Обработка внутренних и наружных поверхностей

Обработка наружных и внутренних поверхностей – это технически сложный процесс, который требует от мастера высокого уровня квалификации.

Поверхность металла обрабатывают в нескольких случаях:

  • заготовку доводят до заданных размеров;

  • для получения необходимого класса точности обработки и степени шероховатости поверхностей.

В зависимости от типа поверхности, твердости металла или сплава, а также от требуемых технических характеристик, токарь использует разный инструмент – резцы, расточки, сверла.

Способы обработки отличаются по своей сложности и длительности процессов. Рассмотрим подробнее особенности обработки наружных и внутренних цилиндрических поверхностей.

Процесс обработки внешней поверхности

Обработка наружных цилиндрических поверхностей – основной способ получения деталей и частей механизмов типа вал, ось, палец, втулка. Для этого используют токарное оборудование – станок с вращающимся валом и стационарным резцом. Заготовку закрепляют на подвижной части и включают двигатель.

К детали подводят стационарный резец, который двигается вдоль оси вращения. Обработка наружных поверхностей происходит путем снятия стружки с заготовки и уменьшения ее диаметра до заданного значения. Этот способ получил название обтачивание.

Во время работы токарь использует несколько видов резцов, которые отличаются углом наклона режущего края, габаритными размерами, толщиной сплава и шириной рабочей зоны.

Обработка наружных поверхностей вращения проходит в три этапа:

  • предварительный (черновой). На этой стадии с заготовки отделяется лишний материал, а ее диаметр уменьшается;

  • точный. На этом этапе происходит доводка детали до заданного диаметра с получением необходимого класса точности;

  • особо точный. Если необходимо получить высокий класс точности обработки, поверхность детали доводят до заданного значения с использованием «тонких» резцов и микрометра.

Количество стадий и тип используемого инструмента определяется в зависимости от исходных требований к поверхности изделия.

Работа с внутренними поверхностями металлических деталей

Обработка внутренних поверхностей существенно сложнее, чем работа с внешним цилиндром. Это связано с тем, что визуально невозможно контролировать качество работ, труднодоступностью к обрабатываемой поверхности.

Внутренние цилиндры – это отверстия в металлическом изделии, которые делятся на три категории:

  • сквозные (проходные). Их используют для соединения элементов конструкции посредством крепежа;

  • глухие. Их используют для установки осей, валов, втулок и пальцев. Отсутствие сквозного отверстия обеспечивает деталям дополнительную фиксацию;

  • сложной формы. Диаметр отверстия на протяжении всей его длины может меняться от двух до пяти раз. Такая конфигурация применяется для деталей с разным диаметром.

Обработка внутренних цилиндрических поверхностей происходит в два этапа:

  • черновой. На этой стадии высверливается отверстие диаметром и глубиной немногим меньше заданного значения;

  • доводка. При помощи специальных сверл или расточек мастер доводит класс чистоты поверхности, диаметр и глубину до нужного уровня.

Этот способ называется растачиванием. Методы обработки внутренних поверхностей зависят от заданных технических характеристик, типа отверстия и типа материала.

Обработка наружных и внутренних поверхностей относится к разряду технически сложных и высокоточных операций, которые выполняются в полуавтоматическом режиме с непосредственным участием оператора.

Разряд токаря определяет его уровень квалификации и степень сложности работ, которые он делает.

Существующие техники в обработки наружных поверхностей

Обработка наружных поверхностей осуществляется техническими способами, путем выполнения которых покрытие выравнивают, разглаживают, а также придают надлежащую форму.

Шлифование – заключительный и наиболее значимый этап, он подразумевает осуществление процесса устранения всех неточностей, имеющихся на покрытии.

В сфере металлообработки именно такой тип работ нужен для достижения максимальной точности параметров и наружной гладкости покрытия. Выравнивание выполняется путем применения грубых, а после более мелких абразивов.

Полирование считается чистовым видом шлифования и производится на завершающей стадии. После такой обработки поверхность становится зеркальной. В условиях шлифования абразивами с заготовки устраняется вся микроскопическая стружка.

Художественная обработка наружных поверхностей предполагает применение к изделию определенной техники. Сегодня известны следующие:

  1. Гравирование. Выполняется при необходимости нанесения на поверхность орнаментов и шрифтов на металлическую основу.

  2. Чеканка выполняется в случае необходимости нанесения на покрытие рельефов.

  3. Травление применяется с целью получения углублений на поверхности. Воздействие на металл оказывается кислотами. Такая художественная обработка наружных поверхностей выполняется при создании панно. Те участки, которые не должны быть подвержены кислотному воздействию, предварительно покрываются асфальтовым лаком.

  4. Обработка пуансоном подразумевает нанесение орнамента. Данная деталь инструмента двигается вдоль всего рисунка, нанося на него ударными движениями орнамент.

  5. Филигранные работы подразумевают нанесение узора определенными методами. Первый – скручивание и спайка тонкой проволоки во всевозможные витиеватые рисунки. Второй – формирование узора одним металлом на другом.

  6. Химический метод нанесения покрытия на металлическую поверхность.

На последней технике следует остановиться и оговорить, что предусматриваются различные способы воздействия на металлические изделия. Вот основные из них:

  1. Оксидирование – способ придания окраса покрытию, цвет может варьироваться от светло-коричневого до черного. Он получается посредством нанесения тонкой пленки на металлическом покрытии в оксидной ванне. Подготавливается специальный концентрированный раствор едкого натра и окислителя.

  2. Эмалирование. На заготовку из металла выполняется наплавление. Следует слой стойкого покрытия из эмали, что предстает в пастообразном виде. В ее состав входят: молотый кварцевый, плавленый или полевой шпат, сода, бура. Такое покрытие предназначено для предохранения изделий из металла (посуда, ванна) от преждевременной порчи.

  3. Смазывание маслом, жиром осуществляется для предотвращения вероятности развития коррозийного процесса. Потому используются бескислотные составы.

  4. Окрашивание и патинирование. Путем накаливания и травления в горячей кислотной ванне можно корректировать цвет металлического изделия.

  5. Цементное покрытие. Расценивается как способ предотвращения развития коррозийного процесса, что возникает в условиях оказания влияния климатическими факторами. Методика востребована при создании железобетонных блоков.

В зависимости от типа и предназначения металлического изделия подбираются оптимальные способы обработки и способы нанесения покрытия для предохранения от внешнего разрушительного воздействия.

Современные технологии обработки внутренних и наружных поверхностей металлоизделий демонстрируются на ежегодной выставке «Металлообработка» в Москве.

Методы обработки внутренних поверхностей
Обработка наружных поверхностей
Обработка наружных поверхностей вращения