Rezanje metala: metode, oprema i alati

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Rezanje metala se izvodi kako bi izradak dobio željeni oblik. U tu svrhu potrebno je ukloniti višak. Takva se manipulacija provodi korištenjem različitih alata za rezanje na posebnim strojevima. U strojarstvu je vrlo važno rezanje metala. Doista, bez ovog procesa ne mogu se napraviti ni obični automobili ni drugi uređaji.

Primjena tehnologije

Rezanje metala kroz rezanje prakticira se u početnim grubim radovima i u završnim operacijama, koje se nazivaju fina obrada. Doista, takve radnje ponekad je potrebno izvesti, promatrajući visoku točnost: do djelića mikrona. A ovo je vrlo mala vrijednost.

Rezanje metala se također prakticira za velike dijelove strojeva. Na primjer, za rotore hidrauličnih turbina. Promjer njihovih impelera može premašiti oznaku od 9-10 metara. Također, mogu se rezati oni detalji koji se teško vide čak i pod mikroskopom. Obradom element dobiva željeni oblik, veličinu, stječe potrebnu kvalitetu površine. Vijek trajanja proizvoda ovisi o ovom pokazatelju.

Teorija rezanja

Takva znanost proučava rezanje metala na sličan način. Pojavio se krajem 19. stoljeća. Do sada su se time bavili i u Rusiji i u inozemstvu. Ključni problem je brzina uklanjanja strugotine sa stroja kako bi se maksimizirao vijek trajanja alata. Mnogima se može činiti da postizanje velikih brzina nije tako teško. Ali nije. Stvar je u tome što rezanje metala razvija toplinu. Zagrijava i omekšava alat za rad, riskirajući da ga ošteti. Vrlo je važno odabrati pravo hlađenje za rezač. Ali to ne rješava uvijek problem. Osim toga, može čak i oštetiti metal. Stoga brzina rada dijelom ovisi o tome kako je odabran pravi stroj. Alat za rezanje metala treba kupiti uzimajući u obzir svojstva materijala i njegova svojstva.

Značajke upotrebe strojeva

Strojevi za rezanje metala podijeljeni su na vrste. Razlikuju se u korištenom alatu. Također, tehnologija rezanja metala uz njihovu pomoć je drugačija. Najčešće korišteni rezač. Pomoću njega možete izvoditi operacije bilo koje složenosti. Svi ostali alati su ili njegova modifikacija ili kombinacija nekoliko vrsta. Postoje dva najčešća obrasca rada:

• okretanje, kada se obrat rotira, a rezač se polako pomiče duž svoje osi;
• planiranje - oboje idu naprijedpokreti.

Mašine koje trebaju potpuno su različite.

Značajke rezanja metala

Kao što je ranije spomenuto, dotični proces može se dogoditi netipično. I postoje različiti načini obrade metala rezanjem, za koje je predviđena upotreba ove ili one opreme.

Osim tokarenja i blanjanja, uobičajene su metode rada glodanje i brušenje. Međutim, prva metoda je najpopularnija. Mehanička obrada metala rezanjem raznim metodama ima dosta zajedničkog s oštrenjem. Stoga, ako naučite ovu metodu, s ostatkom sigurno neće biti problema u budućnosti. I sve će biti vrlo jednostavno u smislu posla. Ispod su značajke korištenja različitih vrsta strojeva.

Primjena tokarilica

Oprema za rezanje varira. Jedna od ključnih vrsta alatnih strojeva je tokarski stroj. Njegova se uporaba prakticira od davnina. Tada su ga pokretale naprave od užeta poput luka za pucanje. U području kao što je rezanje metala, tokarenje se trenutno koristi za proizvodnju dijelova strojeva. Štoviše, to se radi tako precizno i brzo da takve ciljeve neće biti moguće postići mehanički.

