Что такое металлообработка, где используется и для чего она нужна

Что такое металлообработка, где используется и для чего она нужна
Для того, чтобы с этим разобраться, необходимо начать несколько издалека, остановившись на более крупных и глобальных понятиях.

Машиностроительный комплекс
Машиностроительный комплекс – это совокупность отраслей промышленности, которая занимается производством и ремонтом разнообразных машин и оборудования, а также производством различных металлических изделий и конструкций
Машиностроительный комплекс сложный по своей структуре. В его состав входит более 70 отраслей, которые обычно объединяют в группы в зависимости от назначения производимой продукции, сходной технологии и используемого сырья. Его основные составляющие:

1. Тяжелое и энергетическое машиностроение,
2. Станкостроение. Системообразующая отрасль машиностроения. Основным назначением которой, является производство станков и иного оборудования для обработки разнообразных материалов: металла, древесины, пластмассы, минералов.
3. Транспортное (железнодорожное машиностроение, автомобилестроение, судостроение, авиационная и ракетно-космическая отрасли)
4. Сельскохозяйственное машиностроение и тракторостроение
5. Машиностроение для легкой и пищевой промышленности
6. Точное машиностроение (приборостроение, электроника, электротехника)

Металлообрабатывающая отрасль промышленности
Основой машиностроительного комплекса являются металлообрабатывающие предприятия. Они занимают одно из ведущих мест в промышленном производстве России, поскольку именно металлообработка оказывает наибольшее влияние на экономические показатели развития страны и состояние других отечественных отраслей. Различную продукцию выпускает свыше 50 тысяч крупных и мелких металлообрабатывающих предприятий, которые размещены практически во всех регионах РФ.
Задействованные в металлообрабатывающей отрасли предприятия приносят около 20 % от общего объема промышленной продукции. При этом ежегодный оборот составляет свыше 50 млрд. долларов. Как отрасль экономики России, металлообработка является наиболее динамичной и постоянно наращивающей объемы производства. Для изготовления различных видов продукции на предприятиях используются современные обрабатывающие центры, фрезерные, токарные, сверлильные станки и другое оборудование с программным управлением, обеспечивающее точную обработку заготовок. В отрасли работают машиностроительные, военно-промышленные, станкостроительные заводы, а также предприятия, выпускающие приборы, металлоконструкции, трубы для нефтегазовой промышленности и другую продукцию.

Технологические процессы механической металлообработки
Процесс, при котором меняются геометрические параметры заготовки и ее конфигурация, называется механической обработкой. Она может проводиться двумя способами: без снятия и со снятием материала.
К первой группе причисляют ковку, прессование.
Ко второй группе механической металлообработки относят резание металла. В процессе этой операции с заготовки частично снимается металл, благодаря чему деталь приобретает нужные размеры. Большая часть металлических изделий производится именно в результате обработки их резанием. В качестве обрабатывающих элементов применяются резцы, сверла, протяжки, фрезы, метчики и другие режущие инструменты. Вся механическая металлообработка осуществляется на металлорежущих станках в соответствии с технологической картой.
Резание металла образует на деталях новые поверхности. При этом часть поверхностных слоев деформируется и отделяется от заготовки, образуя стружку. Снимаемая часть металла называется припуском.
В результате снятия припуска деталь будет иметь заданные размеры и форму. Для снижения трудозатрат и, как следствие, для уменьшения себестоимости обработки объем припуска минимизируют. В зависимости от величины припуска различают черновую, получистовую и чистовую обработку.

Металлообработка резанием включает следующие методы:
Точение. Данным методом обрабатываются тела вращения, спиральные и винтовые. Резание осуществляется резцом токарного станка, в котором заготовке придается вращение, а резец в процессе работы движется поступательно в продольном или поперечном направлении, снимая с детали припуск.
Фрезерование. Эта операция производится на фрезерных станках с использованием фрез различных типов: концевых, торцевых, дисковых, фасонных и т. д.
Сверление. Процесс металлообработки сверлением выполняется, когда в заготовке необходимо изготовить отверстие. Рабочим инструментом в данном случае служит сверло. Резание осуществляется на сверлильном станке путем вращения сверла (или детали) с одновременным поступательным движения вдоль оси. Обычно сверление не дает высокой точности и служит черновой или получистовой обработкой.
Строгание и долбление. Применяется для обработки плоских или линейчатых поверхностей. Рабочим инструментом служит изогнутый резец, совершающий поступательное движение вдоль обрабатываемой плоскости.
Шлифование. Используется для снятия микроскопического слоя металла и для улучшения шероховатости поверхности. Как правило, шлифованием выполняется процесс чистовой металлообработки детали на завершающей стадии ее изготовления. Для шлифования, как правило, применяются абразивные круги.
Процесс металлообработки заготовки до получения готовой детали довольно сложен и трудозатратен. Он состоит из множества операций, для выполнения которых составляется технологическая карта и создается чертеж детали с требуемыми размерами, допусками и указанием классов точности. Способ металлообработки определяется видом обрабатываемой поверхности, заданными размерами и параметрами шероховатости, классом точности обработки.
В настоящее время для всех процессов резания металла применяется инструмент, изготовленный из быстрорежущих легированных сталей, твердого сплава на основе карбидов металлов, минералокерамики, кубического нитрида бора или алмаза. Выбор того или иного инструмента, а также режимов резания, зависит от очень многих условий. Как правило, этим занимаются заводские технологи или специально подготовленные технические специалисты фирм – производителей инструмента.