Zpracování kovů: druhy, účel a charakteristické znaky obrábění

Obrábění kovů je jedním z nenákladných a cenově dostupných způsobů, jak dát kovovým konstrukcím určitý tvar a konfiguraci. Na rozdíl od jiných typů obrábění kovů proces neovlivňuje vnitřní strukturu slitiny, mění se pouze její tvar a rozměrové charakteristiky. Všechny technologické operace použité v tomto případě musí být provedeny v souladu s předpisy GOST.

Co je obrábění kovů

Z technologického hlediska je obrábění přizpůsobení součásti nebo obrobku stanoveným technickým parametrům, které jsou uvedeny na výkresech nebo v jiné průvodní dokumentaci. Po takovém zpracování získají výrobky požadovaný tvar a mohou být instalovány do potřebných jednotek a mechanismů pro další použití pro zamýšlený účel.

Historie vývoje mechanických metod zpracování kovů

Mechanickým zpracováním kovových povrchů se člověk začal zabývat, když byly vytvořeny první nástroje, které umožňovaly provádět takové technologické operace. Byly vyrobeny z materiálu, který se vyznačoval zvýšenou pevností a umožňoval efektivně působit na kovový povrch bez rizika rozbití nebo poškození výrobku.

Přesná geometrie a drsnost povrchu, na které jsou nyní kladeny vysoké nároky, nebyly dříve tak důležité. Zastaralá technologie obrábění kovů to neumožňovala a nebyla potřeba ultrapřesná shoda.

S počátkem průmyslové revoluce byly malé domácí dílny nahrazeny velkými manufakturami a továrnami, jejichž kapacita byla dimenzována na hromadnou výrobu stejného typu kovových dílů.

Zpočátku důležitost a nutnost zavádění přesného obrábění kovových výrobků oceňoval zbrojní průmysl. Jejich výrobky jsou stále náročnější. Bylo například potřeba vyvinout zařízení pro vystružování ústí zbraní pušek a také nástroj pro leštění a broušení těla zbraně. Postupně se mechanické zpracování slitin začalo používat i v jiných průmyslových odvětvích.

Metody obrábění kovů

Všechny způsoby mechanického zpracování používané v moderním průmyslu lze rozdělit do dvou skupin. První zahrnuje takové mechanické druhy kovoobrábění, které se provádějí bez odstranění povrchové vrstvy kovu z obrobků. Hlavními typy vlivu jsou v tomto případě náraz nebo tlak, který umožňuje měnit tvar dílů. Způsoby takového mechanického zpracování jsou kování, ražení, válcování, tažení, lisování. Pro každý typ slitiny se používají různé metody. Pro práci s neželeznými kovy – kování, se železnými kovy – lisování.

Druhou skupinou typů obrábění jsou operace, při kterých se pomocí různých řezných nástrojů odstraňuje z povrchu vrstva kovu. Původní polotovary tak získávají geometrické vlastnosti, které jsou uvedeny na výkresech nebo jiné technické dokumentaci. Před opracováním materiálů se díly upraví na určité rozměry s minimálními přídavky, které by měly být dostatečné pro zajištění správné kvality hotového výrobku. Díky tomu je možné snížit náklady na výrobu, stejně jako snížit složitost procesu. Metodou takového obrábění je řezání. Zahrnuje soustružení, broušení, vrtání, zahlubování, frézování, drážkování a další.

READ
Sázení kořenové petržele a péče o plodiny

Volba té či oné možnosti závisí na více faktorech – požadavcích na kvalitu povrchu z hlediska drsnosti a reliéfu, třídě přesnosti a přídavků, zpracovávaném materiálu a jeho vlastnostech.

Hlavní nástroj používaný při různých typech obrábění

Nejběžnějším a nejznámějším zařízením pro obrábění dílů je soustruh. První takové jednotky pro zpracování kovových povrchů se objevily až v 19. století. Princip jejich práce se dodnes nezměnil a dopad na kov se provádí pomocí speciálních nástrojů, které jsou instalovány na strojích: fréza, vrtačka, fréza, brusný kotouč.

Mnoho velkých průmyslových podniků používá speciální automatické linky, které jsou řízeny softwarem. Typicky se jedná o CNC (computer numerical control) stroje, které umožňují hromadnou výrobu dílů s nejpřesnějšími geometrickými charakteristikami v krátkém čase. Použití takového zařízení umožňuje minimalizovat lidský faktor a eliminuje výrobu vadných výrobků nebo dílů s vadami.

