Какие операции в металлообрабатывающей промышленности являются заключительными

Операции и производительные процессы в металлообработке

Металлообработка является специальным процессом физического воздействия на металл, в результате которого создаются узлы, части, детали, а также структуры по предварительно заданным необходимым параметрам. Это комплекс специальных технологических операций, в результате которых всем деталям придаются желаемые формы и размеры. Основные методы обработки металлов: обработка металлов давлением, литье, механическая обработка и сварка металлов.

Основные операции по металлообработке

В металлообработку входят такие операции, как гибка, резка, токарная обработка, фрезеровка, сверление металла, а также сварочные, плоско- и кругло-шлифовальные, координатно-расточные работы. Так, токарная обработка используется для производства таких деталей, как переходы, кольца, фланцы, гайки, валы. В результате этих работ изменяются размеры и имеющиеся геометрические формы заготовок, путем снятия припуска, который был задан. Так, токарный станок вращает отдельно взятую заготовку. Токарные работы зачастую применяются для обрезания торцов, нарезания резьбы, накатывания необходимых рифлений, вытачивания различных канавок, зенкерования и сверления. Они также обеспечивают в зависимости от заданных параметров поверхности чистовую, черновую и тонкую обработку.

Фрезерование – способ резанием посредством фрезы. Это производительные процессы с достаточно высоким КПД. Координатно-расточные работы металлообработки осуществляются на вертикально- и горизонтально-расточных специальных станках ЧПУ. Они применяются для обработки сложнейших имеющихся элементов деталей (разные отверстия и пазы), во время изготовления которых нужно максимально точное соблюдение всех размеров. Такой тип работ выполняется при производстве штучных и мелкосерийных изделий.

Процессы, используемые в металлообработке

Полировальные работы, которые бывают окончательными или предварительными, используются для изменения чистоты самой поверхности изделий. Они позволяют устранять мельчайшие неровности, шероховатости и царапины, придают деталям эстетичный вид. С помощью шлифовальных работ металлообработки сглаживаются и выравниваются поверхности изделий. Шлифовка деталей из металла производится с помощью специальных инструментов и абразивных материалов. Существуют такие виды шлифовальных работ: круглошлифовальные, внутришлифовальные, плоскошлифовальные.

Слесарные работы осуществляются специалистами при помощи ручного типа инструментов. К ним относятся: резка металла, ручная гибка и правка деталей, клепка, опиливание, притирка, шабрение, лужение и паяние. Сварка представляет собой процесс, в результате которого осуществляется неразъемное соединение деталей при помощи общего или местного нагрева. Работы подразделяются на: механизированную, ручную, автоматическую сварку.

ИА «Тема Уфа». При использовании материала гиперссылка обязательна.

Металлообрабатывающее оборудование

Металлообработкой называют процесс, при котором металл изменяет свои физико-химические характеристики. Металлообработка, как правило, делится на следующие категории:

• формовка;
• механическая обработка;
• соединение.

На производствах, связанных с изготовлением металлических деталей, чаще всего используют метод механической обработки металлов, которая выполняется высокоскоростными стальными или твердосплавными инструментами.

Механическая обработка

Метод механической обработки основан на резании или срезании фрагментов с поверхности металла, для придания ему нужных форм и размеров. Механическая обработка условно делится на резку (вытачивание) и абразивную зачистку. Резка – совокупность процессов, в ходе осуществления которых заготовка доводится до заданной геометрии путем удаления излишков материала при помощи различных видов инструментов. Данные процессы могут включать:

• фрезерование – формование поверхностей с помощью фрезерного станка;
• сверление – изготовление отверстий в металле с помощью специальных сверл;
• резку – разделение материала на куски необходимых размеров;
• токарная обработка – ротационная обработка с использованием токарных инструментов.
• Абразивная обработка – шлифование и полировка поверхности металла при помощи устройств, работающих с абразивными лентами или шлифовальными кругами.

Виды металлообрабатывающего оборудования

Металлообрабатывающее оборудование классифицируют в соответствии с видом операций, которые оно выполняет с металлическими заготовками. Различают следующие типы оборудования:

• фрезерное;
• токарное;
• сверлильное;
• устройства для нарезания резьбы;
• гильотинное;
• шлифовальное;
• листогибочное.

