Обработка меди на токарном станке

Методы механической обработки изделий из металла

Обработка меди на токарном станке
Мелкозернистые сплавы твердых марок без каких-либо покрытий довольно хорошо зарекомендовали себя для обработки титана

В машиностроительной, металлообрабатывающей отраслях, в строительстве используют различные способы обработки металла, резание – один из их разновидностей.

Горизонтальный консольно-фрезерный станок Алиста HUM32A

Поскольку металлических деталей существует огромное множество, они различаются по форме, размеру, весу, составу сплава, поэтому и обработка металлов резанием также осуществляется несколькими способами. Можно выделить основные:

  • точение;
  • сверление;
  • фрезерование;
  • строгание;
  • шлифование.

Каждый вид предполагает использование специализированного оборудования – часто это стационарные станки.

Точение металлических деталей

Этот способ применяется, когда исходную заготовку необходимо в незначительной мере доводить до нужных размеров и конфигурации. Для этого специалисты используют токарный станок, комплект сверл или резцов. Деталь, которую нужно обработать, помещают в специальное вращательное устройство, вокруг которого движется режущий механизм.

Токарный станок, для обработки преимущественно тел вращения путём снятия с них стружки при точении

Благодаря оказываемому усилию кромка острия сверла врезается в деталь и удаляет лишний слой, который превращается в разного рода стружку. В зависимости от того какого вида выполняется резка стружка может быть:

Шлифовально-точильный станок Einhell Classic TC-WD

  • элементная – получается при обработке сверхтвердого металла, такого как титан, процессы выполняются на низких скоростях;
  • слитая – образовывается при высокоскоростной токарной обработке деталей из нетвердой стали, меди, олова, пластмассы;
  • надлом – возникает в результате резки металлопластичных деталей;
  • ступенчатая стружка получается, в результате обработки металлов средней твердости.

Для разных видов металла подбирается подходящая скорость, так тугоплавкие и сверхтвердые металлы нужно точить на минимальной скорости. Ее рассчитывают перед началом работ и задают в параметры точильного станка, далее скорость поддерживается автоматически. Токарный станок по металлу OPTIturn TU2807Vario

Необходимо понимать, что более точные и чистые работы обеспечиваются на меньшей скорости, а черновые можно осуществлять на максимально допустимой.

Важным моментом являются сплавы металлов, из которых изготовлены резцы. Точило должно быть выполнено из более прочного сплава, чем деталь, которую планируется резать. Наиболее часто для резцов используют титан, вольфрам, тантал.

В зависимости от того какого рода необходима обточка, резцы имеют различные формы и размеры, разнообразие режущих элементов позволит выполнить работы с высокой точностью и меньшим количеством стружки, то есть без значительных отходов.

Резец можно классифицировать по основным видам обработки:

Набор токарных резцов со сменной твердосплавной режущей пластиной iscar

  • расточный;
  • резьбовый;
  • канавочный;
  • проходной;
  • отрезной;
  • подрезной;
  • фасонный.

Сам токарный станок может быть механический и автоматизированный с программным пультом управления. Последний дает наибольшую точность и скорость работы, этот вид станков пришел на смену механическим и постепенно вытесняет их с производства.

Все расчеты – скорость, необходимые углы, направления резьбы рассчитываются в программном комплексе, это открывает широкие возможности для производства нестандартных деталей. Если бы для них использовался механический, потребовалось бы значительное время на настройку и не исключен большой процент брака при этом.

Сверление металлических заготовок

Еще одним видом резания металлических деталей является сверление, оно выполняется на соответствующем оборудовании, а сам резак называется сверлом. Суть способа сводится к тому, что сверло или зенкер приводятся в действие механическим способом и вращается вокруг своей оси.

Сверлильный станок. Настройка и другие хитрости

За счёт таких движений инструмент врезается в металлическую деталь, делая отверстие в ней. Сверло приводится в действие ручным приспособлением, механическими и автоматизированными станками. С помощью сверла можно получить отверстия в металлической заготовке разного вида, размера и глубины:

  • перовое;
  • спиральное;
  • центровочное.

Чаще всего встречается спиральный вид сверла, оно состоит из трех частей: рабочей части, шейки и хвостовика. Режущий отрезок имеет две кромки, расположенные под определенным углом по отношению друг к другу, например, для резки чугунной детали необходим угол 118о.

