Рубка металла определение: назначение, технологии, правила и приемы

alexxlab | 08.06.2023 | 0 | Разное

назначение, технологии, правила и приемы

Рубка металла — один из базовых видов обработки металла. Точно сказать, когда он впервые начал применяться, смогут, пожалуй, только историки. На сегодняшний день она также используется, однако прогресс помог сделать ее значительно проще, точнее и эффективнее. В сегодняшней статье мы поговорим о назначении, правилах и приемах рубки металла. Мы расскажем о различных технологиях, о том, какие методы применялись раньше и какие способы используются сегодня.

Содержание:

  1. Определение
  2. Рубка металла: применение
  3. Приемы и технологии рубки металла
  4. Ручная рубка металла
  5. Полуавтоматическая и автоматическая обработка
  6. Резюме

Определение

В первую очередь необходимо определиться с тем, что же представляют собой приемы рубки металла, а также с их назначением. Легко понять, то сам по себе этот процесс предполагает разделение объекта на несколько частей.

Это верно и в отношении металла. Данный метод в достаточной мере универсален и может применяться практически для всех видов заготовок, от листов и прутков до труб и крупного проката. Разумеется, для решения этих задач потребуется различное оборудование.

Все виды приемов рубки имеют основное сходство — они предполагают обработку с помощью ударного или гидравлического инструмента, который прорывает металл. В этом состоит основное отличие технологии от резки, в которой основным типом воздействия является давление.

При условии соблюдения ряда правил рубки металла, простейшие операции можно производить в домашних условиях. Более сложные работы обычно проводятся в мастерской, а на крупных предприятиях различные методы используются для серийного производства изделий.

Перед тем как перейти к следующему разделу, необходимо обозначить еще один момент, а именно соотношение между резкой и рубкой. Многие компании, специализирующиеся на металлообработке, для своих клиентов не разделяют эти методы.

Такой подход дает больше свободы в выборе оптимального способа обработки.

При этом резка и рубка металла имеют множество различий, основными из которых является метод воздействия и применяемые инструменты. Большинство слесарей, не говоря уже о крупных предприятиях, используют обе технологии в зависимости от того, какой результат необходимо получить.

Рубка металла: применение

Основная цель операции — разделить заготовку на несколько частей в заранее установленных пропорциях. Для этого перед обработкой обязательно наносится разметка и выбирается оптимальный метод. Рубку можно осуществлять как по длине, так и по ширине заготовки. Благодаря этому можно существенно снизить количество операций, а значит уменьшить итоговую стоимость готовой детали.

Различные технологии рубки металла, как правило, используются для решения следующих задач:

  1. Удаление верхнего слоя и дефектов на поверхности заготовок.
  2. Снятие кромок после литья или штамповки.
  3. Разделение заготовки на отдельные части.
  4. Создание канавок, пазов и так далее.
  5. Вырубание отверстий.

Все задачи, описанные выше, встречаются в различных сферах промышленности, от строительства до создания сложных машин и другого оборудования. Они используются как в небольших мастерских, так и в крупных предприятиях.

Одним из недостатков рубки металла является необходимость последующей обработки краев. Так как они могут получиться рваными, для исправления дефектов их шлифуют.

Приемы и технологии рубки металла

Существует несколько видов классификации, основанных на различных критериях. Наиболее распространенными считаются следующие:

  1. По характеру задач. Их мы перечислили в предыдущем пункте. Существуют также нетиповые задачи, для которых применяются другие методы.
  2. По уровню автоматизации: ручная и механизированная обработка.
  3. По методу фиксации. Это могут быть тиски или стальные подложки, а также специальные устройства в конструкции станков.
  4. По направлению рубки. Оно может быть горизонтальным или вертикальным. Выбор зависит от возможностей закрепления заготовки.

Выбор оптимального подхода зависит от различных факторов, в том числе:

  • наличия необходимых инструментов и/или оборудования;
  • особенностей заготовки: тип металла/сплава, толщина, форма и так далее;
  • требования к качеству детали. Если необходим высокий уровень точности, обычно применяется механическая обработка;
  • объем производства. Для серийного выпуска деталей обычно используются автоматизированные станки с ЧПУ. Если же речь идет об обработке единичных заготовок, перенастраивать производство нерационально. В этих случаях обычно используется ручная обработка.

Ручная рубка металла

Данный вид обработки является менее производительным, поэтому чаще применяется для создания единичных деталей. Кроме того, инструменты для ручной рубки, несмотря на большое разнообразие, не могут обеспечить уровень точности, который гарантируют станки с ЧПУ.

