Металлообработка — это процесс изменения формы металла в соответствии с требуемым применением. Методы металлообработки могут изменять форму, площадь, длину, толщину, очертания и даже отделку поверхности металлических предметов. Придание формы может осуществляться с помощью силы, температуры или удаления излишков материала с металлических предметов. Кстати, воспользоваться услугами по обработке металла в Екатеринбурге можно на странице https://emauslugi.ru/ специализированного сайта.
Традиционно металлообработка выполнялась профессионалами в специализированных мастерских. Однако за последние несколько десятилетий было много достижений в процессах и технологиях механической обработки, таких как ЧПУ. Это привело к тому, что металлообработка стала неотъемлемой частью современных сборочных линий.
В чем важность металлообработки?
Процессы металлообработки являются основой операций любой другой отрасли. Большинство отраслей обрабатывающей промышленности напрямую используют материалы, полученные в результате одного или нескольких процессов металлообработки. Если в промышленности не используется металлическое сырье, то в ней определенно используются инструменты и продукты процессов металлообработки.
Различные виды методов металлообработки
Существует много различных типов процессов металлообработки, классифицированных по их классу. Распространенными классами металлообработки являются процессы соединения, резки, литья и формования. Давайте рассмотрим все различные методы, которые подпадают под эти классы металлообработки:
Процессы резки металла
Процессы резки металла разделяют металлические листы или блоки на несколько частей путем удаления небольшого количества материала из места разреза. Процессы резки металла также придают металлическим заготовкам желаемый вид. Удаление материала может осуществляться с помощью силы, трения, тепла или электричества. Вот некоторые из методов резки металла:
Фрезерование
Фрезерование является одним из распространенных методов механической резки. Для удаления материала с заготовки используется высокоскоростной вращающийся режущий инструмент. Заготовка обычно неподвижна. Режущие инструменты бывают различной формы для выполнения требуемой цели. Распространенными типами являются концевые фрезы, торцевые фрезы и резьбонарезные фрезы.
Применение фрезерного станка
- Фрезерные станки используются для создания специальных элементов на обрабатываемой детали. Конкретный элемент может быть обработан с помощью соответствующего фрезерного инструмента.
- Фрезерный станок также может удалять щели на обрабатываемой детали, которые подвержены коррозии.
- Фрезерный станок также может создавать отверстия большого размера, прямоугольной формы и с прорезями.
Токарная обработка
При токарной обработке используется невращающийся режущий инструмент, обрабатывающий вращающуюся заготовку. Заготовка для процессов токарной обработки обычно имеет круглые элементы. В процессе токарной обработки на заготовке образуется спиральная траектория.
Применение токарного станка
- Токарные станки используются для обработки цилиндрических компонентов, таких как автомобильные валы, оси и детали двигателя.
- Токарный станок может создавать корпус турбины, отверстия, канавки, резьбу и конусы.
Шлифование
Для шлифования металла используются вращающиеся диски с абразивной поверхностью. Диски удаляют минимальное количество материала с обрабатываемой детали для выравнивания поверхности. Шлифование также выполняется для микрорегулировки размеров обрабатываемой детали, чтобы она соответствовала требуемому назначению.
Применение шлифования
- Шлифование в основном используется для удаления неровностей с металлических поверхностей. Оно придает поверхности эстетически привлекательный вид.
- Шлифование также может привести к удалению нежелательной отделки, вызванной другими процессами металлообработки. Например, при сварке образуются заусенцы, которые можно удалить шлифованием.
- Шлифование уменьшает размеры заготовки для вторичной сборки.
Сверление
Сверление — один из наиболее распространенных процессов металлообработки. Для создания отверстий в заготовке используется вращающееся сверло. Размеры отверстий могут варьироваться в зависимости от толщины сверла. Сверлильные станки имеют различные масштабы, от ручных вариантов до крупномасштабных конструкций, работающих на ЧПУ.
Применение сверления
- Сверление используется для создания отверстий для шурупов.
- При сверлении создаются вырезы для вторичных сборок.
- С его помощью можно выполнять резку металла в эстетических целях.
Нарезание резьбы
Инструменты для нарезания резьбы создают спиральную линию на металлических заготовках. Линии используются для подгонки винтов, гаек и болтов заготовки. Спиральные канавки, выполненные при нарезании резьбы, также помогают собрать две заготовки вместе.
Применение нарезания резьбы
- Резьбонарезные станки нарезают канавки на трубах для сантехнических узлов.
- Нарезание канавок на обрабатываемых деталях обеспечивает возможность их соединения винтами.
- Резьба на внутренней стороне отверстий в заготовке помогает закреплять винты, болты и гайки.
- Резьбонарезные станки также могут создавать резьбу на винтообразных деталях для крепления их к любому объекту.
Обработка
Опиливание металла аналогично процессу шлифования. При этом с обрабатываемой детали удаляется минимальное количество материала для мелкой регулировки или отделки поверхности. Опиливание также используется для тех же целей, что и шлифование, то есть для выравнивания отделки поверхности. Однако опиливание более универсально и позволяет легко обрабатывать поверхности, недоступные шлифовальным кругам.