Сверлильный станок из рулевой рейкиХвостовик нужен чтобы закрепить сверло в патрон станка или дрель. Он может иметь две формы: цилиндрическую или коническую. На конце хвостовика установлена лапка, которая нужна для выталкивания сверла после использования из гнезда.

Шейка сверла – переходное звено, которое необходимо для обеспечения выхода в процессе шлифования абразивного круга. На шейке ставится маркировка сверла.

Перед началом сверления нужно разметить деталь, центр лучше сделать углубленным с помощью кернера, чтобы в начале работы сверло не слетело с намеченного пункта.

Для сверления металлических деталей могут применяться различные инструменты:

  • трещотка – ручной механизм, приводится в действие с помощью поворота рукоятки, она дает вращательное движение собачке, в нее вставлен паз храповика со шпинделем, в который установлено сверло. Таким способом, выполняется сверление. Использовать трещотку более эффективно, когда нужно получить отверстие большого диаметра; Дрель пневматическая WESTER BM-10
  • ручная дрель – приводится в действие с помощью вращения рукояти одной рукой, и давления, оказываемого на нагрудник. Коническая шестерня сообщает поступательное вращение сверлу. Этот способ позволяет делать отверстия диаметром до 8 мм;
  • пневматическая дрель будет более эффективна для обработки деталей с отверстием, которое должно иметь диаметр до 75 мм. Приводится в действие от давления, которое оказывает сжатый воздух, аппарат имеет небольшую массу и габаритные размеры;
  • электрическая дрель работает от мотора, который приводит в действие сверло. Модель позволяет не только делать отверстие, но и производить завинчивание гаек и винтов, развертывание, а также шлифование;
  • сверлильный станок предназначен для промышленного производства, или в случаях, когда предполагаются большие объемы работы. Станки характеризуются высокой скоростью и имеют максимальную точность резки металла, а также они легки в управлении.
Читайте также  Ржавеет ли медь

Фрезерование металлических деталей

Обработка металлов резанием с помощью фрезы – это один из самых распространенных способов. Главным режущим элементом в конструкции станка является фреза – круглое колесо, имеющее зубчатые края. Электрический мотор приводит в действие режущий механизм, на большой скорости фреза врезается в металлическую заготовку и снимает слои в нужных местах.

Токарно-фрезерный станок DMG CTX gamma 2000

В итоге получается срез в детали и стружка отработанного материала. Ранее фрезерные станки управлялись только специалистом, из-за больших скоростей и диаметра колеса, получалось много отходов и бракованных деталей. Современные станки управляются программным обеспечением, благодаря чему достигнут высокий уровень точности резки.

Фрезерный станок по металлу корвет 416 Энкор

Фрезы могут быть разных размеров и форм и применяются в зависимости от необходимой величины разреза, вида обрабатываемого металла.

Станки последнего поколения оснащены лазером, который позволяет не только достичь максимальной точности, но и выполнять работы по сложной фигурной резке. Тепловой лазер выжигает кромку в нужных местах, а шлифовальный лазер проходит по нескольку раз по кромке, разрезая металл, такой подход обеспечивает снятие минимального слоя материала заготовки. На выходе получается чистый разрез, без заусениц и сколов, такая деталь не потребует дальнейшей зачистки.

Строгальная резка металла

Схема продольно-строгального станка по металлу

Обработка металла резанием строгальным способом предусматривает снятие верхних слоев поверхности детали, которая обрабатывается. Этот вид обработки предполагает использование специализированных станков:

Поперечно-строгальный станок Долблением можно обработать глухие и сквозные фасонные отверстия

  • строгально-долбежных;
  • поперечного и продольного сечения;
  • кромкострогальных.

Отличаются станки способом движения режущего механизма, производительностью, качеством обработки металла.

Особенностью строгальных установок является использование только прямых строгальных резцов, они устанавливаются на малых вылетах, поскольку не отличаются виброустойчивостью, но достаточно просты в управлении.

Недостаток таких резцов – невозможность получения максимально точных результатов резки. Для устранения этого недостатка некоторые станки имеют возможность для монтажа нескольких резцов.

