Рязане на метал: методи, оборудване и инструменти

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Извършва се рязане на метал, за да може детайлът да придобие желаната форма. За тази цел е необходимо да премахнете излишъка. Такава манипулация се извършва чрез използването на различни режещи инструменти на специални машини. В машиностроенето рязането на метал е много важно. Всъщност без този процес не могат да бъдат направени нито обикновени автомобили, нито други устройства.

Прилагане на технологията

Рязането на метал чрез рязане се практикува при първоначалната груба обработка и в крайните операции, които се наричат фина обработка. Всъщност понякога е необходимо да се извършват такива действия, като се спазва висока точност: до части от микрона. И това е много малка стойност.

Рязането на метал се практикува и за големи машинни части. Например за ротори на хидравличните турбини. Диаметърът на работните им колела може да надхвърли маркировката от 9-10 метра. Също така, тези детайли, които трудно се виждат дори под микроскоп, могат да бъдат изрязани. Чрез обработката елементът получава желаната форма, размер, придобива необходимото качество на повърхността. Срокът на експлоатация на продукта зависи от този индикатор.

Теория за рязане

Такава наука изучава рязането на метал по подобен начин. Появява се в края на 19 век. Досега те се занимават с това както в Русия, така и в чужбина. Ключовият проблем е скоростта на отстраняване на стружки на машината, така че животът на инструмента да е максимален. На мнозина може да изглежда, че постигането на високи скорости не е толкова трудно. Но не е така. Работата е там, че рязането на метал развива топлина. Загрява и омекотява инструмента за работа, рискувайки да го повреди. Много е важно да изберете правилното охлаждане за фреза. Но това не винаги решава проблема. Освен това може дори да повреди метала. Следователно скоростта на работа зависи отчасти от това как е избрана правилната машина. Инструмент за рязане на метал трябва да бъде закупен, като се вземат предвид свойствата на материала и неговите свойства.

Характеристики на използването на машини

Машините за рязане на метал са разделени на типове. Те се различават по използвания инструмент. Също така технологията на рязане на метал с тяхна помощ е различна. Най-често използваната фреза. С него можете да извършвате операции с всякаква сложност. Всички останали инструменти са или негова модификация, или комбинация от няколко вида. Има два най-често срещани работни модела:

• завъртане, когато детайлът се върти и фрезата бавно се движи по оста си;
• планиране - и двамата вървят напреддвижения.

Машините, от които се нуждаят, са напълно различни.

Характеристики на рязане на метал

Както споменахме по-рано, въпросният процес може да се случи нетипично. И има различни начини за обработка на метали чрез рязане, за които е предвидено използването на това или онова оборудване.

В допълнение към струговането и рендосването, фрезоването и шлайфането са често срещани работни методи. Въпреки това, първият метод е най-популярен. Механичната обработка на метали чрез рязане по различни методи има много общо с заточването. Ето защо, ако научите този метод, тогава със сигурност няма да има проблеми с останалите в бъдеще. И всичко ще бъде много просто по отношение на работата. По-долу са характеристиките на използването на различни видове машини.

Прилагане на стругове

Оборудването за рязане варира. Един от ключовите видове металорежещи машини е стругът. Използването му се практикува от древни времена. Тогава се захранваше от въжени устройства като лък за стрелба. В такава област като рязане на метали, струговането в момента се използва за производство на машинни части. Освен това, това се прави толкова точно и бързо, че няма да е възможно механично да се постигнат такива цели.

Основата на този тип машини е леглото. Заготовката трябва да бъде захваната между центровете на задната баба и горната баба или в патронника. Укрепете ножа в опората. Задайте с помощта на специална кутия, напомняща на автомобил, необходимата скорост на въртене за рязане. На инструментаима движеща се ролка, която се задвижва от него и измества шублера заедно с ножа. Ако в допълнение към него има и водещ винт, тогава рязането може да се извърши с такава машина. Когато вместо задна баба има въртяща се глава, инструментът се нарича струг с купол. Такава машина за рязане може да извършва различни видове работа. За обработка на продукти с голям диаметър се използват инструменти като лицеви или ротационно-стругови апарати. Има и други видове.

Подобрете живота на струга

Специалистите непрекъснато работят за намиране на подходящи материали, които могат да увеличат издръжливостта на работните инструменти за рязане на метал. Преди това машинните инструменти бяха направени на базата на прости въглеродни стомани, които имаха прост състав по отношение на химията. След това започнаха да се използват материали с високо съдържание на волфрам. С тяхна помощ беше възможно да се режат метали много по-бързо. Поради това те започнаха да се наричат бързо нарязващи. С течение на времето обаче те също престанаха да удовлетворяват специалисти в областта на машиностроенето.

