Prelucrarea metalelor prin tăiere: metode, echipamente și unelte

Prelucrarea metalelor prin tăiere se realizează pentru ca piesa de prelucrat să obțină forma dorită. În acest scop, este necesar să se elimine excesul. O astfel de manipulare se efectuează prin utilizarea unor unelte de tăiere diferite pe mașini speciale. În industria construcțiilor de mașini, prelucrarea metalelor prin tăiere este foarte importantă. La urma urmei, fără acest proces este imposibil să se facă mașini obișnuite sau alte aparate.

Aplicarea tehnologiei

Tăierea metalului prin tăiere se practică cu operații de prăbușire inițiale și cu operații finale, care se numesc prelucrare fină. La urma urmei, astfel de acțiuni trebuie uneori să fie efectuate, respectând o precizie ridicată: până la fracțiuni de un micron. Și aceasta este o valoare foarte mică.

Prelucrarea metalelor prin tăiere se face, de asemenea, pentru piesele de mașini mari. De exemplu, pentru rotoarele turbinelor hidraulice. Diametrul roților lor de lucru poate depăși marcajul de 9-10 metri. De asemenea, piesele care sunt dificil de luat în considerare chiar și sub microscop sunt, de asemenea, supuse tăierii ascuțite. Prin prelucrare, elementul obține forma dorită, mărimea, dobândește calitatea necesară a suprafeței. Durata serviciului depinde de acest indicator.

Teoria tăierii

Această știință studiază tăierea metalului într-un mod similar. A apărut la sfârșitul secolului al XIX-lea. Până în prezent, este implicată atât în ​​Rusia, cât și în străinătate. Problema cheie este viteza de îndepărtare a cipurilor prin intermediul mașinii, astfel încât rezistența sculei să fie maximizată. Mulți ar putea crede că realizarea unor viteze mari nu este atât de dificilă. Dar nu este așa. Ideea este că prelucrarea metalelor prin tăiere dezvoltă căldură. Se încălzește și se înmoaie instrumentul de lucru, cu riscul dezactivării acestuia. Este foarte important să alegeți răcirea potrivită pentru instrument. Dar nu rezolvă întotdeauna problema. În plus, poate chiar să deterioreze metalul. De aceea, viteza de lucru depinde în parte de cât de corectă a fost aleasă mașina. Instrumentul pentru tăierea metalelor trebuie achiziționat ținând cont de proprietățile materialului și de proprietățile acestuia.

Caracteristicile utilizării mașinilor-unelte

Mașinile de tăiat metal sunt împărțite în tipuri. Ele diferă în instrumentul utilizat. De asemenea, tehnologia de prelucrare a metalelor prin tăiere cu ajutorul lor este diferită. Cutterul este folosit cel mai adesea. Cu ajutorul acestuia puteți efectua operațiuni de orice complexitate. Toate celelalte instrumente sunt fie modificările sale, fie o combinație de mai multe tipuri. Există două scheme de lucru cele mai comune:

• rotirea, atunci când piesa se rotește, iar tăietorul se mișcă încet de-a lungul axei sale;
• plantare - acestea merg pe ambele mișcări înainte.

Mașinile pentru ele sunt absolut necesare.

Caracteristici de tăiere a metalelor

După cum sa spus anterior, procesul în cauză poate avea loc atipic. Există și modalități diferite de prelucrare a metalelor prin tăiere, pentru care este prevăzută utilizarea acestui echipament.

În plus față de strunjire și plantare, cele mai comune metode de lucru includ frezarea și măcinarea. Cu toate acestea, prima metodă este cea mai populară. Prelucrarea mecanică a metalelor prin tăierea diferitelor metode are multe în comun cu ascuțirea. Prin urmare, dacă învățați această metodă, atunci cu restul problemelor viitoare pur și simplu nu va apărea. Și totul va fi foarte simplu în ceea ce privește munca. Mai jos sunt caracteristicile utilizării mașinilor de diferite tipuri.

Aplicarea strungurilor

Echipamentul pentru tăiere poate fi diferit. Unul dintre tipurile cheie de mașini este strung. Aplicarea sa a fost practicată în cele mai vechi timpuri. Apoi a fost activat datorită adaptărilor de corzi ca un arc pentru fotografiere. Într-o astfel de sferă, cum ar fi tăierea metalului, răsucirea în prezent este utilizată pentru fabricarea pieselor de mașină. Și se face atât de precis și rapid încât nu va fi posibil să se atingă astfel de obiective prin mijloace mecanice.

