Rezanje kovin: metode, oprema in orodja

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Rezanje kovine se izvaja, da obdelovanec dobi želeno obliko. V ta namen je potrebno odstraniti presežek. Takšna manipulacija se izvaja z uporabo različnih rezalnih orodij na posebnih strojih. V strojništvu je zelo pomembno rezanje kovin. Dejansko brez tega postopka ni mogoče izdelati niti običajnih avtomobilov niti drugih naprav.

Uporaba tehnologije

Razrez kovine skozi rezanje se izvaja pri začetnih grobih delih in v končnih operacijah, ki se imenujejo fina obdelava. Dejansko je včasih treba izvesti taka dejanja z visoko natančnostjo: do delčkov mikrona. In to je zelo majhna vrednost.

Rezanje kovin se izvaja tudi za velike strojne dele. Na primer za rotorje hidravličnih turbin. Premer njihovih rotorjev lahko preseže oznako 9-10 metrov. Prav tako je mogoče izrezati tiste podrobnosti, ki jih je težko videti tudi pod mikroskopom. Z obdelavo element dobi želeno obliko, velikost, pridobi zahtevano kakovost površine. Življenjska doba izdelka je odvisna od tega kazalnika.

Teorija rezanja

Takšna znanost proučuje rezanje kovine na podoben način. Pojavil se je konec 19. stoletja. Do zdaj se s tem ukvarjajo tako v Rusiji kot v tujini. Ključno vprašanje je hitrost odstranjevanja odrezkov s stroja, tako da je življenjska doba orodja čim večja. Mnogim se morda zdi, da doseganje visokih hitrosti ni tako težko. Ampak ni. Stvar je v tem, da pri rezanju kovine pride do toplote. Delovno orodje segreje in zmehča, kar tvega, da ga poškoduje. Zelo pomembno je izbrati pravo hlajenje za rezalnik. Vendar to ne reši vedno težave. Poleg tega lahko celo poškoduje kovino. Zato je hitrost dela deloma odvisna od tega, kako je bil izbran pravi stroj. Orodje za rezanje kovin je treba kupiti ob upoštevanju lastnosti materiala in njegovih lastnosti.

Značilnosti uporabe strojev

Stroji za rezanje kovin so razdeljeni na vrste. Razlikujejo se po uporabljenem orodju. Tudi tehnologija rezanja kovin z njihovo pomočjo je drugačna. Najpogosteje uporabljen rezalnik. Z njim lahko izvajate operacije katere koli zahtevnosti. Vsa druga orodja so bodisi njegova modifikacija bodisi kombinacija več vrst. Obstajata dva najpogostejša delovna vzorca:

• struženje, ko se obdelovanec vrti in se rezalnik počasi premika vzdolž svoje osi;
• planing - oba gresta naprejpremiki.

Stroji, ki jih potrebujejo, so popolnoma različni.

Značilnosti rezanja kovin

Kot že omenjeno, se zadevni proces lahko zgodi netipično. In obstajajo različni načini obdelave kovin z rezanjem, za katere je zagotovljena uporaba te ali one opreme.

Poleg struženja in skobljanja sta običajni načini dela rezkanje in brušenje. Vendar je prva metoda najbolj priljubljena. Mehanska obdelava kovin z rezanjem z različnimi metodami ima veliko skupnega z ostrenjem. Zato, če se naučite te metode, potem z ostalimi v prihodnosti zagotovo ne bo težav. In vse bo zelo preprosto v smislu dela. Spodaj so značilnosti uporabe različnih vrst strojev.

Uporaba stružnic

Oprema za rezanje se razlikuje. Ena ključnih vrst obdelovalnih strojev je stružnica. Njegova uporaba se izvaja že od antičnih časov. Potem so ga poganjale vrvne naprave kot lok za streljanje. Na področju, kot je rezanje kovin, se struženje trenutno uporablja za izdelavo strojnih delov. Poleg tega je to narejeno tako natančno in hitro, da teh ciljev ne bo mogoče doseči mehansko.

