Metālapstrāde. Kopš seniem laikiem cilvēce metālus un to sakausējumus izmanto dažādu lietu – ieroču, darbarīku, rotu, sadzīves priekšmetu uc – ražošanai. Pirms gatavā produkta saņemšanas metāla rūda ir pienācīgi jāapstrādā, piešķirot tai nepieciešamos izmērus, formu, fizikālo un ķīmisko sastāvu. īpašības. Turklāt katra produkta ražošanai ir nepieciešams noteikts metālapstrādes process.
Pagājušā gadsimta sākumu iezīmē strauja metālapstrādes tehnoloģisko procesu attīstība. Metāla apstrādes metodes tika aktīvi pētītas un attīstītas. Ražotāji centās ražot detaļas, kas precīzi atbilda gatavā produkta prasībām.
Mūsdienu metālapstrādes process
Metāla priekšmeti ir gandrīz visur. Metāls kalpo par pamatu visu veidu ierīču, mašīnu, mehānismu un to atsevišķo vienību ražošanai. Metālapstrāde palīdz sasniegt izcilu rezultātu pēc iespējas īsākā laikā. Šis tehnoloģiskais process ļauj mainīt metāla sagataves formu un izmēru. Izejvielu izvēle gatavā produkta ražošanai ir tikpat svarīgs process, kas prasa noteiktas zināšanas, prasmes, pieredzi, kā arī pienācīgu pacietību.
Metālapstrādes nozīmi rūpniecībā diez vai var pārvērtēt, tas ir pieprasīts ļoti dažādās nozarēs, sākot no mazu dekoratīvu priekšmetu izgatavošanas līdz kosmosa kuģu projektēšanai. Jo īpaši metālapstrādes process ļauj iegūt:
- rūpnieciskās iekārtas;
- mājsaimniecības priekšmeti;
- dažādas metāla konstrukcijas;
- ražošanas apgabali utt.
Paskaidrosim šo sarežģīto procesu ar ļoti vienkāršu piemēru. Mums ir metāla loksne, no kuras mums jāizgatavo noteikts produkts. Lai to izdarītu, mēs nosūtām lapu uz pārstrādes uzņēmumu, kur speciālisti atbilstoši mūsu prasībām pēc iespējas īsākā laikā izgatavo detaļas paraugu uz modernām iekārtām.
Metālapstrāde tiek veikta ar dažādām metodēm, no kurām galvenās ir šādas:
- apstrāde ar griešanu;
- liešana;
- termiskā apstrāde;
- spiediena apstrāde;
- elektriskā apstrāde;
- metāla metināšana.
Katrai metodei ir savs process. Turklāt katru atsevišķo metodi var sadalīt sīkāk. Tālāk tiks apspriestas populārākās metālapstrādes metodes.
Mehāniskās metālapstrādes tehnoloģiskie procesi
Procesu, kurā tiek mainīti sagataves ģeometriskie parametri un tā konfigurācija, sauc par mehānisko apstrādi. Kā apstrādes elementi tiek izmantoti griezēji, urbji, piespraudes, griezēji, krāni un citi griezējinstrumenti. Visa mehāniskā metālapstrāde tiek veikta metāla griešanas mašīnās saskaņā ar plūsmas diagrammu.
Ir divas metāla apstrādes grupas ar mehāniskiem līdzekļiem: nenoņemot un ar materiāla noņemšanu. Pirmajā grupā ietilpst kalšana, presēšana, velmēšana un štancēšana. Metālapstrādes process šajā gadījumā notiek caur spiedienu vai triecienu. Tādā veidā sagatavei tiek piešķirta vēlamā forma. Melnie metāli parasti tiek apzīmogoti, bet krāsainie metāli parasti tiek kalti.
Otrajā mehāniskās metālapstrādes grupā ietilpst metāla griešana, izmantojot metāla griešanas mašīnas. Šīs operācijas laikā metāls tiek daļēji noņemts no sagataves, kā dēļ detaļa iegūst nepieciešamos izmērus. Lielākā daļa metāla izstrādājumu tiek ražoti tieši to griešanas rezultātā.
Metāla griešana rada jaunas virsmas uz detaļām. Šajā gadījumā daži virsmas slāņi tiek deformēti un atdalīti no sagataves, veidojot mikroshēmas. Noņemto metāla daļu sauc par pabalstu. Citiem vārdiem sakot, pieļaujamais ir sagataves metāla pārpalikums, kas neatbilst rasējuma izmēriem, kas tiek atdalīts griešanas procesā.
Pabalsta noņemšanas rezultātā, izmantojot metāla griešanas mašīnas, detaļai būs norādītie izmēri un forma. Lai samazinātu darbaspēka izmaksas un līdz ar to samazinātu apstrādes izmaksas, pabalsta apjoms tiek samazināts līdz minimumam. Tomēr tam jābūt pietiekamam, lai sasniegtu nepieciešamo virsmas raupjumu un nodrošinātu gatavās daļas labu kvalitāti. Mūsdienu mašīnbūves attīstība ietver metāla griešanas darbu apjoma samazināšanos, palielinot sagatavju precizitāti.
Metāla griešana ietver šādas metodes:
Pagriežot. Šo metodi izmanto, lai apstrādātu apgriezienu, spirāles un skrūves ķermeņus. Griešanu veic virpas griezējs, kurā apstrādājamai detaļai tiek piešķirta rotācija, un griezējs darba procesā pārvietojas translācijas virzienā garenvirzienā vai šķērsvirzienā, noņemot piemaksu no daļas.
Frēzēšana. Šo darbību veic frēzmašīnās, izmantojot dažādus griezējus. Metālapstrādei šādā veidā ir vairākas šķirnes: gala, gala, perifērijas un formas. Turklāt frēzēšana var būt raupja, daļēji apdare un apdare. Sagriezumi sagatavēs sasmalcina arī atslēgas, akas, rievas, izcirtņus un profilus.
Urbšana. Metāla urbšanas process tiek veikts, kad sagatavē ir jāizveido caurums. Darba rīks šajā gadījumā ir urbis. Griešana tiek veikta uz urbjmašīnas, pagriežot urbi un tās vienlaicīgu kustību pa asi. Urbšana parasti nav ļoti precīza un kalpo kā rupja apstrāde vai pusapstrāde.
Ēvelēšana. To lieto plakanu vai apstrādātu virsmu apstrādei. Darba rīks ir izliekts griezējs, kas veic translācijas kustību pa apstrādāto plakni. Savukārt sagatave veic padeves kustību.
Kalšana. Šo metodi izmanto arī plakņu vai formas virsmu apstrādei. Tāpat kā iepriekšējā gadījumā, rīks ir griezējs, kas kustīgi pārvietojas pa virsmu, reaģējot uz sagataves padeves kustību.
Slīpēšana. To lieto, lai noņemtu mikroskopiskos metāla slāņus un uzlabotu virsmas raupjumu. Parasti detaļas metālapstrādes apdares process tiek veikts, sasmalcinot tā izgatavošanas pēdējā posmā. Slīpēšanai tiek izmantoti abrazīvie riteņi ar ļoti lielu dažādu struktūru graudu daudzumu. Šī apstrāde ievērojami sasilda sagataves virsmu. Lai izvairītos no apstrādātās virsmas daļas deformācijas un sasmalcināšanas, tiek izmantotas smērvielas ar dzesēšanas efektu.
Sagataves apstrādes process līdz gatavai daļai ir diezgan sarežģīts un darbietilpīgs. Tas sastāv no daudzām darbībām, kuru veikšanai tiek sastādīta tehnoloģiskā karte un izveidots detaļas rasējums ar nepieciešamajiem izmēriem, pielaidēm un precizitātes klases norādi. Dažreiz atsevišķām darbībām tiek izveidoti palīgzīmējumi. Metālapstrādes metodi nosaka apstrādājamās virsmas tips, norādītie izmēri un raupjuma parametri, kā arī apstrādes precizitātes klase. Krāsaino metālu mehāniski apstrādā ar dimanta instrumentiem, lai sasniegtu vislabāko produkta kvalitāti.
