Механическая обработка деталей из металла

Изготовление детали – трудоёмкий процесс, включающий в себя огромное количество различных видов обработки. Как правило, он начинается с составления маршрутной технологии и выполнения чертежа. В данной документации и содержатся все необходимые данные для изготовления детали. Механическая обработка – достаточно важный этап, включающий в себя огромное количество различных операций. Рассмотрим их детальнее.

Материал

В зависимости от требуемой детали выбирают и металлический материал. При последующей его обработке получают готовое изделие. Иными словами, металлический материал – это заготовка. Она бывает нескольких видов: штамповка, ковка, прокат, металлокерамика. Каждый вид заготовки отличается способом изготовления. Если, например, для ковки, в мелкосерийном производстве используют ковочные молоты, то для получения металлокерамического материала - прессовку металлических порошков в пресс-формах под давлением 100-600 Мпа.

Обработка плоских и цилиндрических поверхностей

Плоские поверхности обрабатывают при помощи фрезерования, строгания, протягивания. Как правило, к таким заготовкам относится листовой прокат и металлокерамика.

Строгание осуществляют на поперечно- и продольно-строгальных станках. При обработке на первом главное движение осуществляет резец, а движение подачи – стол станка. На продольно-строгальном – все наоборот. Кроме того, такая механическая обработка считается малопродуктивной, поскольку она имеет слишком маленькую скорость резания. Рабочий инструмент теряет много времени на обратный холостой ход. Преимуществами такой обработки является обеспечение прямолинейности и прямопропорциональности.

Фрезерование

Одним из наиболее высокопродуктивных методов обработки как плоских, так и цилиндрических поверхностей считается именно фрезерование. Это объясняется тем, что его осуществляют одновременно несколькими зубьями фрезы. Механическая обработка может проводиться последовательным, параллельным, последовательно-параллельным и непрерывным способом. Фрезерованием можно обработать поверхности с шероховатостью Rz=0,8 - 0,63 мкм и такая обработка будет называться тонкой.

Протягивание

Этим способом обрабатывают детали в массовом и крупносерийном производстве. В некоторых случаях протягивание возможно заменить шлифованием и долблением. Такая механическая обработка имеет очень высокую точность. Протягивание может выполняться как в вертикальном направлении, так и в горизонтальном. Такая обработка применяется для операций, связанных с повышенной точностью, а режущий инструмент работает в условиях огромных нагрузок, таких как сжатие, изгиб, растяжение.

Например, протягивание используют при обработке отверстий в огнестрельном оружии, для нарезания шпоночных канавок и шлицев. В качестве режущего инструмента используют протяжки, как цельные, так и сборные. Их изготавливают из быстрорежущих и среднелегированных инструментальных сталей.

Обработка отверстий и резьбы

Механическая обработка деталей не обходится без таких важных инструментов, как сверла, зенкеры, метчики, развертки. Для того чтобы просверлить отверстие необходимого диаметра, обязательно выполняют расчет режима резания для данного процесса. Как правило, отверстие сверлят на необходимый диаметр с учетом припуска на последующую обработку. Для того чтобы обеспечить наилучшую точность, используют развертку, а для получистовой обработки возможно применение зенкера.

Механическая обработка деталей также может выполняться при помощи метчика. Данный инструмент предназначен для нарезания резьбы в уже существующих отверстиях. Различают метчики для глухих и сквозных отверстий. Для нарезания наружной резьбы используют резцы и плашки. Перед их использованием необходимо немного проточить заготовку. Для того чтобы создать качественный и эффективный заход режущего инструмента, перед началом операции снимают фаску на торце изделия. Она должна иметь такую же высоту, как и профиль резьбы.

Механическая обработка деталей из металла и обработка резьбы в редких случаях производится при помощи винторезных головок. Они крепятся в пиноли хвостовиком. В ней могут быть призматические, радиальные или же круглые гребенки. Они не контактируют с нарезанной резьбой при обратном ходе, поскольку по окончании процесса в автоматическом режиме расходятся.

Механическая обработка металла на станках и линиях изучается во многих колледжах и университетах. Специальность имеет код 36-01-54 и подразделяется на такие направления: фрезеровщик, токарь, шлифовальщик, контролер слесарных и станочных работ, оператор автоматических (АЛ) и полуавтоматических линий. Поскольку современные технологии не стоят на месте, очень актуально изучать механическую обработку металлов на станках с ЧПУ и на АЛ.

Такое оборудование значительно облегчает работу операторов. Их главной задачей является контроль, наладка и загрузка-разгрузка деталей и заготовок. Все операции автоматические линии выполняют при помощи специальных компьютерных программ и практически не требуют вмешательства операторов. Применение АЛ позволяет значительно снизить себестоимость обработки и время изготовления деталей.