Baza mașinii de acest tip este cadrul. Piesa de prelucrat trebuie fixată între centrele din spate și capătul din față sau în mandrină. În suport, fixați tăietorul. Instalați cu ajutorul unei cutii speciale, care amintește de automobil, viteza de rotație necesară pentru tăiere. Pe sculă există o rolă de rulare care intră în mișcare și se deplasează etrierul de-a lungul cuțitului. Dacă în plus există un șurub de plumb, atunci cu ajutorul unei astfel de mașini puteți tăia. Atunci când există un cap rotativ în loc de un coamă, scula este numită turelă-turelă. O astfel de mașină de tăiat poate efectua diferite tipuri de lucru. Pentru prelucrarea produselor cu un diametru mare, se folosesc unelte cum ar fi un lobot sau un strung de strunjire. Există și alte tipuri.

Creșterea durabilității unui strung

Experții lucrează în mod constant pentru a găsi materiale adecvate care pot crește durabilitatea instrumentului de lucru pentru tăierea metalului. Anterior, mașinile au fost fabricate pe baza oțelurilor simple de carbon, care au o compoziție simplă în termeni de chimie. După aceasta, au început să fie folosite materiale cu conținut ridicat de tungsten. Cu ajutorul lor, a fost posibil să se taie metalele mult mai repede. De aceea au început să se numească de mare viteză. Cu toate acestea, în cele din urmă au încetat să satisfacă specialiști în domeniul ingineriei mecanice.

Apoi au fost înlocuite cu aliaje solide de o clasă specială, care sunt capabile să mențină rezistența chiar și la temperaturi de până la 100 de grade. În ultimii ani, procesul bazat pe prelucrarea metalelor prin tăiere a devenit chiar mai simplu. Acest lucru a fost realizat prin utilizarea de materiale cu rezistență maximă la temperaturi ridicate. În funcție de duritatea inițială a piesei de prelucrat, cum ar fi tăietorul, precum și tipul de lucru, acesta poate fi procesat la viteza dorită, care este reglată cu ajutorul unei cutii speciale.

Frezarea ca un tip de prelucrare a metalelor

Această metodă de operare este distribuită pe scară largă și este destul de performantă. Se execută cu ajutorul unei mașini speciale de frezat. Masini-unelte cu control numeric (control numeric) sunt folosite mai des. În funcție de locația suportului, ele sunt împărțite în mai multe tipuri:

• vertical;
• orizontal;
• portal;
• longitudinal;
• hobbing pentru unelte;
• ax;
• un singur ax și altele.

Specialiștii în fabricarea de echipamente de acest tip o îmbunătățesc în mod constant, astfel încât productivitatea prelucrării metalelor este mai ridicată. Materialul mașinilor este în continuă schimbare, iar designul său este, de asemenea, modificat. La fel ca și tăietorul când se plantează, freza execută operații similare. Dar combină mai multe tipuri. Și va funcționa mai productiv. Din acest motiv, frezarea depășește considerabil plantarea și îl deplasează treptat în producție.

Caracteristici de măcinare

Mașinile pentru acest tip de prelucrare sunt utilizate pentru șlefuirea în interiorul și exteriorul suprafețelor rotunde, planuri diferite, prelucrarea fără centru, filetare, unelte și multe altele. Un astfel de instrument pentru metale aparține categoriei celor mai productive. În plus față de o mașină specială, există un alt dispozitiv. Este o roată de rectificat, care include un număr mare de elemente de tăiere mici. Ele, la rândul lor, sunt fixate cu un dispozitiv special de fixare. Și fiecare particulă este o daltă. După cum puteți vedea, am examinat echipamentul pentru prelucrarea metalelor. Mai jos ne vom familiariza cu mai multe metode moderne care îi permit să fie tăiate.

Caracteristicile tehnologiei de tăiere cu plasmă

Există mai multe tehnici utilizate pentru metale cu emisii scăzute de carbon. Dar tăierea cu plasmă este considerată una dintre cele productive. Prin urmare, caracteristicile și avantajele sale ar trebui discutate mai detaliat. Tehnologia proceselor evoluează rapid și constant. Decuparea cu plasmă a metalelor este utilizată pe scară largă în diferite domenii de producție: de la construirea de case la inginerie mecanică. Împreună cu metoda oxigen-gaz, este considerată destul de promițătoare.

Beneficii cheie

Metoda de tăiere cu plasmă a metalelor are multe avantaje. Una dintre ele este viteza de lucru. Cel mai adesea, semifabricatele pentru tăiere au o grosime de până la 25 mm. În acest caz, viteza lor de procesare este aproximativ de două ori și chiar mai mult decât aceeași valoare atunci când se utilizează o tăiere cu oxigen-gaz. Și trebuie adăugat că, cu o scădere semnificativă a grosimii plăcii metalice, aceasta poate depăși 12 ori. Acest avantaj poate crește semnificativ productivitatea și poate economisi timp.

Un alt avantaj al metodei este viteza de ardere ridicată și de înaltă calitate. Această caracteristică este foarte importantă atunci când tăiem produse din metal. Atunci când metoda de plasmă este de aproximativ 2 secunde. Pentru comparație: tăierea gazului cu oxigen - 30, respectiv, cu condiția ca temperatura să fie stabilită la cel puțin 1 000 de grade. Scurta interacțiune dintre instrument și metal este bună, în primul rând, deoarece în câteva secunde materialul nu va avea timp să se deformeze, așa cum se poate întâmpla într-un alt caz.

Un alt avantaj fără îndoială al metodei plasmei poate fi numit cantitatea minimă de scală în funcționare. Poate fi ușor eliminat. Sistemele de tăiere sunt, de asemenea, ușor de controlat și ajută la asigurarea înălțimii necesare a sculei și a vitezei bune.

Economisiți timp și bani

De asemenea, tăierea cu plasmă presupune lucrul simultan cu mai multe coli, ceea ce economisește mult timp. Cu această metodă, puteți procesa diferite tipuri de materiale:

• aluminiu;
• oțel inoxidabil;
• cupru și mai mult.

Nu se poate menționa siguranța utilizării sistemelor de plasmă. Nu folosesc gaze combustibile pentru muncă, foc deschis, nu există prea multă căldură. Toate acestea reduc semnificativ riscurile posibile pentru utilizatori atunci când lucrează cu metale fierbinți. Suprafața de expunere la căldură este de numai 2 milimetri.

Toate caracteristicile tăierii cu plasmă afectează în mod pozitiv costurile procesării secundare a materialelor. Lucrarea se desfășoară calitativ, rapid și universal. Pentru a rezolva multe probleme, avantajele enumerate sunt mai preferabile decât altele.

Caracteristicile metodei laser

Până în prezent, în domeniul prelucrării produselor din metal, au fost introduse multe tehnologii. Ele pot facilita foarte mult munca designerilor, constructorilor și a altor profesioniști a căror activitate este într-o anumită măsură legată de acest proces. Tăiere cu laser este considerat în prezent cel mai avansat. Vă permite să obțineți mari oportunități în fabricarea de produse metalice în ceea ce privește designul și toate tipurile de configurații.

O astfel de tehnică promițătoare este destul de tânără, dar este deja răspândită. Tăierea cu laser a metalului se realizează prin intermediul unor instalații speciale concentrate din punct de vedere tehnic. Ele se disting printr-o concentrație radială mare. Și pot tăia nu numai aluminiu sau cupru, ci și lemn și alte materiale.

Descrierea metodei

Cu această metodă de tăiere, pe suprafața metalului apar oxizi. Acestea cresc procesul de absorbție a energiei și sunt capabile să mențină temperatura până la punctul de topire. În zona de contact, fasciculul laser produce valori maxime ale temperaturii, astfel încât materialul începe să se topească. Dar în afara acestei zone, se încălzește numai. Împreună cu aceasta există o sursă de gaz activ, cel mai adesea este oxigen. Ea elimină produse de ardere și vă permite să măriți în mod semnificativ viteza de tăiere. Oxigenul încălzește mai multe straturi prin îndepărtare lichid metalic și oxizi.

Toate acestea se întâmplă într-un moment în care materialul nu trece până la adâncimea sa. La urma urmei, curentul de gaze din apropierea liniilor de separare îl poate răci în mod activ. O mică zonă de impact termic poate asigura crearea unor muchii situate în paralel la distanțe scurte una de cealaltă (de ordinul a, 2 milimetri). Foarte adesea, pentru a atinge această precizie sau o anumită operație de tăiere, este necesar să se introducă un control automat prin intermediul unui computer. În astfel de cazuri, puteți programa crearea unui anumit produs în starea finită.

Pentru prelucrarea cu laser a foilor metalice cel mai adesea utilizate echipamente bazate pe instrumente solide și de gaz. Tăierea materialului este perfect netedă. Nici o prelucrare mecanică a metalelor prin tăiere nu poate oferi această precizie în ceea ce privește execuția operațională și cu o cantitate minimă de deșeuri. Practic pentru Lucrări din tablă utilizează aparate bazate pe gaze și gaze lasere cu stare solidă. Tăierea laser a metalului este perfect netedă. Acesta va fi obținut fără deformări, care sunt prezente în secțiunea mecanică. În plus, tehnologia de tăiere cu laser vă permite să obțineți o precizie semnificativă a muncii, o pierdere minimă și o execuție rapidă.

Avantajele metodei

În piața de tăiere a produselor din metal, tăierea cu laser este una dintre cele mai solicitate. Aceasta a făcut în mare măsură lucrul cu materiale din carbură mult mai simplu. La urma urmei, ele sunt destul de complexe în ceea ce privește procesarea și se pot deteriora adesea după astfel de manipulări. Pentru tăierea cu laser este cea mai potrivită:

• oțel;
• metale neferoase;
• aliaje de aluminiu.

Foile groase sunt, de asemenea, mult mai bine procesate. Va fi mai ușor să lucrați cu forme complexe de piese metalice și să realizați găuri în materiale foarte dure cu un diametru mic. Aici, din punct de vedere al geometriei, puteți da aerului imaginației voastre. Sistemul poate fi automatizat. Este suficient să creați un fișier special cu programul specificat pe computer. Efectele mecanice asupra metalului nu vor fi - acest lucru este, de asemenea, important. De asemenea, prelucrarea laser are următoarele avantaje:

• Posibilitatea de a crea o reducere a conturului complex.
• Este posibil să se prelucreze aproape orice tablă, indiferent de caracteristicile sale termofizice.
• Acuratețea mare a muncii.
• Tăierea este posibilă chiar și pe materiale ușor deformabile și nu prea rigide.
• Productivitate ridicată datorită utilizării laserului de mare putere.
• Dacă suprafața trebuie să fie netedă, este mai bine să utilizați un fascicul concentrat cu putere reglabilă.

Metoda gazelor

Luați în considerare o metodă destul de comună de expunere la metal, care a fost folosit în mod activ de mai mulți ani. Aceasta este tăierea gazului. Este destul de popular și profitabil din punct de vedere economic. Într-un alt mod, se mai numește oxigen, deoarece în acest caz procesul de acțiune asupra metalului are un caracter termic. Există un curent de oxigen după terminarea lucrului și elimină resturile de oxid lichid. În primul rând, partea superioară a părții este încălzită. În funcție de compoziția chimică a materialului (de ex. Oțel), temperatura de aprindere poate varia de la 1000 la 1200 de grade.

Tăierea gazului poate fi utilizată pentru prelucrarea oțelului de aliaj de medie, aliat slab sau carbon. Grosimea plăcii metalice sau a altui produs ar trebui să fie de maximum 300 de milimetri. Tehnica gaz-oxigen a prelucrării metalelor are avantajele sale:

• Costuri reduse de procesare.
• Nu este nevoie să lucrați cu marginea după terminarea procedurii.
• Prezența tăierii directe și diagonale a produselor din unghiuri diferite.
• Puteți utiliza folii groase de metal.

Există un standard de lucru?

Mulți sunt interesați dacă tratamentul cu metale are GOST sau alte standarde privind prelucrarea structurilor. Deci, în conformitate cu regulile și criteriile existente, un astfel de proces își are sarcinile. Mai întâi de toate, detaliile trebuie să aibă o anumită configurație și dimensiuni. Documentația tehnologică utilizată necesită acest lucru. De exemplu, un proiect aprobat pentru construirea facilității. De asemenea, suprafața care trebuie tratată trebuie să fie întotdeauna curată în conformitate cu standardele acceptate. GOST-urile enumeră metodele mecanice de prelucrare a metalelor prin tăiere, incluzând strunjire, găurire, frezare și, de asemenea, ștanțare, tragere. Se indică, de asemenea, prelucrarea finală a produselor. Fiecare tip de prelucrare a metalelor corespunde nu numai anumitor echipamente, ci și numărului de serie.

După cum am văzut, există multe modalități de procesare mecanică și automată a produselor în scopul tăierii lor. Toate acestea sunt utilizate pe scară largă în construcții, inginerie, reparații și alte domenii. Tehnicile sunt în continuă îmbunătățire și completate cu altele noi, se creează echipamente moderne, ceea ce face din ce în ce mai simplu procesul de fiecare dată.