Современные методы металлообработки

30.01.2020

Получение новых форм из металлических заготовок и сплавов имеет серьезное практическое значение. Металлообработка ЧПУ и другие технологические процессы обработки твердых предметов включают в себя изменение физических свойств, прямое механическое воздействие и модификация за счет различных методов соединения. В связи с этим в промышленных условиях работают линии литья, сварки и резки металлов, а также воздействие давлением (выпрессовка, штамповка). Вторая классификация способов получения новых форм заключается в единичном применении технологии (полуавтоматические процессы или ручная работа) и запуск полностью автономных циклов.

Фрезерные работы

Отдельным направлением работы с металлами является высокоточная металлообработка. Применение технологии требуется там, где нужно создавать формы в точном соответствии с чертежами. Использование результатов работы фрезерного оборудования оправдано там, где необходимо выполнить точную копию детали, например, при выполнении ответственного ремонта. Такой подход позволяет сократить время на отправку задания на завод или изготовить штучное изделие из альтернативного сырья. Фрезеровка, как правило, не характерна для массовых производств. Изготовление штучных деталей обычно заказывают на малые предприятия.

В промышленности применяются следующие виды работ:

• Фрезерные с гравированием. Применяются для изготовления вспомогательных элементов наружных конструкций, фигурного раскроя листов металла или создания уникальных изделий. Часто такие заказы поступают от мебельных заводов, рекламных компаний, подрядных организаций, осуществляющих ремонтные работы.

• Фрезерование на станках с числовым программным управлением. Прежде всего, это высокоточная металлообработка. Перед запуском такого оборудования необходима точная профессиональная настройка. На выходе будут получаться точные копии заданного технологом шаблона. Перед запуском станка делается калибровка, прорисовка макета и даже 3-D моделирование. Чаще всего на таком оборудовании используется активная режущая часть из более твердых структур, чем металл. В альтернативном исполнении станки могут работать фрезерованием методом давления.

• Ручное фрезерование. Применяется как эффективный и вместе с тем универсальный метод получения деталей и элементов любых форматов. Станки имеют не только бытовое, но и промышленное применение.

Токарные работы

С этим способом обработки многие познакомились еще в школе. Суть технологии заключается в раскручивании детали, закрепленной на валу станка. На вращающуюся заготовку (болванку) воздействует режущий инструмент. Металлообработка на токарном станке считается самым простым методом, при этом технология позволяет добиться точного исполнения технического задания. Все зависит от профессионализма оператора и модификации станка. Вместе с тем технология ограничивает возможности получения новых форм. На практике используется как способ получения промежуточных деталей или в комбинации с другими типами станков.

В зависимости от применяемого оборудования на производстве могут обрабатываться металлические заготовки длиной не более 3 метров и диаметром до 0.8 метра. Токарная металлообработка как метод требует частой своевременной замены режущего инструмента. Для изготовления крупных партий такие работы не подходят.

Виды работ, выполняемых на оборудовании, зависят от типа режущего инструмента. Болванка, закрепленная в патроне, обрабатывается резцами, сверлами, метчиками или зенкерами. На выходе получаются точные цилиндрические формы. Это различные валы, колеса с зубцами, гайки и втулки, фланцы или диски. При помощи токарных работ осуществляется доработка деталей до необходимых технологических параметров, быстрое изготовление точных копий или комбинирование технологии с другими методами, например, фрезерной обработкой.

Резка металла

Форматирование сырья и готовых форм является неотъемлемой частью технологического процесса. От простых методов обработки промышленность сегодня переходит на более сложные и эффективные способы резки. Каждый из них отличается скоростью, точностью, ресурсом активной режущей части и стоимостью выполнения работ. Последний фактор определяется тиражом производства, поэтому технология производства выбирается в зависимости от плана выпуска.

