§ 5.6 Производственные технологии обработки конструкционных материалов резанием
Содержание
Почему технологии, основанные на методе резания, являются самыми распространёнными в современном производстве?
Основными технологиями обработки конструкционных материалов в условиях производства являются разрезание, пиление, сверление, строгание, долбление, точение, фрезерование, шлифование.
Разрезание. Для разрезания тонколистового металла на производстве применяют мощные гидравлические гильотинные ножницы (рис. 5.10).
Одно из лезвий в таких ножницах выполнено в виде клина, движущегося вертикально. Второе прямое лезвие неподвижно.
Пиление. Технологии пиления материалов в условиях производства сходны с технологиями выполнения таких операций вручную. Принципиальная разница состоит лишь в применяемых средствах труда. В условиях производства используются распиловочные установки большой мощности и высокой производительности.
В распиловочных станках устанавливают дисковые вращающиеся пилы. Такие станки используются при обработке древесины, металлов и пластмасс, камня и других строительных материалов (рис. 5.11, а). Широко применяются в производстве распиловочные станки с ленточными пилами (рис. 5.11, б).
Пила (рабочий орган) 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. Для сверловочных работ в условиях производства применяют обычные и специальные сверлильные и токарные станки. Возможно сверление отверстий очень большой глубины и большого диаметра, что невозможно выполнить с помощью ручного инструмента. Отверстия большого диаметра высверливаются спиральными свёрлами или цилиндрическими фрезами. Например, цилиндрические фрезы используют в строительных работах для сверления больших отверстий в бетоне и камне.
Строгание и долбление. В условиях производства машинные технологии строгания и долбления применяются только при обработке древесных материалов, металлов и пластмасс (рис. 5.12).
Точение, фрезерование и шлифование. Машинные технологии точения, фрезерования и шлифования наиболее распространены в машиностроении (рис. 5.13).
При точении резцы срезают с заготовки тонкий слой материала. Получаются идеальные цилиндрические поверхности, которые труднее создать с помощью ручных инструментов (рис. 5.13, а).
С помощью фрезерования на поверхности заготовки можно получить ровные плоские фигуры (рис. 5.13, б). При работе на фрезерном станке с ЧПУ заготовка может обрабатываться сразу с четырёх сторон. Необходимые размеры и формы фигур для фрезерования задаются специальной компьютерной программой.
Шлифовальные станки значительно ускоряют отделку поверхностей деталей (рис. 5.13, в).
Резание водяной струёй. В современном производстве применяют технологию резания материалов водяной струёй под большим давлением (рис. 5.14).
1 — струя воды под большим давлением; 2 — сопло; 3 — подача абразивного материала; 4 — смеситель; 5 — струя воды с абразивом; 6 — разрезаемый материал
Струя воды под действием высокого давления с огромной скоростью вылетает из сопла. Для придания струе воды разрушающего режущего действия в нее добавляется абразивный материал, например мелкий песок. При этом не оказывается высокотемпературное воздействие на обрабатываемый материал: он не горит, не коробится, не растрескивается. Технология резания водяной струёй экологична, так как не происходит выбросов вредных веществ в окружающую среду.
Профессии и производство
Все перечисленные виды обработки материалов выполняют станочники различной специализации: токари, фрезеровщики, шлифовальщики и т. д. (рис. 5.15, а, б). Получить эти профессии можно в колледжах. Получить высшее образование и стать инженером или технологом можно в специализированных технических вузах, например в Московском государственном технологическом университете «Станкин».
За точностью и бесперебойностью работы агрегатов и производственных линий следят наладчики (наладчики станков и станков с ЧПУ, наладчики сварочного оборудования и др.). Каждый наладчик должен владеть основами черчения, химии, физики, математики, материаловедения, информатики. Он должен знать назначение, устройство и область применения оборудования, технологию производства.
Наладчик должен иметь среднее профессиональное образование, которое можно получить в профессионально-технических училищах и колледжах.
На машиностроительных заводах пластическим формованием материалов занимаются штамповщики, волочильщики, прессовщики и др. Получить эти профессии можно в колледжах или непосредственно на производстве. Получить высшее образование и стать инженером или технологом можно в специализированных технических вузах (машиностроительных, химико-технологических и т. п.).
Проверьте себя:
1. Чем разрезают листовую сталь на машиностроительных заводах?
2. Какие виды пил устанавливают на распиловочных станках в условиях производства?
3. Как получают в производстве доски или брусья с гладкой поверхностью?
Подумайте как должен быть подготовлен современный токарь или фрезеровщик, чтобы работать на станке с программным управлением.