Наиболее распространенным видом современного металлообрабатывающего оборудования являются токарные станки. Эти устройства вращают металлическую заготовку вокруг шпинделя. По мере вращения инструменты и режущие кромки формируют или режут металл, придавая ему нужную форму. Токарные станки выпускаются в различных вариантах, от небольших настольных устройств, до больших стационарных моделей. Некоторые из них могут управляться вручную, некоторые – работать под управлением ЧПУ. Токарные станки выполняют большое количество операций, таких, как: расточка и обточка цилиндрических и фасонных поверхностей, нарезка резьбы, обработка торцов, сверление отверстий и так далее. Токарные станки можно назвать универсальными, что и объясняет их востребованность.

Фрезерные станки – устройства, обрабатывающее поверхность материала при помощи фрезы, вращающейся вокруг оси шпинделя (как сверло) и рабочего стола, который может перемещаться в нескольких направлениях. По способу управления различают ручные станки и машины под управлением ЧПУ. Последние могут выполнять огромное количество сложных операций, таких как прорезание пазов, строгание, сверление, нарезание резьбы, фрезеровка и так далее.

Металлорежущие станки используются для резки мягких и твердых металлов в одном линейном направлении. По способу управления данное оборудование разделяется на автоматическое, ручное и полуавтоматическое.

Станки для гибки и формовки – оборудование, позволяющее изгибать металлы для придания им нужной формы.

Металлообрабатывающее оборудование для сверления, растачивания, зенкерования и рассверливания металлических деталей. К такому оборудованию относят многошпиндельные или центровальные станки.

Шлифовальные установки – устройства, предназначенные для придания поверхностям металлических изделий гладкости и блеска. Могут шлифовать детали как снаружи, так и внутри.

Выбор оборудования

Выбирая металлообрабатывающее оборудование следует обратить внимание на несколько основных характеристик:

• Функционал – на современном рынке представлены станки, выполняющие определенные работы, а также целые системы, которые объединяют в себе несколько типов металлообрабатывающего оборудования.
• Степень автоматизации – для небольших предприятий можно выбирать оборудование с ручным или полуавтоматическим управлением. Для производственных предприятий целесообразнее приобретать высокоэффективное автоматическое оборудование, требующие минимального вмешательства оператора.
• Производитель – стремясь сэкономить, и приобретая самое дешевое металлообрабатывающее оборудование, в основном китайского производства, многие сталкиваются с проблемой частого ремонта и сложного обслуживания устройств. В результате, сэкономив средства на покупке, тратят их на восстановление работоспособности машин, а также теряют доход во время простоя. Чтобы металлообрабатывающие устройства действительно приносили доход, и не выходили из строя в течение длительного срока эксплуатации, их необходимо приобретать у надежного производителя, изделия которого проверены временем и имеют положительные отзывы от клиентов. Поставщик оборудования должен быть официальным представителем того или иного производителя, в противном случае, вы не можете быть уверенны, что получите качественное и долговечное оборудование.
• Гарантийные обязательства – выбирая машины для работы с металлами, обращайте внимание на то, какие условия обслуживания по гарантии (и после ее истечения) обещает производитель, а также на возможность модернизации оборудования при необходимости.

Оборудование для работы с металлами от Warcom

Итальянская компания Warcom предлагает широкий выбор оборудования для обработки металлов. В нашем ассортименте представлены листогибочные прессы, станки плазменной и лазерной резки, гильотины и другое оборудование, использующиеся в металлообрабатывающей сфере. Вы можете выбрать бюджетные модели или станки для крупных предприятий с большим количеством функций. Также есть возможность приобретения подержанных устройств, прошедших предпродажную проверку, гарантирующую их качество и работоспособность.

Металлообрабатывающая промышленность России

В промышленном производстве Российской Федерации предприятия по обработке металла занимают одно из ведущих мест. Это обусловлено тем, что именно данная отрасль оказывает непосредственное влияние на экономические показатели развития страны и состояние других сфер.

Металлообрабатывающая промышленность России развивается практически в каждом регионе. Огромное количество мелких и габаритных специализированных предприятий размещено по всей стране.

Обороты металлообрабатывающих предприятий ежегодно превышают показатель в 50 млрд. долларов. Это неудивительно, ведь данная сфера вполне обоснованно считается наиболее динамично развивающейся отраслью. Металлообработка неутомимо, из года в год, увеличивает объемы выпускаемой продукции.

Как устроено производство?

Для того чтобы задать правильный темп в работе, предприятию важно оборудовать цеха необходимым современным оснащением и поддерживать конкурентоспособность организаций за счет внедрения современных технологий.

В зависимости от того, какого типа продукция производится на металлообрабатывающих заводах, там предусмотрено специальное оснащение – станки:

• фрезерные;
• сверлильные;
• токарные и прочие установки на программном управлении.