Перед началом обработки мастеру необходимо выбрать направление движения инструмента — по горизонтали или по вертикали. Все зависит от того, каким образом можно закрепить заготовку. Наиболее распространенный вариант фиксации — тиски. Они исключают скольжение и обеспечивают надежное крепление заготовки. Их основной недостаток — ограничения по форме и толщине деталей. Крупные заготовки обычно обрабатываются на специальном столе, на который для прочности монтируется стальная пластина. Для более надежной фиксации используются саморезы и прорезиненные накладки.

Следующий этап — это выбор инструментов. Обычно для выполнения ручной обработки применяется молоток, а также крейцмейсель или зубило. Как уже говорилось, эти инструменты позволяют работать с наиболее распространенными видами заготовок из большинства металлов.

Необходимый уровень качества и точности обеспечивают навыки мастера. Мы уже упоминали, что процесс рубки предполагает прорывание металла в заданной области. Крейцмейсель или зубило обеспечивают точечное приложение силы, однако основную работу мастер совершает с помощью молотка. Разумеется, одним из ключевых факторов в данном случае является сила удара. В данном случае больше не всегда значит лучше. Опытные мастера сначала делают на металле зазубрину, чтобы впоследствии избежать соскальзывания лезвия. Если мастер не может грамотно применять усилия, он рискует испортить как заготовку, так и рабочий инструмент. Опытные слесари, напротив, могут обеспечивать уровень точности, сопоставимый с тем, что гарантируют станки.

Еще один важный момент в мастерстве слесаря касается работы с молотком. Этот инструмент, несмотря на свою простоту, отвечает за грамотное приложение силы и обеспечивает необходимое качество работы. Основное движение, которое совершает специалист, — это удар. Однако работа слесаря по сложности значительно превосходит решение бытовых задач вроде забивания гвоздей. Даже удар в слесарном деле имеет множество нюансов. Всего существует три их вида:

  • кистевой;
  • плечевой;
  • локтевой.

Чтобы не вдаваться в детали, приведем изображение из учебника, издававшегося в СССР:

От того, где начинается замах, а также от длины ручки молотка, зависит сила удара. Знание этой техники дает мастеру возможность прикладывать столько усилий, сколько требуется для создания зазубрин или для прорыва металла.

Рубка металла в ручном режиме не предполагает большого количества операций. Необходимо надежно зафиксировать заготовку с помощью имеющихся инструментов, произвести разметку, а затем наносить удары с помощью молотка и зубила. Опытный мастер может легко контролировать положение и наклон инструментов, а также прикладываемую силу.

Основными достоинствами ручной рубки металла является сравнительно небольшая стоимость таких работ. Содержание одного сотрудника и покупка инструмента под силу даже небольшим компаниям. Некоторые задачи по рубке можно выполнить даже в домашних условиях.

К недостаткам этого метода следует отнести:

  1. Достаточно низкую производительность. Даже опытный мастер не сможет обеспечить скорость, сопоставимую с современным станком. В результате ручная обработка применяется для единичных деталей или на небольших производствах.
  2. Трудоемкость. Ручная обработка не может применяться для заготовок большого размера или нестандартной формы. Кроме того, она требует приложения силы от мастера, что существенно увеличивает время, необходимое для рубки.
  3. Низкую точность работ. Даже наиболее качественные инструменты не дадут уровня, сопоставимого со станками с ЧПУ.
  4. Низкое качество сруба. Его необходимо обязательно обрабатывать: шлифовать и так далее. В результате увеличивается время, необходимое для выпуска каждой детали.

Полуавтоматическая и автоматическая обработка

Принцип работы в данном случае значительно проще: человек делает разметку и фиксирует заготовку на станке.

Всю работу, связанную с приложением усилий, выполняет станок. В зависимости от того, какое оборудование установлено на производстве, процедура рубки может выполняться в полуавтоматическом или в полностью автоматическом режиме. В последнем случае станок самостоятельно подбирает большинство параметров.

Основными плюсами такого подхода является высокая производительность и уровень точности. К минусам можно отнести лишь высокую стоимость необходимого оборудования: покупать и обслуживать станки могут только крупные компании.

Основным видом механической рубки металла, как правило, считается гильотинная, то есть производимая на гильотинном станке. У современных устройств мало общего су орудием, использовавшимся для казни несколько веков назад, за исключением принципа действия. Гильотинный станок предполагает наличие косого лезвия, которое перемещается в одной плоскости без изменения угла наклона. Подобные устройства нельзя назвать новыми: первые образцы являются, пожалуй, ровесниками орудий, давших им название.