В работе со строгальными станками важно учитывать, что режущие части достаточно мощные и способны с первого нажатия погрузиться в металл на большую глубину, что может испортить изделие.

Шлифование как способ резки металла

Шлифовальный метод для резки металлических деталей предусматривает использование различных абразивных кругов. Они состоят из мелких зерен, минерального происхождения, которые соединены друг с другом связкой.

Шлифовальный станок Смарт с тремя шлифовальными барабанами

Техника резания сводится к следующему процессу: при движении абразивных насадок, острые грани срезают верхние слои металла и оставляют за собой гладкую выемку. Все движения осуществляются на очень большой скорости, иногда она достигает 3000 метров в одну минуту, для сравнения, при токарной обработке максимальная скорость составляет 30 метров.

Из-за высокой скорости и хаотичного расположения зерен получается очень мелкая стружка, которая разлетается во все стороны и на несколько метров. Эту особенность следует учитывать при организации безопасных условий работника.

Шлифовка позволяет добиться точных результатов резки, однако, при этом станок потребляет очень много электроэнергии, в 10 раз больше, чем, например, токарная установка. Еще одной особенностью шлифовки является высокая степень нагрева самой металлической детали, в некоторых случаях до 1000о. Это необходимо учитывать при обработке мягких металлов, таких как медь, олово, чугун и прочих, от действия шлифовального круга они могут попросту расплавиться.

: Удивительные возможности станков с ЧПУ

Источник: http://promtu.ru/obrabotka-metallov/mehanicheskaya-obrabotka-metallicheskih-izdeliy

Токарная обработка металла

Токарная обработка является важным способом обработки металла резанием. Она предполагает постепенное срезание слоев металла до получения требуемых параметров детали – размеров, формы и шероховатости.

Основными инструментами, используемыми на токарном станке, являются резцы

Токарные станки предназначаются для обработки тел вращения, которые занимают значительную часть сортамента объемных металлических изделий.

Процесс резки металла на токарном станке

На данном оборудование можно выполнять большое количество работ, которые можно разделить в следующие группы:

  • Обработка внешней и внутренней поверхности;
  • Формирование новых элементов детали;
  • Отрезка части заготовки;
  • Нарезание резьбы.

Основными инструментами, используемыми на токарном станке, являются резцы. Для формирования и обработки осевых отверстий используются инструменты сверлильной группы. Нарезание резьбы ведется плашками, метчиками и специальными головками.

Токарная обработка похожа на расклинивание материала, где роль клина исполняют режущие инструменты. На резец действует усилие подачи, благодаря которому он врезается в заготовку, сжимая слой металла, находящийся впереди него.

Это усилие превышает силу сцепления частиц, и отделяет их от заготовки в виде стружки. Таким образом удаляется слой металла, которой называется припуском.

Для обеспечения процессом резания качественной обработки, требуется, чтобы он происходит быстро и непрерывно. Форма детали получается за счет перемещения заготовки и инструмента, а также геометрической формы инструмента. Движением подачи называется поступательное движение резца, которое может происходить вдоль заготовки, поперек или под углом к ней. Вращение заготовки считается основным движением, поскольку его скорость гораздо выше, чем движения подачи.

Процесс токарной обработки по своей сути направлен на превращение припуска в стружку.

Можно выделить следующие виды стружки:

  • Надломная. Образуется во время резки материалов с наиболее низкими пластическими свойствами, такими как бронза и чугун. Состоит из отдельных частиц, никак не связанных друг с другом.
  • Элементная или стружка скалывания. Получается при работе с твердыми материалами, обладающими малой вязкостью. Наиболее ярко выраженная такая стружка получается при низкой скорости резки. Типичный пример этих материалов – углеродистые и инструментальные стали. В таких видах стали элементы стружки имеют слабую связь между собой или вообще не связаны.
  • Ступенчатая. Получается при резке конструкционных и низколегированных сталей, алюминия и сплавов на его основе на средней скорости. Такой тип стружки имеет вид сплошной ленты, ровную со стороны инструмента и ступенчатую с противоположной.
  • Слитная. Получается при резке мягких материалов, таких как сталь с низким содержанием углерода, свинца, олова, меди и сплавов на их основе. Резка таких материалов ведется на высоких скоростях. Вид такой стружки – спираль или длинная путанная лента.
Читайте также  Гидрометаллургический способ получения меди

Оборудование для токарной обработки

Для этого вида обработки используются токарные станки различных видов. Они могут различаться по конструкции, назначению, допустимым размерам заготовки, степени автоматизации процессов и т. д. К токарной группе станков относят:

  • Токарно-винторезные;
  • Токарно-карусельные;
  • Токарно-револьверные;
  • Лоботокарные;
  • Токарные многошпиндельные;
  • Полу- и автоматические токарные центы.