• Резка лазерная или раскрой относится к современным методам обработки. Характеризуется высокими точностью и скоростью выполнения работ. Процесс лазерной резки всегда выгоден для производства. Применение технологии позволяет минимизировать количество отходов. Сам процесс контролируется автоматикой, что исключает ошибки человека, увеличивает точность деталей на выходе. По управление ЧПУ лазерной резки обычно попадают сложные формы, в том числе из тонколистового металла.

• Резка плазменная основывается на разогреве металлических заготовок, листов в зоне обработки. В течении технологического процесса происходит разогрев и последующая подача газа, который инициирует получение плазмы. Технология более совершенна, чем лазерная, поскольку обеспечивает возможность работы с тугоплавкими структурами. Срез плазменным станком получается ровный, его не нужно подвергать дополнительной шлифовке. Метод уникален и не имеет аналогов в практике действующих производств. Металлообработка на заказ плазменной резкой обеспечит возможность форматирования сталей нержавеющих, углеродистых и легированных. Не получится разрезать тугоплавкие структуры на других типах станков.

Литейное производство

Метод производства основывается на разогреве сырья до получения жидкой податливой массы. В последующем структура заливается в формы, застывает и подвергается точной обработке. Древняя технология используется до сих пор. Основным назначением литья сегодня является получение новых сплавов, структур, объединяющих в композиции полезные свойства входящих в него компонентов.

Литейное производство является единственным способом перемешивания металлов с получением обновленных физического и химического состава. Технология необходима для условий, когда необходимо получить однородные предметы, без соединения, механического воздействия в процесс резки, шлифовки или давления прессом. Отсутствие внешних факторов обеспечивает высокие прочностные характеристики ответственных деталей. Именно по этой причине фрезерная металлообработка не применяется для производства втулок, подшипников качения и вращения, втулок, колец и других элементов.

Литейное производство не отличается высокой рентабельностью, отличается вредными условиями труда. При этом налаженные технологические линии хорошо справляются с изготовлением крупных партий заказов.

ЧПУ обработка

Металл по своим свойствам в эксплуатации превосходит любые аналоги. Внушительный цикл приема нагрузки, трения и разнонаправленных воздействий выводит обработку на первое место в промышленности. Необходимость получения сложных форм, исполнения крупных заказов или высокий спрос на определенный ассортимент требуют автоматизированной поддержки процессов металлообработки. Применение ЧПУ обеспечивает поддержку практически любых конфигураций оборудования, в том числе изготовление деталей под особые параметры или согласно отраслевым стандартам.

Высокая скорость обработки металла, возможность включения в состав технологических линий, существенная экономия времени и затрат человеческого труда. Все эти преимущества используются в качестве мотивации для проведения модернизации современных производств.

Как работает оборудование с ЧПУ:

• На пульте управления оператором задается необходимая программа. Это может быть предустановленный на заводе или записанный инженером алгоритм. ЧПУ позволяет вносить патентные модификации исполнения (при наличии квалифицированного персонала).

• После запуска программы происходит трансформация алгоритма в последовательность команд для оборудования. Это могут быть тысячи или миллионы стандартных действий, которые должна будет выполнить машина. Общий цикл металлообработки по чертежам предварительно сгружается в память ЧПУ и хранится там до полного завершения производственного цикла

• Выполняется исполнительная программа, изделие готово к испытаниям и проверке ОТК.

Задачи, которые возлагаются на ЧПУ, различны. Это может быть полный цикл или обеспечение дополнительной поддержки производства. Современные станки ручного управления могут оснащаться автоматикой (зависит от производителя) по требованию производства.

Современные заводы, выпускают различные металлические изделия имеющие широкое практическое значение. Это обеспечение таких отраслей как кораблестроение и машиностроение, строительство. Возможности производств при должном оснащении практически безграничны. Повышается надежность узлов и механизмов, в состав которых входят детали серийного производства. Одним из флагманов отрасли является Самарская компания «СМК», которая предлагает широкий спектр услуг по металлообработке.