След това те бяха заменени при създаването на металорежещи машини с твърди сплави от специален клас, които са в състояние да поддържат здравина дори при температури до 100 градуса. През последните години процесът, който се основава на рязане на метал, стана още по-лесен. Това е постигнато чрез използването на материали с максимална устойчивост на високи температури. В зависимост от първоначалната твърдост на детайла, като фреза, както и от вида на работата, той може да се обработва с желаната скорост,който се регулира с помощта на специална кутия.

Фрезоването като вид металообработка

Този метод на работа е доста разпространен и е доста високопроизводителен. Извършва се с помощта на специална фрезова машина. Машините с ЦПУ (компютърно числово управление) се използват все повече и повече. В зависимост от местоположението на шублера, те са разделени на няколко вида:

• вертикално;
• хоризонтално;
• портал;
• надлъжно;
• зъбно фрезоване;
• много шпиндел;
• единичен шпиндел и други.

Специалистите в производството на оборудване от този вид непрекъснато го подобряват, така че производителността на металообработката да е по-висока. Материалът на машините се променя непрекъснато, променя се и дизайнът им. Подобно на фреза при рендосване, фрезата извършва подобни действия. Но в същото време съчетава няколко от неговите видове. И ще бъде по-продуктивен. Поради това фрезоването е значително по-добро от рендосването и постепенно го замества в производството.

Функции за шлифоване

Машините за този тип обработка се използват за шлайфане отвътре и отвън на кръгли повърхности, различни равнини, безцентрова обработка, резби, зъбни колела и др. Такъв инструмент за метали принадлежи към категорията на най-продуктивните. Освен специална машина има и друго устройство. Това е шлифовъчен диск, който включва голямброят на малките режещи елементи. Те от своя страна се закрепват със специално устройство за свързване. И всяка частица сама по себе си е резец. Както можете да видите, ние сме покрили оборудване за обработка на метал. По-долу ще се запознаем с по-модерни техники, които позволяват рязането му.

Характеристики на технологията за плазмено рязане

Има няколко техники, използвани за нисковъглеродни метали. Но плазменото рязане се счита за едно от най-продуктивните. Ето защо си струва да се спрем на неговите характеристики и предимства по-подробно. Технологията на процесите се развива бързо и постоянно. Плазменото рязане на метали се използва широко в различни индустриални области: от строителството на къщи до машиностроенето. Заедно с кислородно-газовия метод, той се счита за доста обещаващ.

Основни предимства

Методът за плазмено рязане на метали има голям брой предимства. Една от тях е скоростта на работа. Най-често заготовките за рязане имат дебелина до 25 мм. В този случай скоростта на тяхната обработка е приблизително два пъти и дори повече от тази при използване на кислородно-газово рязане. И си струва да добавим, че при забележимо намаляване на дебелината на металния лист тя може да я надвиши с 12 пъти. Това предимство може значително да увеличи производителността и да спести време.

Друго предимство на метода е високата и висококачествена скорост на изгаряне. Тази характеристика е много важна при рязанеметални изделия. При плазмения метод е около 2 секунди. За сравнение: газово рязане с кислород - съответно 30, при температура най-малко 1000 градуса. Краткото взаимодействие на инструмента с метала е добро, на първо място, защото след няколко секунди материалът няма да има време да се деформира, както може да се случи в друг случай.

Друго несъмнено предимство на плазмения метод е минималното количество котлен камък по време на работа. Може лесно да се отстрани. Системите за рязане също са лесни за работа и помагат да се осигури правилната височина на инструмента и добра скорост.

Спестяване на време и пари

Плазменото рязане включва също рязане на няколко листа едновременно, което спестява много време. С този метод могат да се обработват различни видове материали:

• алуминий;
• неръждаема стомана;
• мед и още.

Невъзможно е да не се отбележи безопасността на използването на плазмени системи. Те не използват запалими газове, открит огън и не отделят много топлина. Всичко това значително намалява възможните рискове за ползвателите при работа с горещи метали. Топлинно засегнатата площ е само 2 милиметра.

Всички характеристики на плазменото рязане имат положителен ефект върху разходите за рециклиране на материали. Работите се извършват качествено, бързо и универсално. За много цели тези предимства са по-предпочитани от другите.

Характеристики на лазераметод

Днес много технологии са въведени в областта на обработката на метални изделия. Те могат значително да улеснят работата на дизайнери, строители и други професионалисти, чиято работа по някакъв начин е свързана с този процес. Лазерното рязане в момента се счита за най-напредналото. Позволява ви да получите големи възможности в производството на метални изделия по отношение на дизайн и различни конфигурации.

Такава обещаваща техника е доста млада, но вече широко разпространена. Лазерното рязане на метал се извършва с помощта на фокусирани технически мощни специални инсталации. Те се характеризират с висока концентрация на лъча. И те са в състояние да режат не само алуминий или мед, но и дърво и други материали.

