22.Классификация способов обработки металлов. Назначение, оборудование и инструменты.

Основные способы обработки и получения металлов:

- механическая обработка: обработка резанием и давлением;

- литье.

К резанию относятся – сверление, шлифование, строгание, точение.

К обработке давлением – ковка, штамповка, прокатка, прессование (выдавливание).

Обработка резанием – это процесс получения детали требуемой геометрической формы, точности, размеров, взаиморасположения и шероховатости поверхностей за счет механического срезания с поверхностей заготовки режущим инструментом материала технологического припуска в виде стружки. Основным режущим элементом любого инструмента является режущий клин. Его твердость и прочность должны существенно превосходить твердость и прочность обрабатываемого материала, обеспечивая его режущие свойства. Обрабатывание резанием является универсальным методом размерной обработки. Метод позволяет обрабатывать поверхности деталей различной формы и размеров с высокой точностью из наиболее используемых конструкционных материалов. Он обладает малой энергоемкостью и высокой производительностью. В следствие этого обработка резанием является основным, наиболее используемым в промышленности процессом обработки металла.

К физико-химическим методам размерной обработки материалов относят методы, обеспечивающие съем обрабатываемого материала в результате физико-химических процессов. Основные методы обработки: - электроэрозионный; - электрохимический; - лучевой; - ультразвуковой; - комбинированный.

Использование методов ФХО оправданно только в следующих случаях: - для обработки конструкционных материалов имеющих низкую обрабатываемость лезвийным и абразивным инструментами в том числе высоколегированных сталей, твердых сплавов, ферритов, керамики, полупроводников и др.; - для обработки деталей сложной геометрической формы из труднообрабатываемых материалов (пресс-формы, детали лопаток турбин); - для обработки миниатюрных тонкостенных нежестких деталей, а также деталей сложной формы с пазами и отверстиями.

Размерная электрохимическая обработка заключается в получении деталей требуемой геометрической формы, размеров и качества поверхности путем снятия с поверхности заготовок слоя металла припуска электрохимическим растворением. Область эффективного применения электрохимической обработки обусловлено следующими технологическими особенностями: - способ позволяет обрабатывать только электропроводящие материалы; - производительность способа не зависит от твердости и прочности обрабатываемых материалов и в несколько раз превосходит производительность обработки резанием заготовок из высокопрочных твердых сплавов, металлокерамики и сталей в закаленном состоянии; - позволяет обрабатывать поверхности любой формы; - в металле обрабатываемой поверхности отсутствуют остаточные напряжения и наклеп. Недостатком является ограничение обработкой только таких электропроводных материалов которые при растворении не образуют труднорастворимых пленок.

Обработка металлов давлением основана на явлении пластичности, т.е. на возможности материалов необратимо, но без разрушения изменять формы и размеры под действием внешних механических сил. Основные преимущества обработки металлов давлением заключаются в следующем: - малые отходы; - высокая производительность; - изменение свойств металла в нужном направлении с целью повышения эксплуатационных характеристик. Поэтому непрерывно возрастает роль обработки металла давлением в современном машиностроении и совершенствуются соответствующие технологические процессы (обработке давлением подвергаются примерно 90% всей выплавляемой стали и более 50% цветных металлов).

Прокатка – обработка металлов давлением путем обжатия между вращающимися валками прокатного стана для уменьшения сечения прокатываемого слитка или заготовки и придания им заданной формы. Различают горячую прокатку когда металл нагревают для повышения пластичности, и холодную, когда пластичность металла достаточна и без нагрева. Прокатный стан – система машин (агрегатов) для обработки давлением металла между вращающимися валками, а также для выполнения вспомогательных операция транспортирования и др.. Этим способом обрабатывается 75-80% выплавляемой стали.

Прессование – обработка металлов давлением, заключающаяся в продавливании нагретого металла, находящегося в замкнутом объеме, через отверстие в матрице. Прессованием получают профили и трубы различной формы сечения.

Волочение – обработка металлов давлением, представляющая собой протягивание заготовки через отверстие в волочильной матрице (волоке). Волочением получают тонкие проволоки, калиброванные прутки, тонкостенные трубы.

Ковка – процесс деформирования нагретого металла между байками молота или пресса с применением разнообразного кузнечного инструмента.

Объемная штамповка – процесс одновременного деформирования всей заготовки в штампе на горячештамповочных молотах, прессах или горизонтально-ковочных машинах.

Листовая штамповка – способ обработки листовой заготовки давлением для получения плоских и объемных полых деталей с помощью штампов на холодноштамповочных прессах.