Тема: Технологии обработки конструкционных материалов
Почему технологии, основанные на методе резания, являются самыми распространенными в современном производстве?
Вы узнаете, что такое процесс резания и для чего он применяется на производстве.
Вы познакомитесь с видами технологий резания.
Вы научитесь разбираться во всех видах технологий по их предназначению.
Ключевые слова:
резание, разрезание, пиление, сверление, строгание, долбление, точение, фрезерование, шлифование, полирование, резание водяной струёй
Основное содержание урока
Обработка конструкционных материалов резанием — это технологический процесс изготовления деталей заданных размеров и форм, а также требуемого качества поверхностного слоя путем удаления припуска с заготовки в виде стружки.
Основными технологиями обработки конструкционных материалов в условиях производства являются разрезание, пиление, сверление, строгание, долбление, точение, фрезерование, шлифование.
Разрезание небольших заготовок проводят ручными механическими или электрифицированными ножницами. Для разрезания тонколистового металла на производстве применяют специальные гидравлические гильотинные ножницы.
На производстве в распиловочных станках устанавливают дисковые вращающиеся пилы. Такие станки используются при обработке практически всех видов материалов. Широко применяются в производстве распиловочные станки с ленточными пилами. Пила в таких станках представляет собой непрерывную кольцевую зубчатую ленту. Такие станки используются при разрезании древесины, металлов, пластмасс и даже тканей. На производстве для пиления применяются станки и с поступательно-возвратным движением плоских и прямых полотен пил. Наиболее распространены такие станки в деревообрабатывающих и металлообрабатывающих производствах.
Производственные технологии сверления, строгания и долбления по способу выполнения этих операций сходны с технологиями обработки материалов с помощью ручных инструментов. Естественно, что масштаб таких работ в условиях производства гораздо больший. Оборудование для сверления, строгания и долбления зависит от масштабов и сложности работ.
Сверление — это вид механической обработки материалов резанием, при котором с помощью специального вращающегося режущего инструмента (сверла) получают отверстия различного диаметра и глубины, или многогранные отверстия различного сечения и глубины. Сверловочные работы в условиях производства производятся на обычных или специальных сверлильных и токарных станках. Отверстия большого диаметра высверливаются спиральными свёрлами или цилиндрическими фрезами. Например, цилиндрические фрезы используют в строительных работах для сверления больших отверстий в бетоне и камне.
В условиях производства машинные технологии строгания и долбления применяются только при обработке металлов и пластмасс.
Машинные технологии точения, фрезерования и шлифования наиболее распространены в промышленном производстве.
Точение — одна из самых древних технических операций, которая была автоматизирована с помощью примитивного токарного станка. При точении резцы срезают с заготовки тонкий слой материала, и при этом получаются идеальные цилиндрические поверхности, которые труднее создать с помощью ручных инструментов. Основными видами точения являются обтачивание (обработка наружных поверхностей) и растачивание (обработка внутренних поверхностей).
Фрезерование — это процесс механической обработки, при котором режущий инструмент (фреза) совершает вращательное движение, а обрабатываемая заготовка — поступательное. Официальным изобретателем фрезерного станка является англичанин Эли Уитни, который получил патент на такой станок в 1818 году. В зависимости от расположения шпинделя станка и удобства закрепления обрабатываемой заготовки - вертикальное, горизонтальное. На производстве в большей степени используют универсально-фрезерные станки, позволяющие осуществлять горизонтальное и вертикальное фрезерование, а также фрезерование под разными углами различным инструментом. При работе на фрезерном станке с ЧПУ заготовка может обрабатываться сразу с нескольких сторон. Необходимые размеры и формы изделия задаются специальной компьютерной программой.
Шлифование — это процесс механической или ручной обработки материала абразивными инструментами. Абразивный инструмент представляет собой твёрдое тело, состоящее из зёрен абразивного материала, скрепленных между собой связкой. Абразивные инструменты в подавляющем большинстве используются в виде шлифовальных кругов разнообразной формы. Кроме того, они могут использоваться в виде брусков, шкурок, паст и порошков. Механическое шлифование обычно используется для обработки твёрдых и хрупких материалов в заданный размер с точностью до микрона. А также для достижения наименьшей шероховатости поверхности изделия допустимых ГОСТом. В качестве охлаждения обычно используют смазочно-охлаждающие жидкости.
В современном производстве применяют технологию резания материалов водяной струёй под большим давлением. Струя воды под действием высокого давления с огромной скоростью вылетает из сопла. При этом на обрабатываемую деталь не оказывается высокотемпературное воздействие. При такой обработке материал не горит, не коробится, не растрескивается. Эта технология позволяет резать даже хрупкое стекло. Для большей эффективности резки в струю воды добавляется абразивный материал, например, мелкий песок. Это придает ей более сильное режущее действие.
Технология резания водяной струёй экологична. При резании струёй воды не происходит выбросов вредных веществ в окружающую среду.
Основные выводы:
Резание или резка — это разделение какого-либо физического объекта на две или более части с помощью силового воздействия специальным режущим инструментом.
Технологии резки — разрезание, пиление, сверление, строгание, долбление, точение, фрезерование, шлифование, полирование, резание водяной струёй.