Точность в обработке заготовок – основополагающий, наиболее важный момент.

Специализированный завод выполняет любые работы по металлообработке: от простой резки до изготовления высокотехнологичных изделий и деталей. Многие предприятия остальных отраслей имеют на территории отдельный цех металлообработки.

Организации металлообрабатывающей промышленности могут относиться к различным сферам хозяйства: лесной и деревообрабатывающей, медицинской промышленности, машиностроению и прочим.

В металлообрабатывающей отрасли России функционируют машино-, станкостроительные, военно-промышленные организации, а также заводы, которые осуществляют деятельность по изготовлению приборов, металлоконструкций и тому подобную продукцию.

Выставка «Металлообработка» в ЦВК «Экспоцентр»

17-я международная специализированная экспозиция «Металлообработка», которая вскоре состоится в стенах центрального выставочного комплекса «Экспоцентр», соберет под единой крышей ведущих специалистов металлообрабатывающей отрасли. Промышленники со всех уголков государства и других европейских стран посетят экспозицию с целью продвижения собственной деятельности. Это отличный способ подыскать надежных и перспективных партнеров для своего бизнеса, а также ознакомления с новинками коллег, которые презентуют свою продукцию в рамках экспозиционного мероприятия.

Стать экспонентом выставки желает каждый, кто имеет отношение к развитию данной отрасли, потому как это ключевое событие страны, где будут продемонстрированы тенденции развития отрасли на мировом уровне.

Обработка металла

Для производства деталей машин, конструкций, инструментов применяют различные виды металлообработки. Чтобы получить нужную форму и размер металла или сплава, используют несколько способов. В качестве основных принято считать:

1. Литьё — отливание в заранее подготовленные формы;
2. Обработка давлением;
3. Сваривание;
4. Механическая обработка — обрабатывание с использованием металлорежущего оборудования.

Термическая обработка — является связанным процессом и выполняется до или после основных видов металообработки. К видам термообработки относят: отжиг, закалку, отпуск, нормализацию, старение, криогенную обработку.

Литье

Суть метода заключается в следующем, что расплавленный металл разливают в заранее подготовленные формы. Полученную деталь называют отливкой.

Процесс производства отливок состоит из следующих базовых этапов:

1. Подготовка смесей.
2. Выпуск литейных форм и стержней.
3. Сборка и проведение заливки.
4. Извлечение отливок из форм и последующая обработка.

Литье используют для производства широкой номенклатуры деталей – станин оборудования, блоков цилиндров, отопительных радиаторов и прочего.

Для изготовления отливок применяют – чугун, сталь, цветные металлы. Чаще всего из перечисленного списка используют чугунный литейный сплав. Это самый дешевый материал и отличается малой температурой плавления.

Форму для изготовления отливки собирают из формовочной земли или при использовании опоки изготовленной из металла или древесины.

Развитие литейного дела постоянно развивается и растет количества технологий, в частности, широкое применение получили такие способы, как литье под давлением, литье в кокиль, в выплавляемые формы. Это позволяет получить отливки, которые не нуждаются в дальнейшей обработке, а это приводит к снижению себестоимости готовой продукции.

Обработка давлением

Обработка металлических заготовок с использованием давления основана на эксплуатации их пластических свойств. Другими словами, так называют способность металла изменять свою форму, но при этом не подвергаться разрушению. При использовании этой технологии не только получают детали нужной конфигурации, но изменяют структуру материала и его основные механические свойства.

Основные технологические процессы способа:

Для повышения пластичности заготовки и уменьшения количества энергии, необходимой для выполнения операции заготовки могут быть нагреты. Его нагревают до заданной температуры, которая зависит от марки материала. Для нагревания материала могут быть применены горны, индукционные устройства и многие другие.

Значительное количество металла, обрабатываемого методом давления, нагревают в печах камерного типа или устройствах непрерывного действия с газовым подогревом. В прокатных станах, которых обрабатывают слябы, применяют греющие колодцы. Для разогрева заготовок из цветных металлов применяют печи электрического нагрева.

Штамповку можно условно разделить на следующие группы: прокатка, волочение, прессование, ковка и штамповка.

Прокатка – это самый широко распространённый метод переработки металла. Его пропускают через зазор, расположенный между валками, которые вращаются в разных направлениях. Иногда это проделывают для уменьшения сечения прутка, иногда для формирования профиля, например, двутавровую балку.

Волочение – эта технология, применяемая для получения проволоки разного диаметра, прутка. Волочение обеспечивает изготовление изделия с предельно точными размерами и отменным качеством шероховатости поверхности.

Прессование применяют для получения профильных изделий разного сечения и размера. Эту операцию применяют для прутка, труб разного профиля из цветных металлов. Эту операцию выполняют на прессах с гидравлическим приводом, обеспечивающих усилие в 15 000 тонн.

Ковка, это, пожалуй, одна из старых операций по обработке металлических материалов. Заготовку, разогретую до ковочной температуры, укладывают на твердое основание (наковальню) и при помощи ударного инструмента придают ей нужную форму. С применением свободной ковки можно обрабатывать заготовки весом до 250 тонн. В ковочных цехах устанавливают молоты, работающие под автоматическим или ручным управлением.

Сварка

Сварочное производство – это один из ключевых процессов, который применяют практически во всех отраслях промышленности. Этот способ применяют для получения неразъемных соединений деталей выполненных из стали. Кромки заготовок нагревают до жидкой фазы или пластичного состояния. После этого происходит перемешивание слоев металла и таким образом, происходит формирование сварного шва.

Сварку можно классифицировать по типу топлива, которое применяют для разогрева материала– химическую и электрическую.

Химическая сварка – это операция, в которой тепло генерирует происходящая химическая реакция. Этот вид разделяют на газовую и термитную. Термитная технология основывается на горении смеси порошка алюминия и окалины из железа. Температура горения этой смеси составляет порядка 3000 градусов. С помощью этого метода сваривают рельсы, силовые провода и пр.

При выполнении газовой сварки применяют смесь газов – ацетилен и кислород, можно использовать пропан, водород и некоторые другие газы. При горении смесь газов разогревается до 3100 градусов. Это позволяет не только сваривать между собой стальные заготовки, и резать стальные листы и прутья при выполнении заготовительных операций.

Для газовой сварки используют баллоны с закачанным газом и специальные горелки. Сварку этого типа применяют для работы с чугунами и сталью.

Электросварку ее можно разделить на дуговую и контактную. При первом виде разогрев металла происходит под действием дуги, которая возникает между проводником (электродом) и заготовкой. При выполнении второго вида ток проходит непосредственно через обрабатываемые заготовки.

Дуговая сварка работает и от постоянного тока, и от переменного. Сварочная дуга формируется при помощи генератора или трансформатора.

Сварка может быть выполнена с использованием ручного и автоматического оборудования. Последний тип обеспечивает высокое качество шва и поднимает эффективность работы.

Использование флюса обеспечивает защиту сварочной ванны от воздействия атмосферного кислорода.

Механическая обработка

Главное значение этой работы получение чертежом формы, размеров и чистоты поверхности детали. В процессе обработки с детали происходит снятие нескольких слоев металла (припуска). В роли заготовок выступают поковки, отливки и пр.

Мехобработка в виде резания – это самый распространенный вид механической обработки металлов при изготовлении деталей. Обработка выполняется в ходе движения рабочего инструмента и детали в ходе, которого происходит снятие с поверхности детали стружки.

Металлорежущее оборудование разделяют на классы, определяемые способом обрабатывания. В производстве изделий эксплуатировать следующие типы станков:

1. Токарно – винторезные, предназначенные для работ, связанных с обработкой деталей тел вращения (цилиндров, конусов), получения и расточки отверстий, производства резьбы. На таких станках эксплуатируют практически всю номенклатуру, выпускаемого инструмента, например, расточных резцов.
2. Сверлильные, их используют для получения в изделиях отверстий разного диаметра, обработки краев, нарезания резьбы.
3. Фрезерные, их используют для обработки поверхностей с целью получения сложных форм и пр.

Кроме вышеназванных типов оборудования используют и такие – строгальные, шлифовальные и многие другие типы.

В наши дни эксплуатируют как ручные, так и полностью автоматические станки, которые работают под управлением числового программного управления. В последнее время выпускается множество оборудования, которое позволяет выполнять и точение тел вращения, и фрезерование за одну установку заготовки.

Обработка применением электричества

Металлы обрабатывают с применением электричества. Существуют два основных способа – электроискровой и ультразвуковой.

Первый эксплуатировать для изготовления в теле детали отверстий разной формы, размеров и сложности. Эту технологию используют для производства инструмента, в частности, пресс-форм и штампов.

Второй способ применяют при работе с высоколегированными сталями, твердыми сплавами и пр. в частности его использование позволяет выполнять очистку поверхности детали от следов коррозии, масел и пр.

Каждый из способов обработки металла имеет множество разновидностей и предполагает использование соответствующего оборудования, инструмента и оснастки.