Tăierea metalelor: metode, echipamente și unelte

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Tăierea metalelor se efectuează pentru ca piesa de prelucrat să capete forma dorită. În acest scop, este necesar să eliminați excesul. O astfel de manipulare se realizează prin utilizarea diferitelor scule de tăiere pe mașini speciale. În inginerie mecanică, tăierea metalelor este foarte importantă. Într-adevăr, fără acest proces, nu pot fi fabricate nici mașini obișnuite, nici alte dispozitive.

Aplicarea tehnologiei

Tăierea metalului prin tăiere se practică în degroșarea inițială și în operațiile finale, care se numesc prelucrare fină. Într-adevăr, astfel de acțiuni trebuie uneori efectuate, observând o precizie ridicată: până la fracțiuni de micron. Și aceasta este o valoare foarte mică.

Tăierea metalelor se practică și pentru piesele de mașini mari. De exemplu, pentru rotoarele de turbine hidraulice. Diametrul rotoarelor lor poate depăși marca de 9-10 metri. De asemenea, acele detalii care sunt greu de văzut chiar și la microscop pot fi tăiate. Prin prelucrare, elementul primește forma, dimensiunea dorită, capătă calitatea necesară a suprafeței. Durata de viață a produsului depinde de acest indicator.

Teoria tăierii

O astfel de știință studiază tăierea metalului într-un mod similar. A apărut la sfârșitul secolului al XIX-lea. Până acum, aceștia sunt implicați atât în Rusia, cât și în străinătate. Problema cheie este rata de îndepărtare a așchiilor a mașinii, astfel încât durata de viață a sculei să fie maximizată. Multora li se poate părea că atingerea vitezei mari nu este atât de dificilă. Dar nu este. Chestia este că tăierea metalului dezvoltă căldură. Încălzește și înmoaie une alta pentru lucru, riscând să o deterioreze. Este foarte important să alegeți răcirea potrivită pentru freza. Dar nu întotdeauna rezolvă problema. În plus, poate chiar deteriora metalul. Prin urmare, viteza de lucru depinde parțial de modul în care a fost aleasă mașina potrivită. O une altă pentru tăierea metalelor trebuie achiziționată ținând cont de proprietățile materialului și proprietățile acestuia.

Caracteristici ale utilizării mașinilor

Mașinile de tăiat metale sunt împărțite în tipuri. Ele diferă în funcție de instrumentul folosit. De asemenea, tehnologia de tăiere a metalelor cu ajutorul lor este diferită. Cel mai des folosit cutter. Cu acesta, puteți efectua operațiuni de orice complexitate. Toate celel alte instrumente sunt fie o modificare a acesteia, fie o combinație de mai multe tipuri. Există două modele de lucru cele mai comune:

• întoarcerea, când piesa de prelucrat se rotește, iar tăietorul se mișcă încet de-a lungul axei sale;
• planing - amândoi merg înaintemișcări.

Mașinile de care au nevoie sunt complet diferite.

Caracteristici ale tăierii metalelor

Așa cum am menționat mai devreme, procesul în cauză poate avea loc în mod atipic. Și există diferite moduri de prelucrare a metalelor prin tăiere, pentru care este prevăzută utilizarea acestui sau aceluia echipament.

Pe lângă strunjire și rindeluire, frezarea și șlefuirea sunt metode de lucru obișnuite. Cu toate acestea, prima metodă este cea mai populară. Prelucrarea mecanică a metalelor prin tăiere prin diverse metode are multe în comun cu ascuțirea. Prin urmare, dacă înveți această metodă, atunci cu siguranță nu vor fi probleme cu restul în viitor. Și totul va fi foarte simplu în ceea ce privește munca. Mai jos sunt caracteristicile utilizării diferitelor tipuri de aparate.

Aplicarea strungurilor

Echipamentul de tăiere variază. Unul dintre tipurile cheie de mașini-unelte este strungul. Folosirea sa a fost practicată din cele mai vechi timpuri. Apoi a fost alimentat de dispozitive de frânghie, cum ar fi un arc pentru tragere. Într-un domeniu precum tăierea metalelor, strunjirea este utilizată în prezent pentru fabricarea pieselor de mașini. Mai mult decât atât, acest lucru se face atât de precis și rapid încât nu va fi posibilă atingerea mecanică a acestor obiective.

Baza acestui tip de mașină este patul. Piesa de prelucrat trebuie să fie prinsă între centrele contrapuntului și capului sau în mandrina. Întăriți tăietorul în suport. Setați folosind o cutie specială, care amintește de un automobil, viteza de rotație necesară pentru tăiere. Pe instrumentexistă o rolă de rulare, care intră în mișcare din aceasta și deplasează etrierul împreună cu tăietorul. Dacă, pe lângă acesta, există un șurub de plumb, atunci tăierea poate fi efectuată folosind o astfel de mașină. Când există un cap pivotant în loc de contrapunctură, une alta se numește strung cu turelă. O astfel de mașină de tăiat poate efectua diferite tipuri de lucrări. Pentru prelucrarea produselor cu un diametru mare, se folosesc unelte precum un aparat de strunjire a feței sau de strunjire rotativă. Există și alte tipuri.

Îmbunătățiți durata de viață a strungului

Specialistii lucreaza constant pentru a gasi materiale potrivite care pot creste durabilitatea sculelor de lucru pentru taierea metalelor. Anterior, mașinile-unelte erau realizate pe bază de oțeluri carbon simple, care aveau o compoziție simplă din punct de vedere chimic. După aceea, au început să fie folosite materiale cu un conținut ridicat de wolfram. Cu ajutorul lor, a fost posibil să tăiați metalele mult mai repede. Prin urmare, au început să fie numite tăiere rapidă. Cu toate acestea, de-a lungul timpului, au încetat să mai mulțumească și specialiștii din domeniul ingineriei mecanice.

Apoi au fost înlocuite la crearea mașinilor-unelte cu aliaje dure de o clasă specială, care sunt capabile să mențină rezistența chiar și la temperaturi de până la 100 de grade. În ultimii ani, procesul, care se bazează pe tăierea metalului, a devenit și mai ușor. Acest lucru a fost realizat prin utilizarea materialelor cu rezistență maximă la temperaturi ridicate. În funcție de duritatea inițială a piesei de prelucrat, cum ar fi o freză, precum și de tipul de lucru, aceasta poate fi prelucrată la viteza dorită,care este reglementat prin intermediul unei casete speciale.

Frezarea ca tip de prelucrare a metalelor

Această metodă de lucru este destul de răspândită și este destul de performantă. Se realizează cu o mașină de frezat specială. Mașinile CNC (Computer Numerical Control) sunt folosite din ce în ce mai mult. În funcție de locația etrierului, acestea sunt împărțite în mai multe tipuri:

• vertical;
• orizontal;
• portal;
• longitudinal;
• frezare cu roți dintate;
• multi-ax;
• un singur ax și altele.

Specialistii in fabricarea echipamentelor de acest gen il imbunatatesc constant astfel incat productivitatea prelucrarii metalelor sa fie mai mare. Materialul mașinilor este în continuă schimbare, iar designul acestuia se schimbă. La fel ca o freză la rindeluire, o freză efectuează acțiuni similare. Dar, în același timp, combină mai multe dintre tipurile sale. Și va fi mai productiv. Din această cauză, frezarea este semnificativ superioară rindelui și o înlocuiește treptat în producție.

Funcții de măcinare

Mașinile pentru acest tip de prelucrare sunt folosite pentru șlefuirea interioară și exterioară a suprafețelor rotunde, diferite planuri, prelucrare fără centre, filete, roți dințate și multe altele. Un astfel de instrument pentru metale aparține categoriei celor mai productive. Pe lângă o mașină specială, există un alt dispozitiv. Aceasta este o roată de șlefuit care include un marenumărul de elemente de tăiere mici. Ele, la rândul lor, sunt fixate cu un dispozitiv special de legare. Și fiecare particulă în sine este un tăietor. După cum puteți vedea, avem echipamente de prelucrare a metalelor acoperite. Mai jos ne vom familiariza cu tehnici mai moderne care permit tăierea acestuia.

Caracteristici ale tehnologiei de tăiere cu plasmă

Există mai multe tehnici utilizate pentru metalele cu conținut scăzut de carbon. Dar tăierea cu plasmă este considerată una dintre cele mai productive. Prin urmare, merită să ne gândim mai detaliat asupra caracteristicilor și avantajelor sale. Tehnologia proceselor evoluează rapid și constant. Tăierea cu plasmă a metalelor este utilizată pe scară largă în diverse domenii industriale: de la construcția de case până la inginerie mecanică. Împreună cu metoda oxigen-gaz, este considerată destul de promițătoare.

Beneficii cheie

Metoda de tăiere cu plasmă a metalelor are un număr mare de 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 de prelucrare a acestora este de aproximativ dublă și chiar mai mare decât atunci când se utilizează tăierea oxi-gaz. Și merită adăugat că, cu o scădere vizibilă a grosimii foii de metal, o poate depăși de 12 ori. Acest avantaj poate crește semnificativ productivitatea și poate economisi timp.

Un alt avantaj al metodei este viteza de ardere ridicată și de în altă calitate. Această caracteristică este foarte importantă la tăiereproduse metalice. Cu metoda cu plasmă, este de aproximativ 2 secunde. Pentru comparație: tăierea gazului cu oxigen - 30, respectiv, supus unei temperaturi de cel puțin 1 mie de grade. Interacțiunea scurtă a instrumentului cu metalul este bună, în primul rând, pentru că în câteva secunde materialul nu va avea timp să se deformeze, așa cum se poate întâmpla în alt caz.

Un alt avantaj incontestabil al metodei cu plasmă este cantitatea minimă de sol în timpul funcționării. Poate fi îndepărtat cu ușurință. Sistemele de tăiere sunt, de asemenea, ușor de operat și ajută la asigurarea înălțimii corecte a sculei și a vitezei bune.

Economisire timp și bani

Tăierea cu plasmă implică și tăierea mai multor foi în același timp, ceea ce economisește mult timp. Cu această metodă, pot fi prelucrate diferite tipuri de materiale:

• aluminiu;
• oțel inoxidabil;
• cupru și altele.

Este imposibil să nu observăm siguranța utilizării sistemelor cu plasmă. Nu folosesc gaze combustibile, deschid focul și nu degajă multă căldură. Toate acestea reduc semnificativ riscurile posibile pentru utilizatori atunci când lucrează cu metale fierbinți. Zona afectată de căldură este de numai 2 milimetri.

Toate caracteristicile tăierii cu plasmă au un efect pozitiv asupra costului de reciclare a materialelor. Lucrările sunt efectuate calitativ, rapid și universal. În multe scopuri, aceste avantaje sunt mai preferabile decât altele.

Caracteristici ale laseruluimetoda

Astăzi au fost introduse multe tehnologii în domeniul prelucrării produselor metalice. Ele pot facilita foarte mult munca designerilor, constructorilor și a altor profesioniști a căror activitate este într-un fel legată de acest proces. Tăierea cu laser este considerată în prezent cea mai avansată. Vă permite să obțineți oportunități grozave în fabricarea de produse metalice în ceea ce privește designul și diferitele configurații.

O astfel de tehnică promițătoare este destul de tânără, dar deja răspândită pe scară largă. Tăierea cu laser a metalului se realizează prin intermediul unor instalații speciale puternice din punct de vedere tehnic. Se caracterizează printr-o concentrație mare a fasciculului. Și sunt capabili să taie nu numai aluminiul sau cuprul, ci și lemnul și alte materiale.

Descrierea metodei

Cu această metodă de tăiere, pe suprafața metalului apar oxizi. Acestea măresc procesul de absorbție a energiei și sunt capabile să mențină temperatura până la punctul de topire. La punctul de contact, fasciculul laser creează valori maxime de temperatură, în urma cărora materialul începe să se topească. Dar în afara zonei specificate, se încălzește doar. Odată cu aceasta, este furnizat un gaz activ, cel mai adesea este oxigen. Sufla produsele de ardere și vă permite să creșteți semnificativ viteza de tăiere. Oxigenul încălzește mai multe straturi prin îndepărtarea metalului lichid și a oxizilor.

Toate acestea se întâmplă în timp ce materialul nu este tăiat la adâncimea maximă. La urma urmei, un jet de gaz lângă liniile de separare este capabil să-l răcească în mod activ. O zonă mică afectată de căldură poateasigurați crearea unor margini paralele la distanțe mici unele de altele (aproximativ 0,2 mm). De foarte multe ori, pentru a obține una sau alta precizie în timpul operației de tăiere, devine necesară introducerea unui control automat prin intermediul unui calculator. În astfel de cazuri, puteți programa crearea unui produs finit.

Pentru tăierea cu laser a tablelor, cel mai des se folosesc echipamente bazate pe unelte cu stare solidă și cu gaz. În acest caz, tăierea materialului este perfect uniformă. Nicio tăiere mecanică a metalelor nu poate oferi o asemenea acuratețe, ținând cont de execuția promptă și cu o cantitate minimă de deșeuri. Practic, pentru prelucrarea tablei se folosesc dispozitive pe bază de lasere cu gaz și cu stare solidă. Tăierea cu laser a metalului va fi perfect uniformă. Se va dovedi fără deformații care sunt prezente în timpul unei tăieturi mecanice. În plus, tehnologia de tăiere cu laser permite o precizie semnificativă a lucrării, pierderi minime și timpi de livrare rapidi.

Beneficiile metodei

Tăierea cu laser este una dintre cele mai solicitate pe piața de tăiere a produselor din metal. A făcut lucrul cu materiale din carbură mult mai ușor. La urma urmei, ele sunt destul de complexe în ceea ce privește prelucrarea și s-ar putea agrava adesea după astfel de manipulări. Cel mai bun pentru tăierea cu laser:

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

De asemenea, foi groasemult mai bine prelucrate. Va fi mai ușor să lucrați cu forme complexe ale pieselor metalice și să faceți găuri în materiale foarte dure cu un diametru mic. Aici, la capitolul geometrie, poți da frâu liber imaginației. Sistemul poate fi automatizat. Pentru a face acest lucru, este suficient să creați un fișier special cu un anumit program pe computer. Nu vor exista efecte mecanice asupra metalului - acest lucru este, de asemenea, important. Următoarele avantaje au fost observate și în cazul procesării cu laser:

• Abilitatea de a crea contururi de tăiere complexe.
• Aproape orice tablă poate fi prelucrată, indiferent de proprietățile sale termice.
• Lucrare de în altă precizie.
• Tăierea este posibilă chiar și pe materiale ușor deformabile și nu prea dure.
• Productivitate ridicată datorită puterii mari a laserului.
• Dacă suprafața trebuie să fie netedă, este mai bine să utilizați un fascicul focalizat cu putere reglabilă.

Metoda cu gaz

Să luăm în considerare o metodă destul de comună de influențare a metalului, care a fost folosită activ de mulți ani. Aceasta este tăierea gazului. Este destul de popular și rentabil. În alt fel, se mai numește și oxigen, deoarece în acest caz procesul de influențare a metalului este de natură termică. Există un flux de oxigen după terminarea lucrului și elimină resturile de oxid lichid. Pentru început, marginea superioară a piesei este încălzită. În funcție de compoziția chimică a materialului (de exemplu, oțel), temperatura sa de aprindere poate varia de la 1000 la 1200 de grade.

Cutie de tăiere a gazuluise aplică pe oțel aliaj mediu, slab aliat sau carbon. Grosimea tablei sau a altui produs trebuie să fie de maximum 300 de milimetri. Metoda gaz-oxigen de prelucrare a metalelor are avantajele sale:

• Costuri reduse de procesare.
• Nu este nevoie să lucrați cu marginea după finalizarea procedurii.
• Disponibilitatea tăierii drepte și diagonale a produselor în diferite unghiuri.
• Se pot folosi foi de metal groase.

Există un standard de lucru?

Mulți se întreabă dacă tăierea metalelor are GOST sau alte standarde privind execuția prelucrărilor structurale. Deci, conform regulilor și criteriilor existente, un astfel de proces are propriile sarcini. În primul rând, detaliile trebuie date una sau alta configurație și dimensiuni. Acest lucru este cerut de documentația tehnologică utilizată. De exemplu, un proiect aprobat pentru construcția unui obiect. De asemenea, suprafata de tratat trebuie sa fie intotdeauna curata conform standardelor acceptate. GOST-urile enumeră metodele mecanice de tăiere a metalelor, inclusiv strunjirea, găurirea, frezarea, precum și crestarea, broșarea. Este indicata si prelucrarea finala a produselor. Fiecare tip de prelucrare mecanică a metalelor corespunde nu numai unui anumit echipament, ci și unui număr de serie.

După cum am văzut, există multe modalități de prelucrare mecanică și automată a produselor pentru a le tăia. Toate acestea sunt utilizate pe scară largă în construcții, inginerie,reparații și alte domenii. Metodele sunt în permanență îmbunătățite și completate cu altele noi, se creează echipamente moderne, care de fiecare dată fac procesul din ce în ce mai simplu.