Osnova te vrste stroja je postelja. Obdelovanec mora biti vpet med središčema zadnjega nosilca in glave ali v vpenjalno glavo. Okrepite rezalnik v oporo. Nastavite z uporabo posebne škatle, ki spominja na avtomobil, zahtevano hitrost vrtenja za rezanje. Na instrumentuobstaja tekoči valj, ki se iz njega premika in premakne čeljust skupaj z rezalnikom. Če je poleg njega še vodilni vijak, se lahko rezanje izvede s takšnim strojem. Kadar je namesto zadnjega droga vrtljiva glava, se orodje imenuje stružnica s kupolo. Tak rezalni stroj lahko opravlja različne vrste dela. Za obdelavo izdelkov z velikim premerom se uporabljajo orodja, kot je naprava za čelno struženje ali rotacijsko struženje. Obstajajo tudi druge vrste.

Izboljšajte življenjsko dobo stružnice

Strokovnjaki nenehno iščejo ustrezne materiale, ki lahko povečajo vzdržljivost delovnih orodij za rezanje kovin. Prej so bila strojna orodja izdelana na osnovi preprostih ogljikovih jekel, ki so imela preprosto kemijsko sestavo. Po tem so se začeli uporabljati materiali z visoko vsebnostjo volframa. Z njihovo pomočjo je bilo mogoče rezati kovine veliko hitreje. Zato so jih začeli imenovati hitro rezanje. Vendar pa so sčasoma prenehali zadovoljevati tudi strokovnjake s področja strojništva.

Potem so jih zamenjali pri izdelavi obdelovalnih strojev s trdimi zlitinami posebnega razreda, ki lahko ohranjajo trdnost tudi pri temperaturah do 100 stopinj. V zadnjih letih je postopek, ki temelji na rezanju kovine, še lažji. To je bilo doseženo z uporabo materialov z največjo odpornostjo na visoke temperature. Glede na začetno trdoto obdelovanca, kot je rezalnik, pa tudi od vrste dela, ga lahko obdelujemo z želeno hitrostjo,ki je reguliran s pomočjo posebne škatle.

rezkanje kot vrsta obdelave kovin

Ta metoda dela je precej razširjena in je precej zmogljiva. Izvaja se s posebnim rezkalnim strojem. CNC (računalniško numerično krmiljenje) stroji se vse bolj uporabljajo. Glede na lokacijo čeljusti so razdeljeni na več vrst:

• navpično;
• horizontalno;
• portal;
• vzdolžno;
• zobno rezkanje;
• več-vreteno;
• eno vreteno in drugo.

Strokovnjaki za izdelavo tovrstne opreme jo nenehno izboljšujejo, tako da je produktivnost obdelave kovin višja. Material strojev se nenehno spreminja, spreminja pa se tudi njegova zasnova. Podobno kot rezalnik pri skobljanju tudi rezkalnik izvaja podobna dejanja. Toda hkrati združuje več svojih vrst. In bo bolj produktiven. Zaradi tega je rezkanje bistveno boljše od skobljanja in ga postopoma nadomešča v proizvodnji.

Funkcije brušenja

Stroji za to vrsto obdelave se uporabljajo za brušenje notranjih in zunanjih okroglih površin, različnih ravnin, brezcentrične obdelave, navojev, zobnikov in več. Takšno orodje za kovine spada v kategorijo najbolj produktivnih. Poleg posebnega stroja obstaja še ena naprava. To je brusno kolo, ki vključuje velikoštevilo majhnih rezalnih elementov. Ti pa so pritrjeni s posebno napravo za vezavo. In vsak delec sam po sebi je rezalnik. Kot lahko vidite, imamo pokrito opremo za obdelavo kovin. Spodaj se bomo seznanili z modernejšimi tehnikami, ki omogočajo rezanje.

Lastnosti tehnologije plazemskega rezanja

Za kovine z nizko vsebnostjo ogljika se uporablja več tehnik. Toda plazemsko rezanje velja za enega najbolj produktivnih. Zato je vredno podrobneje razmisliti o njegovih značilnostih in prednostih. Procesna tehnologija se hitro in nenehno razvija. Plazemsko rezanje kovin se pogosto uporablja na različnih industrijskih področjih: od gradnje hiš do strojništva. Skupaj s kisikovo plinsko metodo velja za precej obetavno.