Osnova ovog tipa stroja je krevet. Radni komad mora biti stegnut između središta stražnje i stražnje glave ili u steznoj glavi. Pojačajte rezač u nosaču. Postavite pomoću posebne kutije, koja podsjeća na automobil, potrebna brzina rotacije za rezanje. Na instrumentupostoji pokretni valjak, koji se iz njega pokreće i pomiče čeljust zajedno s rezačem. Ako pored njega postoji i olovni vijak, tada se rezanje može izvesti pomoću takvog stroja. Kada postoji zakretna glava umjesto stražnje šipke, alat se naziva tokarilica s kupolom. Takav stroj za rezanje može obavljati razne vrste radova. Za obradu proizvoda velikog promjera koriste se alati kao što su uređaji za okretanje lica ili rotacijski tokarski uređaji. Postoje i druge vrste toga.

Poboljšajte vijek trajanja tokarilice

Specijalci neprestano rade na pronalaženju odgovarajućih materijala koji mogu povećati trajnost radnih alata za rezanje metala. Ranije su se alatni strojevi izrađivali na bazi jednostavnih ugljičnih čelika, koji su imali jednostavan sastav u kemijskom smislu. Nakon toga počeli su se koristiti materijali s visokim udjelom volframa. Uz njihovu pomoć bilo je moguće mnogo brže rezati metale. Stoga su se počeli zvati brzorezujućim. Međutim, s vremenom su i oni prestali zadovoljavati stručnjake iz područja strojarstva.

Tada su zamijenjeni prilikom izrade alatnih strojeva s tvrdim legurama posebne klase, koje su u stanju održati čvrstoću čak i na temperaturama do 100 stupnjeva. Posljednjih godina proces, koji se temelji na rezanju metala, postao je još lakši. To je postignuto korištenjem materijala s maksimalnom otpornošću na visoke temperature. Ovisno o početnoj tvrdoći izratka, kao što je rezač, kao i o vrsti posla, može se obraditi željenom brzinom,što je regulirano pomoću posebne kutije.

Glodanje kao vrsta obrade metala

Ova metoda rada je prilično raširena i vrlo je učinkovita. Izvodi se pomoću posebnog stroja za glodanje. CNC (Computer Numerical Control) strojevi se sve više koriste. Ovisno o položaju čeljusti, dijele se na nekoliko tipova:

• okomito;
• horizontalno;
• portal;
• uzdužno;
• zupčasto glodanje;
• više vretena;
• jedno vreteno i ostalo.

Specijalci za proizvodnju opreme ove vrste stalno je unapređuju kako bi produktivnost obrade metala bila veća. Materijal strojeva se stalno mijenja, a mijenja se i njegov dizajn. Poput rezača prilikom blanjanja, glodalo izvodi slične radnje. Ali istodobno kombinira nekoliko svojih vrsta. I bit će produktivniji. Zbog toga je glodanje znatno bolje od blanjanja i postupno ga zamjenjuje u proizvodnji.

Značajke brušenja

Strojevi za ovu vrstu obrade koriste se za brušenje unutarnje i vanjske strane okruglih površina, različitih ravnina, bezcentrične obrade, navoja, zupčanika i još mnogo toga. Takav alat za metale spada u kategoriju najproduktivnijih. Osim posebnog stroja, postoji još jedan uređaj. Ovo je brusni kotač koji uključuje velikibroj malih reznih elemenata. Oni su, pak, pričvršćeni posebnim uređajem za vezivanje. I svaka čestica za sebe je rezač. Kao što vidite, pokrili smo opremu za obradu metala. U nastavku ćemo se upoznati s modernijim tehnikama koje omogućuju rezanje.

Značajke tehnologije plazma rezanja

Postoji nekoliko tehnika koje se koriste za metale s niskim udjelom ugljika. Ali rezanje plazmom smatra se jednim od najproduktivnijih. Stoga se vrijedi detaljnije zadržati na njegovim značajkama i prednostima. Procesna tehnologija se brzo i neprestano razvija. Plazma rezanje metala ima široku primjenu u raznim industrijskim područjima: od gradnje kuća do strojarstva. Uz metodu kisik-plina, smatra se prilično obećavajućom.

Ključne prednosti

Metoda plazma rezanja metala ima veliki broj prednosti. Jedna od njih je brzina rada. Najčešće, praznine za rezanje imaju debljinu do 25 mm. U ovom slučaju, brzina njihove obrade je otprilike dvostruko, a čak i veća od one kod korištenja plinsko-kislinskog rezanja. I vrijedno je dodati da s primjetnim smanjenjem debljine metalnog lima može ga premašiti 12 puta. Ova prednost može značajno povećati produktivnost i uštedjeti vrijeme.

Još jedna prednost metode je visoka i kvalitetna brzina gorenja. Ova karakteristika je vrlo važna pri rezanjumetalni proizvodi. Kod plazma metode to je oko 2 sekunde. Za usporedbu: plinsko rezanje kisikom - 30, odnosno, podložno temperaturi od najmanje 1 tisuću stupnjeva. Kratka interakcija alata s metalom je prije svega dobra jer se materijal za nekoliko sekundi neće imati vremena deformirati, kao što se to može dogoditi u drugom slučaju.

Još jedna nedvojbena prednost plazma metode je minimalna količina kamenca tijekom rada. Može se lako ukloniti. Sustavi rezanja također su jednostavni za rukovanje i pomažu u osiguravanju prave visine alata i dobre brzine.

Ušteda vremena i novca

Plazma rezanje također uključuje rezanje više listova u isto vrijeme, što štedi puno vremena. Ovom metodom mogu se obraditi različite vrste materijala:

• aluminij;
• nehrđajući čelik;
• bakar i više.

Nemoguće je ne primijetiti sigurnost korištenja plazma sustava. Ne koriste zapaljive plinove, otvorenu vatru i ne ispuštaju puno topline. Sve to značajno smanjuje moguće rizike za korisnike pri radu s vrućim metalima. Područje zahvaćeno toplinom je samo 2 milimetra.

Sve karakteristike plazma rezanja imaju pozitivan učinak na cijenu recikliranog materijala. Radovi se izvode kvalitetno, brzo i univerzalno. Za mnoge svrhe, ove prednosti su poželjnije od drugih.

Značajke laserametoda

Danas su uvedene mnoge tehnologije u području obrade metalnih proizvoda. Oni mogu uvelike olakšati posao projektantima, graditeljima i drugim stručnjacima čiji je rad nekako vezan uz ovaj proces. Lasersko rezanje trenutno se smatra najnaprednijim. Omogućuje vam velike mogućnosti u proizvodnji metalnih proizvoda u smislu dizajna i raznih konfiguracija.

Takva obećavajuća tehnika prilično je mlada, ali već široko rasprostranjena. Lasersko rezanje metala izvodi se pomoću usmjerenih tehnički moćnih specijalnih instalacija. Karakterizira ih visoka koncentracija zraka. I u stanju su rezati ne samo aluminij ili bakar, već i drvo i druge materijale.

Opis metode

Ovom metodom rezanja, oksidi se pojavljuju na površini metala. Oni povećavaju proces apsorpcije energije i sposobni su održavati temperaturu do točke taljenja. Na kontaktnoj točki laserska zraka stvara maksimalne vrijednosti temperature, zbog čega se materijal počinje topiti. Ali izvan navedene zone, samo se zagrijava. Uz to se isporučuje i aktivni plin, najčešće kisik. Ispuhuje proizvode izgaranja i omogućuje značajno povećanje brzine rezanja. Kisik zagrijava više slojeva uklanjanjem tekućeg metala i oksida.

Sve se to događa dok materijal nije izrezan do svoje pune dubine. Uostalom, mlaz plina u blizini linija razdvajanja može ga aktivno ohladiti. Mala zona zahvaćena toplinom možeosigurati stvaranje paralelnih rubova na malim udaljenostima jedan od drugog (oko 0,2 mm). Vrlo često, kako bi se postigla ova ili ona točnost tijekom operacije rezanja, postaje potrebno uvesti automatizirano upravljanje pomoću računala. U takvim slučajevima možete programirati stvaranje gotovog proizvoda.

Za lasersko rezanje lima najčešće se koristi oprema na bazi poluprovodničkih i plinskih alata. U ovom slučaju, rez materijala je savršeno ravnomjeran. Nikakvo mehaničko rezanje metala ne može pružiti takvu točnost, uzimajući u obzir brzu izvedbu i uz minimalnu količinu otpada. Uglavnom, za obradu lima koriste se uređaji na bazi plinskih i solid-state lasera. Laserski rez metala bit će savršeno ravnomjeran. Ispostavit će se bez deformacija koje su prisutne tijekom mehaničkog rezanja. Osim toga, tehnologija laserskog rezanja omogućuje značajnu preciznost rada, minimalan otpad i brzo vrijeme obrade.

Prednosti metode

Lasersko rezanje je jedno od najtraženijih na tržištu rezanja metalnih proizvoda. To je znatno olakšalo rad s karbidnim materijalima. Uostalom, oni su prilično složeni u smislu obrade i često bi se mogli pogoršati nakon takvih manipulacija. Najbolje za lasersko rezanje:

• čelik;
• obojeni metali;
• aluminijske legure.

I debele listovepuno bolje obrađen. Bit će lakše raditi sa složenim oblicima metalnih dijelova i napraviti rupe u vrlo tvrdim materijalima s malim promjerom. Ovdje, u smislu geometrije, možete dati slobodu mašti. Sustav se može automatizirati. Da biste to učinili, dovoljno je stvoriti posebnu datoteku s zadanim programom na računalu. Neće biti mehaničkih učinaka na metal - to je također važno. Kod laserske obrade također su uočene sljedeće prednosti:

• Mogućnost stvaranja složenih kontura rezanja.
• Gotovo svaki lim se može obrađivati bez obzira na njegova toplinska svojstva.
• Visoka preciznost.
• Rezanje je moguće čak i na lako deformabilnim i ne previše tvrdim materijalima.
• Visoka produktivnost zbog velike snage lasera.
• Ako površina mora biti glatka, bolje je koristiti fokusiranu zraku s podesivom snagom.

Plinska metoda

Razmotrimo prilično uobičajenu metodu utjecaja na metal, koja se aktivno koristi dugi niz godina. Ovo je plinsko rezanje. Prilično je popularan i isplativ. Na drugi način se naziva i kisik, budući da je u ovom slučaju proces utjecaja na metal toplinske prirode. Nakon završetka rada dolazi do struje kisika i uklanja ostatke tekućeg oksida. Za početak se zagrijava gornji rub dijela. Ovisno o kemijskom sastavu materijala (na primjer, čelika), njegova temperatura paljenja može se kretati od 1000 do 1200 stupnjeva.

Limenka za plinsko rezanjeprimijeniti na srednje legirani, niskolegirani ili ugljični čelik. Debljina metalnog lima ili drugog proizvoda mora biti maksimalno 300 milimetara. Plinsko-kisik metoda obrade metala ima svoje prednosti:

• Niski troškovi obrade.
• Nema potrebe raditi s rubom nakon što je postupak završen.
• Dostupnost ravnog i dijagonalnog rezanja proizvoda pod različitim kutovima.
• Mogu se koristiti debeli limovi.

Postoji li radni standard?

Mnogi se pitaju ima li rezanje metala GOST ili druge standarde u pogledu izvođenja strukturalne obrade. Dakle, prema postojećim pravilima i kriterijima, takav proces ima svoje zadatke. Prije svega, detaljima se mora dati jedna ili druga konfiguracija i dimenzije. To zahtijeva korištena tehnološka dokumentacija. Primjerice, odobreni projekt za izgradnju objekta. Također, površina koja se tretira mora uvijek biti čista prema prihvaćenim standardima. GOST-ovi navode mehaničke metode rezanja metala, uključujući tokarenje, bušenje, glodanje, kao i prorezivanje, provlačenje. Također je naznačena završna obrada proizvoda. Svaka vrsta mehaničke obrade metala odgovara ne samo određenoj opremi, već i serijskom broju.

Kao što smo vidjeli, postoji mnogo načina mehaničke i automatizirane obrade proizvoda kako bi se izrezali. Sve se to naširoko koristi u građevinarstvu, inženjerstvu,popravak i druga područja. Metode se neprestano usavršavaju i nadopunjuju novima, stvara se moderna oprema koja svaki put čini proces sve jednostavnijim.