Hlavní druhy mechanického zpracování kovů

Technologický postup může využívat různé druhy mechanického opracování dílů. Používají se jak společně, tak odděleně, v závislosti na daném technologickém úkolu a také na typu použitých obrobků a jejich vlastnostech. Podívejme se na nejběžnější způsoby obrábění, často používané v různých odvětvích moderního průmyslu.

Kování

Kování zahrnuje plastickou deformaci kovového obrobku, při které lze měnit jeho rozměry a tvar. Pro provedení technologického procesu je nutné díly nejprve zahřát na určitou teplotu, která je menší než bod tání. Je třeba mít na paměti, že pro každý materiál je tento parametr jiný. Po zahřátí jsou díly mechanicky ovlivněny.

Proces kování se provádí v následujícím pořadí:

  • zahřátí kovu na kovací teplotu;
  • krimpování, které umožňuje odstranit dutiny z materiálu;
  • opracování obrobku – dát mu daný tvar;
  • finální úprava.

Ve velkých průmyslových odvětvích se kování provádí pomocí speciálního zařízení vybaveného mechanickými kladivy. Některé z nich mohou vážit až pět tun. Tato metoda zpracovává velmi velké a objemné díly. Ve výrobním procesu mohou být výrobky po kování dodatečně podrobeny svařování nebo řezání, v závislosti na vlastnostech jejich konfigurace.

Razítko

Dalším způsobem mechanického zpracování kovů je lisování, při kterém dochází také k plastické deformaci součásti. Tato technologie se používá především pro práci se železnými kovy a jejich slitinami a používá se v případech, kdy je vyloučena možnost porušení celistvosti obrobku. Zařízení používané pro takové obrábění jsou jednotky, které vyvíjejí velký tlak na pracovní plochu součásti.

READ
Penoplexová báze: technické vlastnosti

Existují dva typy ražení – archové a objemové. První případ je charakterizován získáním plochých tvarovaných dílů určité konfigurace. Za druhé – výroba objemových struktur. Jednotky používané pro tuto technologii jsou vybaveny dvěma hlavními pracovními součástmi – matricí a razníkem. Jeden z nich stojí, druhý se pohybuje. Mezi tyto součásti je umístěn plech a kovový výrobek požadovaného tvaru. Po jejich připojení získá kov požadované parametry a přebytek je odeslán do speciálních mezer. Existují také speciální razicí jednotky, které nezajišťují mezery. Jejich použití vyžaduje pečlivý výpočet rozměrů kovu použitého pro ražení.

Dochází k tvarování a lisování plechů. První umožňuje získat díly s určitým ohybem a druhý se používá k provádění tvarového řezání.

Pod vlivem tlaku je kov zpevněn, což umožňuje vyrábět díly s vysokými parametry pevnosti a spolehlivosti.

Pronajmout si

Díky technologii válcování vznikají různé kovové výrobky včetně plechů a trubek. Během technologického procesu díl prochází speciálními válečky, které tvoří potřebnou geometrii. Nejčastěji se při tomto způsobu expozice zmenšuje průřez dílu a jeho profilu se dává požadovaný tvar.

Stlačování kovového prvku při válcování může být podélné nebo příčné, stejně jako příčné šroubovité. Volba jedné nebo druhé metody závisí na požadované konečné konfiguraci hotového výrobku.

Výkres

Hlavním cílem takového technologického postupu je zmenšení průřezu kovového prvku. Velké obrobky jsou taženy speciálními tažnými stroji a výstupem je výrobek požadovaného průměru. Pomocí takového mechanického zpracování je vyroben drát. Existuje několik typů tažení – suché, mokré, dokončovací, hrubovací, studené, horké, jednoduché nebo vícenásobné. Možnost je vybrána s ohledem na nezbytné technologické požadavky, které se vztahují na hotový výrobek.

Stiskněte

Lisování je způsob mechanického zpracování slitin s křehkou strukturou, jako je litina, hliník. V tomto případě mohou být obrobky před zpracováním kovu buď zahřáté, nebo nebudou vystaveny teplotním účinkům. Proces zahrnuje upevnění součásti ve speciální matrici, ve které jsou otvory. Pod vlivem lisu se kov jednoduše vytlačí do připravených nádob a získá požadovaný tvar. Pro výrobu matrice se obvykle používá žáruvzdorná ocel. V závislosti na lisovaném materiálu se volí vhodná technologie. Pro obrábění výrobků z hliníku, mědi nebo cínu se používá lisování za studena, které nezahrnuje ohřev prvků. Pro práci s litinou a kompozicemi obsahujícími nikl nebo titan se používá lisování za tepla s ohřevem struktur.