Ključne prednosti

Metoda plazemskega rezanja kovin ima veliko prednosti. Ena izmed njih je hitrost dela. Najpogosteje imajo surovci za rezanje debeline do 25 mm. V tem primeru je hitrost njihove obdelave približno dvakrat in celo več kot pri uporabi plinskega kisikovega rezanja. In vredno je dodati, da ga lahko z opaznim zmanjšanjem debeline kovinske pločevine preseže za 12-krat. Ta prednost lahko znatno poveča produktivnost in prihrani čas.

Druga prednost metode je visoka in kakovostna hitrost gorenja. Ta lastnost je zelo pomembna pri rezanjukovinski izdelki. Pri plazemski metodi je približno 2 sekundi. Za primerjavo: plinsko rezanje s kisikom - 30, pri temperaturi najmanj 1000 stopinj. Kratka interakcija orodja s kovino je dobra predvsem zato, ker se material v nekaj sekundah ne bo imel časa deformirati, kot se lahko zgodi v drugem primeru.

Druga nedvomna prednost plazemske metode je minimalna količina skale med delovanjem. Lahko se enostavno odstrani. Rezalni sistemi so tudi enostavni za upravljanje in pomagajo zagotoviti pravo višino orodja in dobro hitrost.

Prihranek časa in denarja

Plazma rezanje vključuje tudi rezanje več listov hkrati, kar prihrani veliko časa. S to metodo je mogoče obdelati različne vrste materialov:

• aluminij;
• nerjaveče jeklo;
• baker in še več.

Nemogoče je ne opozoriti na varnost uporabe plazemskih sistemov. Ne uporabljajo vnetljivih plinov, odprtega ognja in ne sproščajo veliko toplote. Vse to bistveno zmanjša možna tveganja za uporabnike pri delu z vročimi kovinami. Toplotno prizadeto območje je le 2 milimetra.

Vse značilnosti plazemskega rezanja pozitivno vplivajo na stroške recikliranih materialov. Dela se izvajajo kakovostno, hitro in univerzalno. Za številne namene so te prednosti bolj zaželene kot druge.

Lastnosti laserjametoda

Danes je na področju obdelave kovinskih izdelkov uvedeno veliko tehnologij. Lahko močno olajšajo delo projektantom, gradbincem in drugim strokovnjakom, katerih delo je nekako povezano s tem procesom. Lasersko rezanje trenutno velja za najbolj napredno. Omogoča vam velike priložnosti pri izdelavi kovinskih izdelkov v smislu dizajna in različnih konfiguracij.

Ta obetavna tehnika je precej mlada, a že široko razširjena. Lasersko rezanje kovine se izvaja s pomočjo usmerjenih tehnično zmogljivih posebnih instalacij. Zanje je značilna visoka koncentracija žarka. Poleg tega so sposobni rezati ne le aluminij ali baker, ampak tudi les in druge materiale.

Opis metode

Pri tej metodi rezanja se na površini kovine pojavijo oksidi. Povečajo proces absorpcije energije in so sposobni vzdrževati temperaturo do tališča. Na kontaktni točki laserski žarek ustvari največje temperaturne vrednosti, zaradi česar se material začne topiti. Toda zunaj določene cone se samo segreje. Poleg tega se dovaja aktivni plin, najpogosteje kisik. Izpiha produkte zgorevanja in vam omogoča znatno povečanje hitrosti rezanja. Kisik segreva več plasti tako, da odstrani tekoče kovine in okside.

Vse to se zgodi, ko material ni razrezan na celotno globino. Konec koncev ga lahko curek plina v bližini ločevalnih linij aktivno ohladi. Majhna toplotno prizadeta cona lahkozagotovite ustvarjanje vzporednih robov na majhnih razdaljah drug od drugega (približno 0,2 mm). Zelo pogosto je za dosego ene ali druge natančnosti med rezanjem potrebno uvesti avtomatsko krmiljenje s pomočjo računalnika. V takih primerih lahko programirate ustvarjanje končnega izdelka.

Za laserski razrez pločevine se najpogosteje uporablja oprema na osnovi polprevodniškega in plinskega orodja. V tem primeru je rez materiala popolnoma enakomeren. Nobeno mehansko rezanje kovin ne more zagotoviti takšne natančnosti, ob upoštevanju hitre izvedbe in z minimalno količino odpadkov. V osnovi se za obdelavo pločevine uporabljajo naprave na osnovi plinskih in polprevodniških laserjev. Laserski rez kovine bo popolnoma enakomeren. Izkazalo se bo brez deformacij, ki so prisotne med mehanskim rezanjem. Poleg tega tehnologija laserskega rezanja omogoča znatno natančnost dela, minimalne odpadke in hitre čase obdelave.

Prednosti metode

Lasersko rezanje je eno najbolj iskanih na trgu rezanja kovinskih izdelkov. To je zelo olajšalo delo s karbidnimi materiali. Navsezadnje so v smislu obdelave precej zapletene in se lahko po takih manipulacijah pogosto poslabšajo. Najboljše za lasersko rezanje:

• jeklo;
• neželezne kovine;
• aluminijeve zlitine.

Tudi debele pločevineveliko bolje obdelana. Lažje bo delati s kompleksnimi oblikami kovinskih delov in narediti luknje v zelo trdih materialih z majhnim premerom. Tukaj, kar zadeva geometrijo, lahko daste prosto pot svoji domišljiji. Sistem je mogoče avtomatizirati. Če želite to narediti, je dovolj, da v računalniku ustvarite posebno datoteko z danim programom. Na kovino ne bo mehanskih učinkov - to je tudi pomembno. Pri laserski obdelavi so bile opažene tudi naslednje prednosti:

• Možnost ustvarjanja kompleksnih kontur reza.
• Skoraj vsako pločevino je mogoče obdelati ne glede na njene toplotne lastnosti.
• Visoko natančno delo.
• Rezanje je možno tudi na lahko deformabilnih in ne preveč trdih materialih.
• Visoka produktivnost zaradi velike moči laserja.
• Če mora biti površina gladka, je bolje uporabiti fokusiran žarek z nastavljivo močjo.

Plinska metoda

Razmislimo o dokaj pogosti metodi vplivanja na metal, ki se aktivno uporablja že vrsto let. To je plinsko rezanje. Je precej priljubljena in stroškovno učinkovita. Na drug način se imenuje tudi kisik, saj je v tem primeru proces vplivanja na kovino toplotne narave. Po koncu dela je tok kisika in odstrani ostanke tekočega oksida. Za začetek se segreje zgornji rob dela. Glede na kemično sestavo materiala (na primer jeklo) se lahko njegova temperatura vžiga giblje od 1000 do 1200 stopinj.

Plinska pločevinka za rezanjese nanaša na srednje legirano, nizko legirano ali ogljikovo jeklo. Debelina pločevine ali drugega izdelka mora biti največ 300 milimetrov. Plinsko-kisikov način obdelave kovin ima svoje prednosti:

• Nizki stroški obdelave.
• Po zaključku postopka ni treba delati z robom.
• Razpoložljivost ravnega in diagonalnega rezanja izdelkov pod različnimi koti.
• Mogoče je uporabiti debele pločevine.

Ali obstaja delovni standard?

Mnogi se sprašujejo, ali ima rezanje kovin GOST ali druge standarde glede izvedbe strukturne obdelave. Torej ima po obstoječih pravilih in merilih tak proces svoje naloge. Najprej je treba podrobnostim dati eno ali drugo konfiguracijo in dimenzije. To zahteva uporabljena tehnološka dokumentacija. Na primer, odobren projekt za gradnjo objekta. Poleg tega mora biti površina, ki jo je treba obdelati, vedno čista v skladu s sprejetimi standardi. GOST navaja mehanske metode rezanja kovin, vključno s struženjem, vrtanjem, rezkanjem, pa tudi rezanjem, raztezanjem. Navedena je tudi končna obdelava izdelkov. Vsaka vrsta mehanske obdelave kovin ne ustreza le določeni opremi, temveč tudi serijski številki.

Kot smo videli, obstaja veliko načinov mehanske in avtomatizirane obdelave izdelkov za njihovo rezanje. Vse to se pogosto uporablja v gradbeništvu, inženiringu,popravila in druga področja. Metode se nenehno izboljšujejo in dopolnjujejo z novimi, ustvarja se sodobna oprema, ki vsakič poenostavi postopek.