Наибольшее распространение получили токарно-винторезные станки как самые универсальные. На его примере можно рассмотреть принцип работы всех станков токарной группы. Основание станка является станина, представляющая собой массивную чугунную деталь. Запас прочности у станины весьма велик, не меньше 15-20, поэтому выход станины из строя практически исключен. Значительный запас прочности необходим, чтобы сохранялась точность обработки – даже небольшое смещение одной части станины относительно другой может значительно ухудшить качество работ.

На станине располагаются все основные элементы станка. В верхней части станины располагаются направляющие для перемещения суппорта, предназначенного для закрепления инструмента, и задней бабки, которая требуется для удержания длинных заготовок. Передняя бабка является неподвижным узлом, и представляет собой чугунную коробку. Внутри неё располагается главный исполнительный механизм, состоящий из шпинделя и коробки скоростей.

Шпиндель имеет вид пустотелого вала, на конце которого имеется устройство для крепления заготовки. В большинстве станков роль этого устройства играет патрон. Коробка скоростей необходима, чтобы изменять скорость вращения заготовки. Она выступает промежуточным звеном между двигателем и шпинделем. Современные станки обладают возможность регуляции скорости в широких пределах, с большим количеством ступеней или вообще без них.

Суппорт состоит из ряда элементов, основными из которых выступают салазки и резцедержатель. Перемещение суппорта может происходит механически и вручную. В станках, оснащенных ЧПУ, можно задать программу перемещения, по которой будет двигаться суппорт вместе с закрепленным в нем инструментом.

Статья носит ознакомительный характер.
Не забывайте консультироваться со специалистами.

Источник: https://samara-metall.ru/articles/tokarnaja-obrabotka-metalla

Как осуществляется обработка меди

Медь проходит несколько этапов обработки перед тем как ее можно использовать в производстве

После получения металла из медной руды, он формируется в слитки различной формы и для дальнейшего производства изделий из таких заготовок необходима предварительная обработка меди. В зависимости о требуемого состояния металла, обработка осуществляется различными способами:

  • термическим;
  • механическим;
  • токарным.

Когда применяют термообработку меди

Термообработка — это нагрев сырья или готово изделия

Если необходимо повысить прочность изделий, упругость, износоустойчивость или, наоборот, получить более мягкий металл, поддающийся дальнейшему механическому воздействию, используют термическую обработку меди. Этот процесс может осуществляться различными способами — закалкой и отжигом, они различаются температурой нагрева и способом остывания. Для того чтобы изделию из меди придать твердость и прочность ее следует нагреть до температуры 600 оС и остудить на воздухе, это так называемое медленное остывание.

Если нужен мягкий металл, то сырье следует нагреть до 600 оС и подвергнуть быстрому остужению в воде, далее придать форму изделию, снова нагреть, на этот раз до 400 оС и оставить медленно остывать в итоге получится мягкое изделие. Для того чтобы изогнуть медную трубу ее сначала наполняют песком, это позволит избежать сплющивания в процессе термической обработки, а затем нагревают и придают нужную форму.

С помощью термической обработки меди осуществляется процесс снятия наклепа и окалины, для этого металл нагревают до 500 оС и охлаждают в воде.

Как осуществляют механическую обработку

После процесса отжига металлу необходимо придать форму, блеск, рисунок, для этого применяют механические способы обработки. Для начала изделия необходимо очистить от масла, оксидов, накала и прочих загрязнений, осуществлять процессы можно только на сухой поверхности. Холодная или механическая обработка меди выполняется несколькими способами:

Для товарного вида медные изделия подвергают механической обработке

  • прокатка;
  • протяжка;
  • шлифовка;
  • полировка.