Описание на метода

При този метод на рязане на повърхността на метала се появяват оксиди. Те увеличават процеса на усвояване на енергия и са в състояние да поддържат температурата до точката на топене. В точката на контакт лазерният лъч създава максимални температурни стойности, в резултат на което материалът започва да се топи. Но извън посочената зона той само се нагрява. Заедно с това се подава активен газ, най-често това е кислород. Той издухва продуктите от горенето и ви позволява значително да увеличите скоростта на рязане. Кислородът загрява множество слоеве, като премахва течния метал и оксидите.

Всичко това се случва, докато материалът не е разрязан до пълната си дълбочина. В крайна сметка газова струя в близост до линиите за разделяне е в състояние активно да я охлажда. Малка топлинно засегната зона можеосигурете създаването на успоредни ръбове на малки разстояния един от друг (около 0,2 mm). Много често, за да се постигне една или друга точност по време на операцията на рязане, се налага въвеждането на автоматизирано управление с помощта на компютър. В такива случаи можете да програмирате създаването на готов продукт.

За лазерно рязане на ламарина най-често се използва оборудване, базирано на твърдотелни и газови инструменти. В този случай разрезът на материала е идеално равен. Никакво механично рязане на метал не може да осигури такава точност, като се вземе предвид бързото изпълнение и с минимално количество отпадъци. По принцип за обработка на ламарина се използват устройства на базата на газови и твърдотелни лазери. Лазерното изрязване на метала ще бъде идеално равномерно. Ще се окаже без деформации, които присъстват по време на механично рязане. В допълнение, технологията за лазерно рязане позволява значителна прецизност на работа, минимални отпадъци и бързо време за изпълнение.

Ползи от метода

Лазерното рязане е едно от най-търсените на пазара за рязане на метални изделия. Това направи работата с карбидни материали много по-лесна. В крайна сметка те са доста сложни по отношение на обработката и често могат да се влошат след такива манипулации. Най-добро за лазерно рязане:

• стомана;
• цветни метали;
• алуминиеви сплави.

Дебелите листове същомного по-добре обработени. Ще бъде по-лесно да работите със сложни форми от метални части и да правите дупки в много твърди материали с малък диаметър. Тук, по отношение на геометрията, можете да дадете воля на въображението си. Системата може да бъде автоматизирана. За да направите това, достатъчно е да създадете специален файл с дадена програма на компютър. Няма да има механични ефекти върху метала - това също е важно. При лазерната обработка също се наблюдават следните предимства:

• Възможност за създаване на сложни изрязани контури.
• Почти всяка ламарина може да се обработва независимо от нейните термични свойства.
• Висока прецизна работа.
• Рязането е възможно дори върху лесно деформируеми и не твърде твърди материали.
• Висока производителност поради високата мощност на лазера.
• Ако повърхността трябва да е гладка, по-добре е да използвате фокусиран лъч с регулируема мощност.

Газов метод

Нека разгледаме един доста често срещан метод за въздействие върху метала, който се използва активно от много години. Това е газово рязане. Той е доста популярен и рентабилен. По друг начин се нарича още кислород, тъй като в този случай процесът на въздействие върху метала е от термичен характер. След края на работата има поток от кислород и отстранява остатъците от течен оксид. За начало горният ръб на детайла се нагрява. В зависимост от химичния състав на материала (например стомана), температурата му на запалване може да варира от 1000 до 1200 градуса.

Газово рязанеда се прилага върху средно легирана, нисколегирана или въглеродна стомана. Дебелината на металния лист или друг продукт трябва да бъде максимум 300 милиметра. Газо-кислородният метод на обработка на метали има своите предимства:

• Ниски разходи за обработка.
• Няма нужда да работите с ръба след приключване на процедурата.
• Наличност на право и диагонално рязане на продукти под различни ъгли.
• Могат да се използват дебели метални листове.

Има ли работен стандарт?

Мнозина се чудят дали рязането на метал има GOST или други стандарти по отношение на изпълнението на структурна обработка. Така че, според съществуващите правила и критерии, такъв процес има свои собствени задачи. На първо място, на детайлите трябва да се даде една или друга конфигурация и размери. Това се изисква от използваната технологична документация. Например одобрен проект за изграждане на обект. Също така повърхността, която ще се третира, трябва винаги да е чиста в съответствие с приетите стандарти. GOST изброяват механични методи за рязане на метал, включително струговане, пробиване, фрезоване, както и прорязване, протягане. Посочена е и крайната обработка на продуктите. Всеки вид механична обработка на метали отговаря не само на определено оборудване, но и на сериен номер.

Както видяхме, има много начини за механична и автоматизирана обработка на продуктите, за да бъдат изрязани. Всичко това се използва широко в строителството, инженерството,ремонт и други области. Методите непрекъснато се подобряват и допълват с нови, създава се модерно оборудване, което всеки път прави процеса все по-опростен.