Способы опиливания металла
- Опиливание удаляет заусенцы, образовавшиеся при сварке металла.
- Опиливание также позволяет удалить любые нежелательные потертости на обрабатываемой детали.
- Опиливание может повысить точность обрабатываемой детали за счет удаления излишков материала небольшими порциями.
Распиливание
Пиление чаще используется для обработки дерева, но также применимо и к процессам металлообработки. Для пиления металла используется лезвие с острыми зубчатыми кромками. Лезвие обычно гибкое и быстро вращается между двумя колесами. Существует множество различных конфигураций пил по металлу, таких как горизонтальные и вертикальные ленточнопильные станки.
Применение металлорежущих станков
- Распиловка металла, как правило, используется для распиливания листового металла большой площади на меньшие размеры, которые просты в использовании и транспортировке.
Формообразование (или строгание)
Формообразование и строгание — это два разных инструмента для металлообработки с очень похожими принципами. Формообразование состоит в том, что режущий инструмент перемещается по неподвижной заготовке. При строгании заготовка перемещается вдоль неподвижного режущего инструмента. В любом случае для выполнения работы используется одноточечный режущий инструмент.
Применение формообразования / строгания
- Наиболее распространенным применением строгания и распиливания является резка плоских поверхностей.
- Эти станки могут обрабатывать наклонные поверхности.
- Ласточкины хвосты вырезаются строгальными машинами.
Протяжка
Для протяжки используется движущийся режущий инструмент с зубчатыми кромками. Конкретная конструкция режущего инструмента варьируется в зависимости от области применения. Протяжка может выполняться как на внешней, так и на внутренней стороне заготовки. Внешняя протяжка известна как поверхностная протяжка. Протяжка, выполняемая внутри заготовки, называется внутренней протяжкой. Протяжной станок называется протяжкой.
Применение протяжки
- Протяжка создает углубления в нишах, такие как замочные скважины.
- Протяжкой можно изготавливать зубчатые детали, такие как шестерни и шлицы.
Лазерная резка
При лазерной резке для расплавления металла используются источники света высокой энергии. Расплавленный материал удаляется воздушным потоком, что создает гладкие и чистые срезы. Ширина светового луча очень мала. Точность процесса очень высока благодаря узкому лучу.
Применение лазерной резки
- Лазерные резаки могут разделять большие металлические листы до приемлемых размеров.
- Масштабируемость лазерной резки позволяет использовать ее в ювелирном производстве.
- Лазерные резаки могут создавать индивидуальные установки для дизайна интерьера.
- Изделия медицинского назначения изготавливаются с использованием процессов лазерной резки.
Гидроабразивная резка
Гидроабразивная резка является одним из самых популярных процессов металлообработки. При этом для эрозии металла и резки используется высокая сила воды. Струю воды можно регулировать в любом направлении, что делает ее пригодной для линейной, нелинейной и трехмерной резки. Гидроабразивная резка не имеет ограничений по толщине металлических предметов. Это дает ему огромное преимущество перед любым другим процессом металлообработки.
Применение гидроабразивной резки
- Гидроабразивная обработка позволяет резать толстый листовой металл, пригодный для объемной штамповки металла.
- Процесс гидроабразивной обработки идеально подходит для изготовления хирургического оборудования и медицинских приборов.
- Эта технология широко используется в процессе изготовления автомобильных деталей.
- Масштабируемость гидроабразивных станков позволяет использовать их для крупномасштабных конструкций в морской промышленности.
Каковы области применения металлообработки?
Процессы металлообработки являются основой многих различных отраслей промышленности. Эти процессы создают детали желаемой формы для наиболее узкоспециализированных применений. Вот некоторые из распространенных вариантов использования этих процессов:
Аэрокосмическая и авиационная промышленность
Металлообработка широко используется в авиационной отрасли для изготовления каркасов самолетов, деталей двигателей и многих внутренних компонентов. Эти процессы также создают каркасы, конструкции и детали для аэрокосмического оборудования, такого как космические челноки, ракеты и целые космические станции.
Автомобильный сектор
Процессы металлообработки являются основой всей автомобильной промышленности. Рамы автомобилей, мотоциклов и других транспортных средств изготавливаются с помощью металлообработки. Такие компоненты, как выхлопные системы и двигатели, полностью изготавливаются с использованием этих процессов.
Конструкция
Основные процессы металлообработки находят применение в строительном секторе для изготовления элементов целостности конструкций. Распространенными примерами являются балки и колонны, в которых используется металлическая арматура.
Сектор здравоохранения
Процессы металлообработки находят применение при изготовлении хирургического оборудования, протезирования, имплантатов и других медицинских изделий.
Электроника
Металлообработка используется в электронной промышленности для изготовления печатных плат. В корпусах компьютеров обычно используются методы формования металла. Пайка широко используется во всем секторе электроники.
Нефть и газ
Нефтегазовая промышленность использует металлообработку для трубопроводов, насосов, клапанов и бурового оборудования. Методы металлообработки, используемые в этом секторе, требуют высоких стандартов и материалов, способных выдерживать экстремальные условия.