Процесс прокатки металла осуществляется с помощью механической или автоматической установки, оснащенной вальцами, между которыми пропускается лист медной заготовки. Толщина готового изделия регулируется в зависимости от потребности. Вальца смазываются маслом или специальной эмульсией, которые оставляют тонкий слой пленки на готовом изделии.

Протяжка меди осуществляется при изготовлении проволоки, жил для проводов и кабелей. Выполняется с помощью экструдерного механизма, регулировка диаметра выполняется автоматически по заранее заданным параметрам.

Шлифование медных изделий

Шлифование медных изделий происходит с помощью дисков и лент, на которые нанесено абразивное покрытие. Для шлифовки обычно используют абразивные материалы с зернистостью порядка 180 – 200 мкм, для изделий, которые прошли ковку достаточно будет 80 – 100 мкм.

Полирование осуществляется с использованием тканевых или войлочных дисков, пемзой, трепела, а также с применением оксида железа и венской извести. Этот процесс выполняется на полировочных машинах, для меди достаточно скорости в 20 – 40 м/с, увеличение ведет к более глубокому снятию верхнего слоя. Для предотвращения обесцвечивания применяют слабый раствор органической кислоты, например, щавелевой или винной. Эффективно обрабатывать полируемую поверхность растворами, содержащими ингибитор коррозии, они препятствуют окислению и дольше сохраняют цвет.

Токарный способ обработки

Распространенным способом обработки медных заготовок является токарный, с использованием специальных станков, оснащенных резцами. Благодаря этому методу обработки можно изготавливать большое разнообразие форм и деталей цилиндрической, сферической, конической формы.

Механизм работы токарных станков заключается в воздействии режущего механизма на деталь, он врезается в заготовку и снимает лишний слой, который превращается в стружку. Скорость движения режущего механизма имеет большое значение в обработке различных видов металла. Поскольку медь является мягким материалом, для нее будет достаточно 40 — 50 м/с.

Читайте также  Список стран по добыче медной руды

С помощью токарной обработки меди можно получить следующие виды изделий:

Токарная обработка позволяет получить деталь любой формы

  • шайбы;
  • втулки;
  • фланцы;
  • шпильки;
  • штуцеры.

Предприятия, осуществляющие токарную обработку металлов, могут выполнять большое разнообразие видов изделий по индивидуальным заказам. Станки настраиваются под параметры, каждой детали. С помощью токарного оборудования на медные заготовки наносится резьба, осуществляется выточка фасок, сверление отверстий, геометрическая обрезка. Использование автоматизированных станков позволяет выполнять сложнейшую отделку заготовок с максимальной точностью, при этом снижается процент брака и минимизируются отходы.

: Обработка меди

Источник: http://ecology-of.ru/med/obrabotka-mednykh-izdelij/

Особенности процесса

Токарная обработка металла проходит следующим образом:

  1. установленные в шпиндель заготовки вращаются вокруг своей оси;
  2. точение проводится путем подвода резца. подобные инструменты имеют различную форму, могут быть изготовлены из инструментальной стали или иметь твердосплавные режущие кромки;
  3. точение происходит путем создания поперечного усилия суппортом, в котором закреплены резцы: из-за большой силы трения и разного показателя твердости, которой обладают резцы и заготовка, происходит снятие с поверхности металла обрабатываемой заготовки;
  4. технология, по которое проводится точение, может быть самой разной: совмещение продольной и поперечное подачи или использование только одной.

Учитывая то, как происходит резание на токарном станке по металлу, все они имеют схожую конструкцию.

Особенности токарных станков по металлу

Способ придания необходимых размеров и формы заготовке определяет также особенности станков токарной группы. Несмотря на то, что разные виды станков отличаются между собой, можно выделить несколько схожих признаков, которые свойственные всей токарной группе:

  1. обработки поверхности проводится резанием. инструменты, которые используются в большинстве случаев – резцы, виды которых зависят от многих показателей;
  2. имеется шпиндель с кулачковым патроном, в котором закрепляются заготовки. основное движение – вращательное, передается шпинделю;
  3. резцы закрепляют в суппорте, которому предается возвратно-поступательное движение. особенности конструкции суппорта позволяют использовать разные методы обработки поверхности;
  4. крепление изделия в некоторых случаях может проводиться по двум сторонам, для чего используют заднюю бабку;
  5. станок токарного типа можно использовать для растачивания отверстий, которые расположены вдоль оси изделия;
  6. скорость и подача, при которых проводится резание, могут устанавливаться в зависимости от типа поверхности заготовки, необходимых показателей точности снятия металла и шероховатости получаемой поверхности. для этого конструкция токарных станков имеет сложную схему передач.