READ
Dekorace dveří: možnosti designu a příklady dekorů

Otáčení

Soustružení je způsob soustružení kovových dílů. Výrobek je upevněn na vřetenu a zpracováván pomocí speciálního zařízení – soustruhu. Tomuto zpracování kovů jsou podrobeny válcovité a kuželovité obrobky. Během procesu soustružení se z povrchu kovu odřízne určitá vrstva materiálu. Jeho množství závisí na geometrických parametrech, kterým musí hotový výrobek odpovídat. Při technologii soustružení se obrobek upevněný na vřetenu otáčí kolem své osy. Fréza soustruhu vybrousí požadovanou geometrii, provádí podélné a příčné pohyby.

Pro tento způsob obrábění využívají moderní továrny CNC stroje. Potřebné parametry, které musí hotové konstrukce splňovat, se zadávají do počítačového programu. Veškeré technologické operace jsou prováděny pod softwarovou kontrolou.

Soustružení může být jemné nebo hrubé. Při dokončovacím soustružení, po dokončení práce, je prvek připraven k použití a instalaci do součástí a mechanismů různých zařízení. Druhá možnost se používá při přípravě dílu pro jiné typy zpracování kovů.

Broušení

Broušení lze provádět ručně i automaticky. Hlavním cílem tohoto technologického procesu je úprava povrchu kovové součásti pro získání požadované drsnosti nebo hladkosti.

Broušení se obvykle provádí ve fázi konečného zpracování a přivádí strukturu na danou úroveň kvality. Během broušení je z povrchu odstraněna tenká kovová vrstva, která někdy dosahuje velikosti několika mikronů. Hlavním nástrojem používaným při práci je brusný kotouč. Může mít různou zrnitost. Tento parametr je určen na základě technologických požadavků, které se vztahují na hotový výrobek.

Během procesu broušení je obrobek přiváděn k brusnému kotouči, který se otáčí určitou rychlostí. Pro zpracování různých materiálů se používají kruhy různých typů brusných zrn. Disky obvykle označují materiály, pro které jsou určeny.

Aby hotové výrobky získaly lesk, leštění se provádí po broušení.

zahloubení

Zahlubování je mechanická metoda opracování otvorů v kovových dílech. Během procesu pracují s již připravenými otvory a jejich parametry se přizpůsobují parametrům uvedeným v technické dokumentaci. Hlavním nástrojem pro provádění takové práce je zahloubení.

Pokud máte patřičné zkušenosti, samotný proces není obtížný. Pomocí frézy se z otvoru odstraní zkosení. Množství kovu odebraného během zpracování přímo ovlivňuje velikost vybrání.

  • v již hotovém otvoru vytvořte válcové nebo kuželové vybrání;
  • vytvořit dutinu s danou geometrií v oblasti otvoru;
  • vytvořit kanály požadované délky a tvaru v kovových částech se zkosením;
  • vytvářejte vybrání v požadovaných místech konstrukce.
READ
Emesla z vinylových desek

Název podobný postupu – zahloubení – zahrnuje dopad na celý kanál a zahloubení – pouze na jeho počáteční část.

Vrtání

K vrtání se používají vrtačky. S jejich pomocí se vytvářejí otvory v obrobcích různých tvarů, tlouštěk a velikostí. V závislosti na zadaných parametrech mohou být buď end-to-end, nebo slepé. Otvory mohou být v budoucnu použity pro závitování.

Vrtání se provádí v následujícím pořadí:

  • díl je upevněn ve speciálním svěráku nebo svěrce na stroji;
  • Zařízení je instalováno na nástroji s ohledem na typ otvoru a jeho průměr;
  • je vyvrtána díra.

Proces zahrnuje ovlivňování součásti ve dvou směrech – kolem její osy a hluboko do ní. Při výběru frézy je důležité zajistit, aby odpovídala zpracovávanému materiálu, aby nedošlo k poškození nástroje nebo spotřebního materiálu.

Frézování

Frézování je považováno za vysoce výkonnou metodu a provádí se pomocí speciálních frézek. V moderních průmyslových odvětvích se používá CNC zařízení, které umožňuje programově nastavit nastavení zpracování, minimalizovat počet vad nebo nepřesností hotových výrobků. Během zpracování se pouze fréza otáčí různými rychlostmi, zatímco samotný obrobek zůstává nehybný a je přiváděn k řeznému nástroji. V závislosti na funkčnosti stroje a vlastnostech zpracování může být díl upevněn na stroji v horizontální, vertikální nebo úhlové poloze. Hlavním účelem této technologie je získat prohlubně různých tvarů a velikostí v určených bodech na kovovém povrchu.

Frézování se dělí na několik typů. Může být tvarovaný, koncový, obvodový, koncový. V závislosti na následném zpracování může být frézování hrubé nebo dokončovací.

Hobbing

Odvalovací fréza zahrnuje povrchovou úpravu čepelí. Tato metoda se používá k vytváření ozubených kol. Pro práci se používá odvalovací fréza na ozubení, se kterou vyrobíte ozubená kola, spojky, kola, řetězová kola na řetězy a mnoho dalšího. Hlavním nástrojem, který je instalován na stroji, je šneková fréza modulárního typu.

Řezání závitů

Řezání závitů také označuje způsoby mechanického zpracování kovů a slitin. To lze provést pomocí soustružnického nástroje. V tomto případě se pro práci používá univerzální soustruh. Během procesu řezání se díl i obráběcí stroj otáčí. Řezba se získá odstraněním vrstvy kovu. Tímto způsobem se řežou vnitřní a vnější závity na obrobcích různých průměrů.

Můžete také vytvořit závit pomocí matrice a závitníku. Zápustka je určena pro řezání vnějších závitů. Řezný nástroj má kulatý tvar a vnitřní závit. Vloží se do něj prvek, na kterém chcete udělat závit.

READ
Jednoduchá bruska na bázi brusky na broušení trubek

Řezání závitů lze provádět rýhováním. V tomto případě se používají speciální stroje nebo přípravky pro soustružnické zařízení.

Moderní metody mechanického zpracování kovových výrobků

Kromě tradičních technologií průmysl využívá i inovativní metody zpracování kovů mechanickými prostředky. Jedním z nich je ultrazvukové zpracování. Při jeho použití dochází působením ultrazvuku k destrukci horní vrstvy obrobku. Proces také zahrnuje abrazivní částice, které se uvádějí do pohybu působením zvukové vlny.

Brusivo je v tomto případě řezný nástroj. Jako brusná zrna se obvykle používá elektrokorund nebo jiné podobné materiály. Elektrosonický vliv umožňuje vysoce kvalitní zpracování obrysových částí kovových výrobků a také práci se slepými otvory různých tvarů a konfigurací. Výsledkem je vysoce kvalitní povrch.

Dalším typem mechanického zpracování kovů je elektroeroze. V tomto případě se k destrukci povrchové vrstvy kovu používá vysokovýkonný výboj elektřiny. V místě dopadu se výrazně zvýší teplota, díky čemuž je zničen kovový povrch.

Moderním způsobem obrábění je také obrábění vodním paprskem. Abrazivní částice se smíchají s vodou a působí na kovový povrch pod vysokým tlakem. Tímto způsobem lze dosáhnout vysoké čistoty a matných povrchů. Samotný proces zpracování netrvá dlouho a do složení směsi se přidávají speciální chemikálie pro zvýšení účinnosti procesu.

Výhody obrábění kovů

Mechanické zpracování kovových výrobků nezahrnuje změnu vlastností původního materiálu. Je určen pouze pro změnu tvaru a velikosti dílů v souladu s danými podmínkami. Mezi hlavní výhody těchto technologických operací patří:

  • vysoká účinnost;
  • rychlost provádění jednoduchých i složitých technologických operací;
  • získávání produktů nejvyšší kvality s přesnou geometrií;
  • schopnost zpracovávat části složité konfigurace.

Lze obrábět mnoho různých kovů a jejich slitin.

Chcete-li získat vysoce kvalitní výsledky zpracování kovů, je lepší kontaktovat profesionály. Každá technologie má své vlastní nuance a vlastnosti, jejichž znalost pomáhá dosahovat efektivních výsledků.

Společnost “Lasery a technologie” nabízí služby pro kovoobrábění výrobků na zakázku. Vyřídíme to rychle a efektivně řezání nerezové oceli, řezání galvanizací, frézování, mikrosvařování, ohýbání list, vrtání Také dirigujeme řezání kovů laseremVčetně řezání oceli laserem и laserové řezání hliníku. Vyrobíme na přání bydlení REA, krabice a jiné kovové výrobky podle výkresů nebo náčrtů zákazníka. Naši specialisté vědí, co je obrábění kovů a vědí, jak své znalosti uplatnit v praxi.

Mapa stránek IEC “Lasery a technologie”
Adresa: 124460 Moskva, Zelenograd, Georgievsky prospect, budova 5 budova 1

Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: