Металды кесу: әдістері, жабдықтары және құралдары

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Металды кесу дайындаманың қажетті пішінді алуы үшін орындалады. Осы мақсатта артық заттарды алып тастау керек. Мұндай манипуляция арнайы станоктарда әртүрлі кескіш құралдарды қолдану арқылы жүзеге асырылады. Машина жасауда металды кесу өте маңызды. Шынында да, бұл процесссіз қарапайым көліктерді де, басқа құрылғыларды да жасау мүмкін емес.

Технологияны қолдану

Металды кесу арқылы кесу бастапқы өңдеу жұмыстарында және ұсақ өңдеу деп аталатын соңғы операцияларда жаттығады. Шынында да, мұндай әрекеттерді кейде жоғары дәлдікті сақтай отырып орындау қажет: микронның фракцияларына дейін. Және бұл өте аз мән.

Металл кесу үлкен машина бөлшектері үшін де қолданылады. Мысалы, гидравликалық турбиналық роторлар үшін. Олардың дөңгелектерінің диаметрі 9-10 метрден асуы мүмкін. Сондай-ақ, микроскоптың астында да көру қиын бөлшектерді кесуге болады. Өңдеу арқылы элемент қажетті пішінді, өлшемді алады, бетінің қажетті сапасын алады. Өнімнің қызмет ету мерзімі осы көрсеткішке байланысты.

Кесу теориясы

Мұндай ғылым металды дәл осындай жолмен кесуді зерттейді. Ол 19 ғасырдың аяғында пайда болды. Осы уақытқа дейін олар Ресейде де, шетелде де айналысады. Негізгі мәселе - құралдың қызмет ету мерзімін ұзарту үшін машинаның чиптерді жою жылдамдығы. Көпшілікке жоғары жылдамдыққа жету соншалықты қиын емес болып көрінуі мүмкін. Бірақ ол олай емес. Мәселе мынада, металл кесу жылуды дамытады. Ол жұмыс істеу үшін құралды қыздырады және жұмсартады, оның зақымдалу қаупі бар. Кескіш үшін дұрыс салқындатуды таңдау өте маңызды. Бірақ бұл әрқашан мәселені шеше бермейді. Сонымен қатар, ол тіпті металды зақымдауы мүмкін. Сондықтан жұмыс жылдамдығы ішінара дұрыс машинаның қалай таңдалғанына байланысты. Металл кесуге арналған құралды материалдың қасиеттері мен оның қасиеттерін ескере отырып сатып алу керек.

Машиналарды пайдалану ерекшеліктері

Металл кесетін станоктар түрлерге бөлінеді. Олар қолданылатын құралда ерекшеленеді. Сондай-ақ олардың көмегімен металды кесу технологиясы әртүрлі. Ең жиі қолданылатын кескіш. Оның көмегімен кез келген күрделіліктегі операцияларды орындауға болады. Барлық басқа құралдар не оның модификациясы, не бірнеше түрлердің қосындысы болып табылады. Ең көп таралған екі жұмыс үлгісі бар:

• бұрылу, дайындама айналғанда және кескіш өз осі бойымен баяу қозғалады;
• жоспарлау - екеуі де алға қарай жүредіқозғалыстар.

Оларға қажет машиналар мүлдем басқа.

Металды кесу ерекшеліктері

Бұған дейін айтылғандай, қарастырылып отырған процесс әдеттен тыс болуы мүмкін. Ал металдарды кесу арқылы өңдеудің әртүрлі тәсілдері бар, ол үшін осы немесе басқа жабдықты пайдалану қарастырылған.

Токарлық және сүргілеуден басқа, фрезерлеу және тегістеу кең таралған жұмыс әдістері болып табылады. Дегенмен, бірінші әдіс ең танымал. Металдарды әртүрлі әдістермен кесу арқылы механикалық өңдеудің қайраумен ортақ ұқсастықтары көп. Сондықтан, егер сіз осы әдісті үйренсеңіз, болашақта қалғандарымен ешқандай проблемалар болмайды. Және жұмыс тұрғысынан бәрі өте қарапайым болады. Төменде әртүрлі типтегі машиналарды пайдалану мүмкіндіктері берілген.

Токарлық станоктарды қолдану

Кесу жабдықтары әр түрлі болады. Станоктардың негізгі түрлерінің бірі – токарлық станок. Оны қолдану ерте заманнан бері қолданылып келеді. Содан кейін атуға арналған садақ тәрізді арқан құрылғыларымен қуатталды. Металл кесу сияқты салада токарлық өңдеу қазіргі уақытта машина бөлшектерін жасау үшін қолданылады. Оның үстіне бұл дәл және жылдам орындалғаны сонша, мұндай мақсаттарға механикалық жолмен жету мүмкін емес.

Бұл машина түрінің негізі - кереует. Дайындаманы шұңқыр мен бастырманың орталықтары арасында немесе патронда қысу керек. Тіректегі кескішті күшейтіңіз. Кесу үшін қажетті айналу жылдамдығын автомобильді еске түсіретін арнайы қорапты пайдаланып орнатыңыз. Құралдаодан қозғалатын және кескішпен бірге штангенциркульді ығыстыратын жүріс ролик бар. Егер оған қосымша қорғасын бұрандасы болса, онда кесуді осындай машинаның көмегімен жасауға болады. Құйрықтың орнына айналмалы бастиегі болғанда, құралды мұнаралы токарлық станок деп атайды. Мұндай кесу машинасы әртүрлі жұмыс түрлерін орындай алады. Үлкен диаметрлі бұйымдарды өңдеу үшін беттік немесе айналмалы бұру аппараты сияқты құралдар қолданылады. Оның басқа түрлері бар.

Токарь станогының қызмет ету мерзімін жақсартыңыз

Мамандар металды кесуге арналған жұмыс құралдарының беріктігін арттыратын қолайлы материалдарды табу үшін үнемі жұмыс істейді. Бұрын станоктар химия жағынан қарапайым құрамға ие қарапайым көміртекті болаттар негізінде жасалды. Осыдан кейін құрамында вольфрам көп материалдар қолданыла бастады. Олардың көмегімен металдарды тезірек кесуге болады. Сондықтан олар жылдам кесу деп атала бастады. Алайда уақыт өте келе олар машина жасау саласындағы мамандарды да қанағаттандыруды тоқтатты.

Содан кейін олар тіпті 100 градусқа дейінгі температурада беріктік сақтауға қабілетті арнайы сыныптың қатты қорытпалары бар станоктарды жасау кезінде ауыстырылды. Соңғы жылдары металды кесуге негізделген процесс бұрынғыдан да жеңілдей түсті. Бұл жоғары температураға барынша төзімді материалдарды пайдалану арқылы қол жеткізілді. Кескіш сияқты дайындаманың бастапқы қаттылығына, сондай-ақ жұмыс түріне байланысты оны қажетті жылдамдықта өңдеуге болады,ол арнайы қорап арқылы реттеледі.

Фрезерлеу металды өңдеудің бір түрі ретінде

Бұл жұмыс әдісі өте кең таралған және өте жоғары өнімділікке ие. Ол арнайы фрезер көмегімен жүзеге асырылады. CNC (компьютерлік сандық басқару) машиналары көбірек қолданылуда. Суппорттың орналасуына байланысты олар бірнеше түрге бөлінеді:

• тік;
• көлденең;
• портал;
• бойлық;
• тісті фрезер;
• көп шпиндель;
• бір шпиндель және басқалар.

Осындай жабдықты жасаудың мамандары металл өңдеу өнімділігі жоғары болуы үшін оны үнемі жетілдіріп отырады. Машиналардың материалы үнемі өзгеріп отырады, оның дизайны да өзгереді. Жою кезінде кескіш сияқты, фрезер де ұқсас әрекеттерді орындайды. Бірақ сонымен бірге оның бірнеше түрін біріктіреді. Және өнімдірек болады. Осының арқасында фрезер тегістеуден айтарлықтай жоғары және оны өндірісте біртіндеп алмастыруда.

Тегістеу мүмкіндіктері

Өңдеудің осы түріне арналған станоктар дөңгелек беттерді, әртүрлі жазықтықтарды, центрсіз өңдеуді, жіптерді, тісті доңғалақтарды және т.б. ішін және сыртын тегістеу үшін қолданылады. Металдарға арналған мұндай құрал ең өнімді санатқа жатады. Арнайы машинадан басқа тағы бір құрылғы бар. Бұл үлкенді қамтитын тегістеу дөңгелегішағын кескіш элементтердің саны. Олар, өз кезегінде, арнайы байланыстырғыш құрылғымен бекітіледі. Ал әрбір бөлшек өз алдына кескіш. Көріп отырғаныңыздай, бізде металл өңдеу жабдықтары бар. Төменде біз оны кесуге мүмкіндік беретін заманауи әдістермен танысамыз.

Плазмалы кесу технологиясының ерекшеліктері

Төмен көміртекті металдар үшін қолданылатын бірнеше әдіс бар. Бірақ плазмалық кесу ең өнімді болып саналады. Сондықтан оның ерекшеліктері мен артықшылықтарына толығырақ тоқталған жөн. Процесс технологиясы қарқынды және үздіксіз дамып келеді. Металдарды плазмалық кесу әртүрлі өнеркәсіп салаларында кеңінен қолданылады: үй құрылысынан бастап машина жасау. Оттегі-газ әдісімен қатар ол өте перспективалы болып саналады.

Негізгі артықшылықтар

Металдарды плазмалық кесу әдісі көптеген артықшылықтарға ие. Соның бірі – жұмыс жылдамдығы. Көбінесе кесуге арналған бланкілердің қалыңдығы 25 мм-ге дейін болады. Бұл жағдайда оларды өңдеу жылдамдығы оттегі-газды кесуді қолданған кездегіден шамамен екі есе және одан да көп. Металл қаңылтырдың қалыңдығының айтарлықтай төмендеуімен ол одан 12 есе асып кетуі мүмкін екенін айта кеткен жөн. Бұл артықшылық өнімділікті айтарлықтай арттырады және уақытты үнемдейді.

Әдістің тағы бір артықшылығы - жоғары және сапалы жағу жылдамдығы. Бұл сипаттама кесу кезінде өте маңыздыметалл бұйымдары. Плазма әдісімен бұл шамамен 2 секундты құрайды. Салыстыру үшін: оттегімен газды кесу - 30, тиісінше, кем дегенде 1 мың градус температурада. Құралдың металлмен қысқа әрекеттесуі, ең алдымен, жақсы, өйткені бір-екі секундтан кейін материал деформациялануға үлгермейді, өйткені бұл басқа жағдайда болуы мүмкін.

Плазмалық әдістің тағы бір сөзсіз артықшылығы жұмыс кезіндегі шкаланың ең аз мөлшері болып табылады. Оны оңай алып тастауға болады. Кесу жүйелері де оңай жұмыс істейді және дұрыс құрал биіктігі мен жақсы жылдамдықты қамтамасыз етуге көмектеседі.

Уақыт пен ақшаны үнемдеу

Плазмалық кесу сонымен қатар бір уақытта бірнеше парақты кесуді қамтиды, бұл көп уақытты үнемдейді. Бұл әдіс арқылы әртүрлі материалдар түрлерін өңдеуге болады:

• алюминий;
• тот баспайтын болат;
• мыс және т.б.

Плазмалық жүйелерді пайдалану қауіпсіздігін атап өтпеу мүмкін емес. Олар жанғыш газдарды пайдаланбайды, отты ашпайды, көп жылу бөлмейді. Мұның бәрі ыстық металдармен жұмыс істеу кезінде пайдаланушылар үшін ықтимал қауіптерді айтарлықтай азайтады. Жылу әсер ететін аймақ небәрі 2 миллиметр.

Плазмен кесудің барлық сипаттамалары қайта өңдеу материалдарының құнына оң әсер етеді. Жұмыстар сапалы, жылдам және әмбебап орындалады. Көптеген мақсаттар үшін бұл артықшылықтар басқаларға қарағанда жақсырақ.

Лазердің мүмкіндіктеріәдіс

Бүгінде металл бұйымдарын өңдеу саласында көптеген технологиялар енгізілді. Олар жобалаушылардың, құрылысшылардың және жұмысы қандай да бір түрде осы процеске байланысты басқа мамандардың жұмысын айтарлықтай жеңілдете алады. Қазіргі уақытта лазерлік кесу ең озық болып саналады. Ол дизайн және әртүрлі конфигурациялар бойынша металл бұйымдарын өндіруде үлкен мүмкіндіктерге қол жеткізуге мүмкіндік береді.

Мұндай перспективалы әдіс өте жас, бірақ қазірдің өзінде кеңінен таралған. Металды лазерлік кесу бағытталған техникалық қуатты арнайы қондырғылар арқылы жүзеге асырылады. Олар сәуленің жоғары концентрациясымен сипатталады. Және олар алюминий немесе мыс ғана емес, ағаш және басқа материалдарды да кесуге қабілетті.

Әдіс сипаттамасы

Бұл кесу әдісімен металдың бетінде оксидтер пайда болады. Олар энергияны сіңіру процесін арттырады және балқу температурасына дейін температураны сақтай алады. Байланыс нүктесінде лазер сәулесі максималды температура мәндерін жасайды, нәтижесінде материал ери бастайды. Бірақ көрсетілген аймақтан тыс, ол тек қызады. Сонымен қатар белсенді газ беріледі, көбінесе бұл оттегі. Ол жану өнімдерін үрлейді және кесу жылдамдығын айтарлықтай арттыруға мүмкіндік береді. Оттегі сұйық металды және оксидтерді кетіру арқылы бірнеше қабатты қыздырады.

Мұның бәрі материал толық тереңдікке дейін кесілмеген кезде болады. Өйткені, бөлу желілерінің жанындағы газ ағыны оны белсенді түрде салқындата алады. Кішкентай жылу әсер ететін аймақ болуы мүмкінбір-бірінен шағын қашықтықта (шамамен 0,2 мм) параллель жиектерді жасауды қамтамасыз етіңіз. Көбінесе кесу операциясы кезінде сол немесе басқа дәлдікке жету үшін компьютердің көмегімен автоматтандырылған басқаруды енгізу қажет болады. Мұндай жағдайларда сіз дайын өнімді жасауды бағдарламалай аласыз.

Таңырақты металдарды лазермен кесу үшін қатты күйдегі және газбен жұмыс істейтін құралдарға негізделген жабдық жиі қолданылады. Бұл жағдайда материалды кесу тамаша біркелкі болады. Ешбір механикалық металл кесу мұндай дәлдікті қамтамасыз ете алмайды, тез орындауды ескере отырып және қалдықтардың ең аз мөлшерімен. Негізінен қаңылтырды өңдеу үшін газ және қатты күйдегі лазерлерге негізделген құрылғылар қолданылады. Металлдың лазермен кесілуі мінсіз біркелкі болады. Бұл механикалық кесу кезінде болатын деформацияларсыз шығады. Бұған қоса, лазерлік кесу технологиясы жұмыстың айтарлықтай дәлдігіне, аз шығынға және жылдам өңдеу уақытына мүмкіндік береді.

Әдістің артықшылықтары

Лазерлік кесу - металл бұйымдарын кесу нарығында ең көп сұранысқа ие. Бұл карбидті материалдармен жұмыс істеуді айтарлықтай жеңілдетті. Өйткені, олар өңдеу тұрғысынан өте күрделі және мұндай манипуляциялардан кейін жиі нашарлауы мүмкін. Лазерлік кесу үшін ең жақсысы:

• болат;
• түсті металдар;
• алюминий қорытпалары.

Қалың парақтар даәлдеқайда жақсы өңделеді. Металл бөлшектердің күрделі пішіндерімен жұмыс істеу және диаметрі аз өте қатты материалдарда тесіктер жасау оңайырақ болады. Мұнда геометрия тұрғысынан қиялыңызға ерік бере аласыз. Жүйені автоматтандыруға болады. Ол үшін компьютерде берілген бағдарламамен арнайы файл жасау жеткілікті. Металлға механикалық әсерлер болмайды - бұл да маңызды. Лазерлік өңдеу кезінде келесі артықшылықтар да байқалды:

• Күрделі қию контурларын жасау мүмкіндігі.
• Кез келген дерлік металды термиялық қасиеттеріне қарамастан өңдеуге болады.
• Жоғары дәлдіктегі жұмыс.
• Кесу оңай деформацияланатын және тым қатты емес материалдарда да мүмкін.
• Лазер қуаты жоғары болғандықтан жоғары өнімділік.
• Егер бет тегіс болуы керек болса, қуаты реттелетін фокусталған сәулені қолданған дұрыс.

Газ әдісі

Көп жылдар бойы белсенді түрде қолданылып келе жатқан металға әсер етудің жеткілікті кең таралған әдісін қарастырайық. Бұл газды кесу. Бұл өте танымал және үнемді. Басқа жолмен ол оттегі деп те аталады, өйткені бұл жағдайда металға әсер ету процесі жылулық сипатта болады. Жұмыс аяқталғаннан кейін оттегі ағыны бар және сұйық оксидтің қалдықтарын жояды. Бастау үшін бөліктің жоғарғы шеті қызады. Материалдың (мысалы, болат) химиялық құрамына байланысты оның тұтану температурасы 1000-1200 градус аралығында болуы мүмкін.

Газбен кесетін ыдысорташа легирленген, төмен легирленген немесе көміртекті болатқа қолданылады. Металл парақтың немесе басқа өнімнің қалыңдығы ең көбі 300 миллиметр болуы керек. Металды өңдеудің газ-оттегі әдісінің артықшылықтары бар:

• Өңдеу шығындары төмен.
• Рәсім аяқталғаннан кейін жиекпен жұмыс істеудің қажеті жоқ.
• Бұйымдарды әртүрлі бұрыштарда түзу және қиғаш кесу мүмкіндігі.
• Қалың металл парақтарды пайдалануға болады.

Жұмыс стандарты бар ма?

Көптеген металды кесуде құрылымдық өңдеуді орындауға қатысты ГОСТ немесе басқа стандарттар бар ма деген сұрақ туындайды. Сонымен, қолданыстағы ережелер мен өлшемдерге сәйкес мұндай процестің өз міндеттері бар. Ең алдымен, бөлшектерге сол немесе басқа конфигурация мен өлшемдер берілуі керек. Бұл қолданылатын технологиялық құжаттамада талап етіледі. Мысалы, нысан құрылысының бекітілген жобасы. Сондай-ақ, өңделетін бет әрқашан қабылданған стандарттарға сәйкес таза болуы керек. ГОСТ-тарда металды кесудің механикалық әдістері, соның ішінде токарлық, бұрғылау, фрезерлеу, сондай-ақ ойықтарды кесу, броштау. Өнімдердің соңғы өңдеуі де көрсетілген. Металдарды механикалық өңдеудің әрбір түрі белгілі бір жабдыққа ғана емес, сериялық нөмірге де сәйкес келеді.

Байқағанымыздай бұйымдарды кесу үшін механикалық және автоматтандырылған өңдеудің көптеген жолдары бар. Мұның бәрі құрылыста, машина жасауда,жөндеу және басқа салалар. Әдістер үнемі жетілдірілуде және жаңаларымен толықтырылып отырады, заманауи құрал-жабдықтар жасалуда, бұл әр жолы процесті жеңілдетеді.