Резание на токарных станках выполняется только при условии использования средств индивидуальной защиты, а также при установке защитного экрана.

Виды токарных станков

В зависимости от того, какие изделия нужно получить с какой точностью, можно выделить следующие группы токарных станков:

  1. токарно-винторезные – наиболее распространенная группа. при использовании токарных станков из этой группы можно получить цилиндрические поверхности различного диаметра. есть возможность придать заготовки конусность, нарезать на поверхности резьбу. можно проводить обработку черных и цветных металлов;
  2. токарно-карусельные – используются для получения изделия большого диаметра. также применяется для обработки цветных и черных металлов;
  3. лоботокарная группа отличается тем, что заготовки устанавливаются по горизонтали и есть возможность получения конической или цилиндрической поверхности;
  4. токарно-револьверная группа используется для обработки заготовки, которая представлена калиброванным прудком.

Существуют и другие, узкоспециализированные виды станков, которые условно относят к токарной группе из-за особенностей резания, когда используются резцы.

Внедрение ЧПУ

Существенным прорывом в области станкостроения стало использование системы Числового Программного Управления. Изделия с появление системы ЧПУ стало можно получить с меньшими затратами, чистота обработки, как и точность находятся на самом высоком уровне.

Наличие системы ЧПУ определяет следующее:

  1. повышение показателя производительности при условии, когда резцы используются с твердосплавной режущей кромкой;
  2. обработка возможна как черных и цветных, так и инструментальных сплавов при соответствующей оснастке;
  3. вмешательство мастера в процесс минимальное. резание происходит в автоматическом режиме;
  4. система ЧПУ позволяет указать все режимы резания. программа для ЧПУ составляется с указанием скорости, при которой проводится резание, а также подачи;
  5. зачастую вся зона, в которой происходит резание, закрыта защитным кожухом, так как система ЧПУ не позволит начать работу без защиты окружающих;
  6. высокая точность работы ЧПУ, которая получается резанием с правильным указанием скорости, позволяет получать детали с меньшим показателем брака для ответственных элементов различных конструкций.

Система ЧПУ широко используется при производстве токарных станков в Китае и США. Возможность внедрения ЧПУ определяется точность позиционирования элементов конструкции станка.

Режимы работы

Важным показателем можно назвать то, какой режим обработки используется. К основным показателям можно отнести:

  1. Скорость вращения шпинделя, в котором закрепляют заготовки. Скорость устанавливается исходя из того, какое резание проводится: чистовое или черновое. Скорость чернового резания меньше, чем скорость чистового резания. Это связано с взаимосвязью: чем больше скорость вращения шпинделя, тем меньше подача. В противном случае возникает ситуация, когда резцы деформируются или начинает «гореть» металл. Чрезмерная нагрузка оказывает плохое влияние на состояние станка.
  2. Подача выбирается с учетом скорости. При черновой обработке она больше, что ускоряет процесс снятия большей части металла, при чистовой – меньше, что необходимо для достижения необходимой точности.

В зависимости от режима обработки также выбираются резцы. Их виды зависят от формы режущей кромки, головки и стержня.

Точение заготовок из металла путем использования станков токарной группы – наиболее популярный метод обработки, несмотря на появление современного лазерного и другого оборудования. Столь высокая популярность связана с надежность станков и их относительно небольшой стоимость, долгим сроком службы. Некоторые модели из токарно-винторезной группы служат на протяжении нескольких десятилетий при надлежащем уходе и периодическом ремонте.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

(: 3, в среднем: 3,67 из 5)
Загрузка…

Источник: http://StankiExpert.ru/stanki/tokarnye/tokarnaya-obrabotka-metalla.html

Понравилась статья? Поделить с друзьями: