Metalo pjovimas: metodai, įranga ir įrankiai

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Metalo pjovimas atliekamas tam, kad ruošinys įgytų norimą formą. Šiuo tikslu būtina pašalinti perteklių. Toks manipuliavimas atliekamas naudojant skirtingus pjovimo įrankius specialiose mašinose. Mechaninėje inžinerijoje metalo pjovimas yra labai svarbus. Iš tiesų, be šio proceso neįmanoma pagaminti nei paprastų automobilių, nei kitų įrenginių.

Technologijos taikymas

Metalo pjovimas pjovimo būdu praktikuojamas atliekant pradinį grubų apdorojimą ir baigiamąsias operacijas, kurios vadinamos smulkiuoju apdirbimu. Iš tiesų, tokius veiksmus kartais reikia atlikti laikantis didelio tikslumo: iki mikrono dalių. Ir tai labai maža vertė.

Metalas taip pat pjaustomas didelėms mašinų dalims. Pavyzdžiui, hidraulinių turbinų rotoriams. Jų sparnuotės skersmuo gali viršyti 9-10 metrų ženklą. Taip pat galima nupjauti tas detales, kurias sunku įžiūrėti net pro mikroskopą. Apdorojant elementas įgauna norimą formą, dydį, įgauna reikiamą paviršiaus kokybę. Nuo šio rodiklio priklauso gaminio tarnavimo laikas.

Pjovimo teorija

Toks mokslas panašiai tiria metalo pjovimą. Jis pasirodė XIX amžiaus pabaigoje. Iki šiol jie tuo užsiima tiek Rusijoje, tiek užsienyje. Pagrindinė problema yra mašinos drožlių pašalinimo greitis, kad įrankio tarnavimo laikas būtų kuo ilgesnis. Daugeliui gali atrodyti, kad pasiekti didelį greitį nėra taip sunku. Bet taip nėra. Reikalas tas, kad metalo pjovimas išskiria šilumą. Jis šildo ir suminkština įrankį darbui, rizikuodamas jį sugadinti. Labai svarbu pasirinkti tinkamą pjaustytuvo aušinimą. Tačiau tai ne visada išsprendžia problemą. Be to, jis gali net sugadinti metalą. Todėl darbo greitis iš dalies priklauso nuo to, kaip buvo pasirinkta tinkama mašina. Įrankį metalo pjovimui reikia įsigyti atsižvelgiant į medžiagos savybes ir jos savybes.

Mašinų naudojimo ypatybės

Metalo pjovimo staklės skirstomos į tipus. Jie skiriasi naudojamu įrankiu. Taip pat skiriasi metalo pjovimo su jų pagalba technologija. Dažniausiai naudojamas pjaustytuvas. Su juo galite atlikti bet kokio sudėtingumo operacijas. Visi kiti įrankiai yra arba jo modifikacija, arba kelių tipų derinys. Yra du dažniausiai pasitaikantys darbo modeliai:

• tekinimas, kai ruošinys sukasi, o pjoviklis lėtai juda išilgai savo ašies;
• obliavimas – abu eina į priekįjudesiai.

Jiems reikalingos mašinos yra visiškai skirtingos.

Metalo pjovimo ypatybės

Kaip minėta anksčiau, aptariamas procesas gali vykti netipiškai. O metalų apdirbimo pjovimo būdu yra įvairių būdų, kuriems numatyta naudoti tą ar kitą įrangą.

Be tekinimo ir obliavimo, įprasti darbo metodai yra frezavimas ir šlifavimas. Tačiau pirmasis metodas yra populiariausias. Mechaninis metalų apdirbimas pjaustant įvairiais būdais turi daug bendro su galandimu. Todėl, jei išmoksite šį metodą, ateityje tikrai nekils problemų su likusia dalimi. O darbo prasme viskas bus labai paprasta. Toliau pateikiamos skirtingų tipų mašinų naudojimo funkcijos.

Tekinimo staklių taikymas

Pjovimo įranga skiriasi. Vienas iš pagrindinių staklių tipų yra tekinimo staklės. Jo naudojimas buvo praktikuojamas nuo seniausių laikų. Tada jis buvo maitinamas virviniais įtaisais, pavyzdžiui, šaudymo lanku. Tokioje srityje kaip metalo pjovimas tekinimas šiuo metu naudojamas mašinų dalims gaminti. Be to, tai daroma taip tiksliai ir greitai, kad tokių tikslų nebus įmanoma pasiekti mechaniškai.

Šio tipo mašinų pagrindas yra lova. Ruošinys turi būti įspaustas tarp galinės atramos ir galvutės centrų arba griebtuve. Sustiprinkite pjaustytuvą atramoje. Nustatykite naudojant specialią dėžę, primenančią automobilį, reikiamą sukimosi greitį pjovimui. Ant instrumentoyra važiuojantis volas, kuris nuo jo pradeda judėti ir kartu su pjaustytuvu išstumia suportą. Jei be jo yra švino varžtas, tada pjovimas gali būti atliekamas naudojant tokią mašiną. Kai vietoj galinės atramos yra pasukama galvutė, įrankis vadinamas bokštinėmis tekinimo staklėmis. Tokia pjovimo mašina gali atlikti įvairius darbus. Didelio skersmens gaminiams apdoroti naudojami įrankiai, tokie kaip sukimosi arba sukimosi aparatai. Yra ir kitų jo tipų.

Pagerinkite tekinimo staklių tarnavimo laiką

Specialistai nuolat ieško tinkamų medžiagų, kurios gali padidinti metalo pjovimo darbo įrankių ilgaamžiškumą. Anksčiau staklės buvo gaminamos iš paprasto anglinio plieno, kurio sudėtis buvo paprasta chemijos požiūriu. Po to buvo pradėtos naudoti medžiagos, kuriose yra daug volframo. Jų pagalba buvo galima daug greičiau pjauti metalus. Todėl juos imta vadinti greito pjovimo. Tačiau laikui bėgant jie nebetenkino ir mechanikos inžinerijos srities specialistų.

Tada jie buvo pakeisti kuriant stakles su specialios klasės kietaisiais lydiniais, kurie gali išlaikyti stiprumą net iki 100 laipsnių temperatūroje. Pastaraisiais metais metalo pjovimu pagrįstas procesas tapo dar paprastesnis. Tai buvo pasiekta naudojant medžiagas, kurios yra maksimaliai atsparios aukštai temperatūrai. Priklausomai nuo pradinio ruošinio, pvz., frezos, kietumo, taip pat nuo darbo tipo, jį galima apdirbti norimu greičiu,kuri reguliuojama specialiu langeliu.

Frezavimas kaip metalo apdirbimo būdas

Šis darbo metodas yra gana plačiai paplitęs ir yra gana efektyvus. Tai atliekama naudojant specialią frezavimo mašiną. CNC (Computer Numerical Control) staklės naudojamos vis dažniau. Priklausomai nuo apkabos vietos, jie skirstomi į keletą tipų:

• vertikali;
• horizontalus;
• portalas;
• išilginis;
• krumpliaračių frezavimas;
• kelių velenų;
• vienas velenas ir kt.

Tokio tipo įrenginių gamybos specialistai nuolat ją tobulina, kad metalo apdirbimo našumas būtų didesnis. Mašinų medžiaga nuolat keičiasi, keičiasi ir jų dizainas. Kaip ir freza obliuojant, taip ir freza atlieka panašius veiksmus. Tačiau tuo pat metu jis sujungia keletą jo tipų. Ir bus produktyvesnis. Dėl šios priežasties frezavimas yra žymiai pranašesnis už obliavimą ir palaipsniui jį keičia gamyboje.

Šlifavimo funkcijos

Šio tipo apdorojimo staklės naudojamos apvalių paviršių vidiniam ir išoriniam šlifavimui, skirtingoms plokštumoms, becentriniam apdirbimui, sriegiams, krumpliaračiams ir kt. Toks metalams skirtas įrankis priklauso produktyviausių kategorijai. Be specialios mašinos, yra dar vienas įrenginys. Tai šlifavimo diskas, kuriame yra didelismažų pjovimo elementų skaičius. Jie savo ruožtu tvirtinami specialiu surišimo įtaisu. Ir kiekviena dalelė savaime yra pjaustyklė. Kaip matote, turime padengę metalo apdirbimo įrangą. Žemiau susipažinsime su modernesnėmis technikomis, leidžiančiomis jį pjaustyti.

Plazminio pjovimo technologijos ypatybės

Yra keli mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančių metalų gamybos būdai. Tačiau plazminis pjovimas laikomas vienu produktyviausių. Todėl verta išsamiau pasidomėti jo savybėmis ir pranašumais. Proceso technologija sparčiai ir nuolat tobulėja. Plazminis metalų pjovimas plačiai naudojamas įvairiose pramonės srityse: nuo namų statybos iki mechaninės inžinerijos. Kartu su deguonies-dujų metodu jis laikomas gana perspektyviu.

Pagrindiniai privalumai

Metalų plazminio pjovimo metodas turi daug privalumų. Vienas iš jų – darbo greitis. Dažniausiai pjovimo ruošiniai yra iki 25 mm storio. Šiuo atveju jų apdorojimo greitis yra maždaug du kartus ir net didesnis nei naudojant deguonies pjovimą. Ir verta pridurti, kad pastebimai sumažėjus metalo lakšto storiui, jis gali jį viršyti 12 kartų. Šis pranašumas gali žymiai padidinti našumą ir sutaupyti laiko.

Kitas metodo privalumas yra didelis ir kokybiškas degimo greitis. Ši savybė yra labai svarbi pjaunantmetalo gaminiai. Taikant plazmos metodą, tai yra apie 2 sekundes. Palyginimui: dujų pjovimas deguonimi - atitinkamai 30, esant ne mažiau kaip 1 tūkstančio laipsnių temperatūrai. Trumpa įrankio sąveika su metalu visų pirma yra gerai todėl, kad per porą sekundžių medžiaga nespės deformuotis, kaip gali nutikti kitu atveju.

Kitas neabejotinas plazminio metodo pranašumas yra minimalus apnašų kiekis veikimo metu. Jis gali būti lengvai pašalintas. Pjovimo sistemas taip pat lengva valdyti, jos padeda užtikrinti tinkamą įrankio aukštį ir gerą greitį.

Taupai laiko ir pinigų

Pjaustymas plazminiu būdu taip pat apima kelių lakštų pjovimą vienu metu, o tai sutaupo daug laiko. Šiuo metodu galima apdoroti įvairių tipų medžiagas:

• aliuminis;
• nerūdijantis plienas;
• varis ir dar daugiau.

Neįmanoma nepastebėti plazminių sistemų naudojimo saugumo. Jie nenaudoja degiųjų dujų, atviros ugnies, neišskiria daug šilumos. Visa tai žymiai sumažina galimą riziką naudotojams dirbant su karštais metalais. Šilumos paveikta sritis yra tik 2 milimetrai.

Visos plazminio pjovimo savybės teigiamai veikia medžiagų perdirbimo išlaidas. Darbai atliekami kokybiškai, greitai ir universaliai. Daugeliu atvejų šie pranašumai yra geresni už kitus.

Lazerio savybėsmetodas

Šiandien metalo gaminių apdirbimo srityje įdiegta daug technologijų. Jie gali labai palengvinti projektuotojų, statybininkų ir kitų specialistų, kurių darbas kažkaip susijęs su šiuo procesu, darbą. Pjovimas lazeriu šiuo metu laikomas pažangiausiu. Tai leidžia jums gauti puikių galimybių gaminant metalo gaminius dizaino ir įvairių konfigūracijų požiūriu.

Tokia daug žadanti technika gana jauna, bet jau plačiai paplitusi. Metalo pjovimas lazeriu atliekamas naudojant sutelktus techniškai galingus specialius įrenginius. Jiems būdinga didelė spindulių koncentracija. Ir jie gali pjauti ne tik aliuminį ar varį, bet ir medieną bei kitas medžiagas.

Metodo aprašymas

Šiuo pjovimo būdu ant metalo paviršiaus atsiranda oksidų. Jie padidina energijos absorbcijos procesą ir gali palaikyti temperatūrą iki lydymosi taško. Kontaktiniame taške lazerio spindulys sukuria maksimalias temperatūros vertes, dėl kurių medžiaga pradeda tirpti. Bet už nurodytos zonos jis tik įkaista. Kartu tiekiamos aktyvios dujos, dažniausiai tai deguonis. Jis išpučia degimo produktus ir leidžia žymiai padidinti pjovimo greitį. Deguonis šildo kelis sluoksnius, pašalindamas skystą metalą ir oksidus.

Visa tai nutinka, kol medžiaga nėra perpjauta iki galo. Juk šalia atskyrimo linijų esanti dujų srovė gali ją aktyviai vėsinti. Nedidelė šilumos paveikta zona galiužtikrinti lygiagrečių kraštų sukūrimą nedideliais atstumais vienas nuo kito (apie 0,2 mm). Labai dažnai, norint pasiekti vienokį ar kitokį pjovimo tikslumą, atsiranda būtinybė įvesti automatinį valdymą kompiuteriu. Tokiais atvejais galite užprogramuoti gatavo produkto sukūrimą.

Lazerių pjovimui lazeriu dažniausiai naudojama kietojo kūno ir dujinių įrankių įranga. Šiuo atveju medžiagos pjūvis yra visiškai lygus. Joks mechaninis metalo pjovimas negali užtikrinti tokio tikslumo, atsižvelgiant į greitą atlikimą ir su minimaliu atliekų kiekiu. Iš esmės lakštinio metalo apdirbimui naudojami įrenginiai, kurių pagrindą sudaro dujiniai ir kietojo kūno lazeriai. Metalo pjūvis lazeriu bus idealiai lygus. Jis pasirodys be deformacijų, kurios yra mechaninio pjovimo metu. Be to, pjovimo lazeriu technologija užtikrina didelį darbo tikslumą, minimalų atliekų kiekį ir greitą apdorojimo laiką.

Metodo pranašumai

Pjovimas lazeriu yra vienas paklausiausių metalo gaminių pjovimo rinkoje. Tai labai palengvino darbą su karbido medžiagomis. Galų gale, jie yra gana sudėtingi apdorojimo požiūriu ir dažnai gali pablogėti po tokių manipuliacijų. Geriausias pjovimas lazeriu:

• plienas;
• spalvotieji metalai;
• aliuminio lydiniai.

Stori lakštai taip patdaug geriau apdorotas. Bus lengviau dirbti su sudėtingų formų metalinėmis dalimis ir daryti skylutes labai kietose, mažo skersmens medžiagose. Čia, kalbant apie geometriją, galite duoti valią savo vaizduotei. Sistema gali būti automatizuota. Norėdami tai padaryti, pakanka kompiuteryje sukurti specialų failą su nurodyta programa. Metalui nebus jokio mechaninio poveikio – tai taip pat svarbu. Taip pat buvo pastebėti šie lazerinio apdorojimo pranašumai:

• Gebėjimas sukurti sudėtingus iškirptus kontūrus.
• Beveik bet kokį lakštinį metalą galima apdirbti, nepaisant jo šiluminių savybių.
• Didelio tikslumo darbas.
• Pjaustyti galima net lengvai deformuojamas ir ne per kietas medžiagas.
• Didelis našumas dėl didelės lazerio galios.
• Jei paviršius turi būti lygus, geriau naudoti sufokusuotą spindulį su reguliuojama galia.

Dujų metodas

Panagrinėkime gana įprastą metalo įtakos metodą, kuris aktyviai naudojamas daugelį metų. Tai dujų pjovimas. Tai gana populiarus ir ekonomiškas. Kitu būdu jis taip pat vadinamas deguonimi, nes šiuo atveju metalo poveikio procesas yra terminio pobūdžio. Pasibaigus darbui yra deguonies srautas, kuris pašalina skysto oksido likučius. Pirmiausia šildomas viršutinis dalies kraštas. Priklausomai nuo medžiagos (pavyzdžiui, plieno) cheminės sudėties, jos užsidegimo temperatūra gali svyruoti nuo 1000 iki 1200 laipsnių.

Dujų pjovimo balionėlisgali būti naudojamas vidutinio legiruoto, mažai legiruoto arba anglinio plieno. Metalo lakšto ar kito gaminio storis turi būti ne didesnis kaip 300 milimetrų. Metalo apdirbimo dujų ir deguonies metodas turi savo privalumų:

• Mažos apdorojimo išlaidos.
• Pabaigus procedūrą nereikia dirbti su briauna.
• Galima tiesiai ir įstrižai pjauti gaminius skirtingais kampais.
• Galima naudoti storus metalo lakštus.

Ar yra darbo standartas?

Daugeliui kyla klausimas, ar metalo pjovimas turi GOST ar kitus konstrukcijų apdirbimo standartus. Taigi pagal galiojančias taisykles ir kriterijus toks procesas turi savo užduotis. Visų pirma, detalėms turi būti suteikta vienokia ar kitokia konfigūracija ir matmenys. To reikalauja naudojama technologinė dokumentacija. Pavyzdžiui, patvirtintas objekto statybos projektas. Be to, apdorojamas paviršius visada turi būti švarus pagal priimtus standartus. GOST išvardija mechaninius metalo pjovimo būdus, įskaitant tekinimą, gręžimą, frezavimą, taip pat įpjovimą, prapjovimą. Taip pat nurodomas galutinis produktų perdirbimas. Kiekvienas mechaninio metalų apdirbimo būdas atitinka ne tik tam tikrą įrangą, bet ir serijos numerį.

Kaip matėme, yra daug būdų mechaniniam ir automatiniam gaminių apdorojimui, siekiant juos supjaustyti. Visa tai plačiai naudojama statybose, inžinerijoje,remonto ir kitose srityse. Metodai nuolat tobulinami ir papildomi naujais, kuriama moderni įranga, kuri kiekvieną kartą daro procesą vis paprastesnį.