и внутренних).

Сверление. Выполняется на станках с установленным сверлом. Легко догадаться, что сверление предназначено для того, чтобы проделывать в деталях отверстия. Деталь прочно зажимается в тисках, и в ней просверливается отверстие нужного диаметра, при этом диаметр определяется размером сверла. Между тем сверла различаются не только размером, но и формой: есть сверла спиральные, перовые, центровочные и другие, каждое для своих целей.

Фрезерование. Требует специального оборудования, на котором установлена фреза – инструмент с резцами. Фреза совершает вращательное движение, а заготовка, закрепленная на столе, движется продольно. Фрезеровка может быть горизонтальной, вертикальной и диагональной, в зависимости от того, как будут закреплены заготовка и фреза. Существуют и компактные ручные электрические фрезеры, которые при необходимости могут использоваться где угодно, не привязывая мастера к станку. Правда, и возможностей у них гораздо меньше.

Строгание. Для него необходим строгальный станок (их существует несколько видов: строгально-долбежный, поперечно-строгальный, продольно-строгальный и т. д.). Обрабатывают на них преимущественно рамы, штанги, станины и т. п. Резцы могут использоваться прямые и изогнутые. Прямые наиболее просты в применении, но не позволяют добиться высокой точности. Изогнутые резцы высокоточны, и поэтому являются предпочтительными, и распространены больше.

Долбление. Необходим долбежный станок. Резец совершает прямолинейное возвратно-поступательное движение, а перпендикулярно ему двигается заготовка. Применяется по большей части для плоских поверхностей с небольшой высотой. С помощью долбления, например, можно получить зубчатые колеса достаточно неплохих степеней точности.

Шлифование. Для него необходим станок со шлифовальным кругом. Шлифовальный круг крутится, а заготовка получает круговую, продольную или поперечную подачу. Шлифование позволяет получить деталь потрясающей точности, следует лишь учитывать в работе ряд особенностей процесса, таких как нагревание детали во время обработки, устойчивость станка (отсутствие сильных вибраций), глубина резания и т. д.

Обработка металла резанием, несмотря на свой недостаток в виде большого количества отходов, продолжает активно использоваться в различных производственных отраслях.

При резании подвергается деформации форма детали без воздействия на структуру материала, режущий инструмент работает лишь с поверхностью изделия. Если прибавить к этому универсальность, высокоточность и другие плюсы, то они, несомненно, перекроют имеющиеся минусы. Поэтому можно с уверенностью заявить, что, несмотря на появление новых технологий обработки металла, обработка резанием сдаст свои позиции еще очень нескоро.

Характеристика и расчет режимов резания при токарных работах

Ключевые моменты процесса

Для работы подойдут следующие материалы: металлы, пластики, дерево, минералы. Конечно, для каждого конкретного случая требуется особый инструмент и технологические приемы. Если труд с относительно мягкими из них (пластмасса, алюминий, бронза) обычно не вызывает сложностей, то высоколегированные стали требуют строгого контроля качества заточки. В противном случае происходит быстрый износ режущей кромки. Для увеличения эффективности обязательно использовать эмульсию, обеспечивающую снижение трения и охлаждение рабочей зоны.

Кратко опишем процесс:

Деталь закрепляется в патроне или на двух центрах;

В зависимости от необходимых манипуляций выбираются параметры режима резания при токарной обработке;

Предмет устанавливается в правильное положение и проверяется надежность всех фиксаций;

Находим первую точку касания;

Начинаем снимать металл или другой материал;

Контролируем габариты штангенциркулем и микро́метром;

Следует четко понимать, что приемы достаточно разнообразны, и невозможно коротко описать все нюансы. Заготовка может быть величиной от доли миллиметра до нескольких десятков метров. Характеристики изделия кардинально отличаются по твердости и вязкости. Уровень первичной отделки болванки может быть самым разным и иметь внешний слой с другими качествами. Часто нужно сделать сферическую поверхность на маленьком участке. Это накладывает определенные ограничения, так как часть приспособлений не рассчитана на циклические нагрузки.

Какие бывают станки

В зависимости от технологических потребностей применяют разное оборудование. Принято деление на следующие подвиды:

Токарно-винторезный. Это наиболее распространенный агрегат, позволяющий выполнять внушительный спектр работ. Пожалуй, любимым у токарей является К 62 в различных модификациях. Вся группа включает в себя универсальные устройства, отличающиеся степенью автоматизации и габаритами обрабатываемой детали. Большемерные заготовки точатся на ДИП 500. Для обучения специалистов используют модели ТВ-4 или ТВ-16.

Карусельный аппарат предназначен для придания формы изделиям крупного диаметра. Внешне он представляет собой стол с патроном значительных размеров, вращающийся в горизонтальной плоскости. Инструмент для рассечения подается сверху и может быть не один. Названием он обязан схожести с детскими аттракционами.

Лобовой. Можно сказать, что это такой же станок, только положенный набок. Это продиктовано технологической целесообразностью при некоторых производствах. Конструкции этой группы не имеют задней бабки и фиксация происходит только благодаря губкам. Основное преимущество – возможность придания изделию конической формы.

Револьверный незаменим при изготовлении изрядного количества одинаковых деталей из нормированного материала. Например, сгонов из металлической трубы. За счет этого резко повышается эффективность, снижается брак и оптимизируются все процессы. Но у него есть главный недостаток – узкая специализация.

Автомат продольного точения позволяет синхронизировать движение в двух плоскостях и создавать элементы сложной конфигурации, например, спирали с большим шагом. Как режущий предмет могут использоваться фрезы и сверла.

Многошпиндельный автомат применяется для вальцевания элементов сразу несколькими насадками за одну установку. Бывают автоматические и полуавтоматические.

ЧПУ. Если оснастить любое устройство для обработки металла системой, координирующей порядок, то мы получим центр с числовым программным управлением. При массовом производстве этот комплекс наиболее эффективен.

Способы и правила определения режимов приемлемого резания при точении: формулы

Для разных материалов и необходимой чистоты существуют свои оптимальные системы, включающие в себя скорость подачи, глубину захода и вид заточки.

После этого возможно задать для каждой конкретной цели темп вращения шпинделя, интенсивность движения стержня для рассечения и его заглубление.

Читайте также:

  
• Япония в годы холодной войны кратко
  
• Виды общественного строя кратко
  
• Понятность алгоритма это кратко
  
• Злоупотребления в психиатрии кратко
  
• Обслуживание холодильного агрегата рефрижераторного контейнера кратко