Современные станки, однако, намного совершеннее и могут работать как в полуавтоматическом, так и в автоматическом режиме.

Почему же технология, изобретенная несколько веков назад, применяется сегодня в самых разных областях промышленности? Дело в том, что гильотинная рубка имеет ряд неоспоримых преимуществ, которые становятся еще более явными с использованием современных технологий. К их числу можно отнести высокое качество работ и простоту.

Основными элементами гильотинного станка являются:

  • стол для размещения заготовок. В некоторых станках он стационарный, а в других может иметь подвижные элементы;
  • упор-фиксатор, который надежно закрепляет заготовку и обеспечивает безопасность в процессе работы;
  • подвижная верхняя балка с лезвием. Именно эта часть станка отвечает за рубку;
  • нижнее лезвие. Оно предусмотрено не во всех моделях станков. Оно повышает качество и точность резки и может использоваться для раскройки. Нижнее лезвие обычно статично;
  • прессы и зажимы. Они обеспечивают фиксацию различных типов заготовок в заданном положении.

Важно учесть и то, что сегодня на рынке представлены станки с различным типом приводов: ручным, гидравлическим, пневматическим и так далее.

Процедура работы на данном аппарате достаточно проста:

  1. Заготовка размещается на рабочем столе и фиксируется в заданном положении.
  2. После этого происходит воздействие на металл одного или двух лезвий (в зависимости от типа станка).

При использовании исправного оборудование образуется весьма незначительное количество стального лома. Кроме того, при условии грамотной эксплуатации, кромка, остающаяся после рубки, не требует последующей обработки, что также позволяет удешевить и ускорить производство.

Существуют и другие виды станков для рубки металла, но они, как правило, используются реже:

  • прессы;
  • прессы-ножницы;
  • угловысечные станки.

Резюме

Рубка металла — это процесс, который предполагает прорывание заготовки в заранее определенных местах. Он используется на различных производствах и часто применяется в домашних условиях. Рубка может осуществляться различными способами: в ручном, полуавтоматическом или автоматическом режиме. В каждом случае используется специфический инструмент и оборудование.

назначение, технологии, правила и приемы

Рубка металла — один из базовых видов обработки металла. Точно сказать, когда он впервые начал применяться, смогут, пожалуй, только историки. На сегодняшний день она также используется, однако прогресс помог сделать ее значительно проще, точнее и эффективнее. В сегодняшней статье мы поговорим о назначении, правилах и приемах рубки металла. Мы расскажем о различных технологиях, о том, какие методы применялись раньше и какие способы используются сегодня.

Содержание:

  1. Определение
  2. Рубка металла: применение
  3. Приемы и технологии рубки металла
  4. Ручная рубка металла
  5. Полуавтоматическая и автоматическая обработка
  6. Резюме

Определение

В первую очередь необходимо определиться с тем, что же представляют собой приемы рубки металла, а также с их назначением. Легко понять, то сам по себе этот процесс предполагает разделение объекта на несколько частей. Это верно и в отношении металла. Данный метод в достаточной мере универсален и может применяться практически для всех видов заготовок, от листов и прутков до труб и крупного проката. Разумеется, для решения этих задач потребуется различное оборудование.

Все виды приемов рубки имеют основное сходство — они предполагают обработку с помощью ударного или гидравлического инструмента, который прорывает металл. В этом состоит основное отличие технологии от резки, в которой основным типом воздействия является давление.

При условии соблюдения ряда правил рубки металла, простейшие операции можно производить в домашних условиях. Более сложные работы обычно проводятся в мастерской, а на крупных предприятиях различные методы используются для серийного производства изделий.

Перед тем как перейти к следующему разделу, необходимо обозначить еще один момент, а именно соотношение между резкой и рубкой. Многие компании, специализирующиеся на металлообработке, для своих клиентов не разделяют эти методы. Такой подход дает больше свободы в выборе оптимального способа обработки.

При этом резка и рубка металла имеют множество различий, основными из которых является метод воздействия и применяемые инструменты. Большинство слесарей, не говоря уже о крупных предприятиях, используют обе технологии в зависимости от того, какой результат необходимо получить.

Рубка металла: применение

Основная цель операции — разделить заготовку на несколько частей в заранее установленных пропорциях. Для этого перед обработкой обязательно наносится разметка и выбирается оптимальный метод. Рубку можно осуществлять как по длине, так и по ширине заготовки. Благодаря этому можно существенно снизить количество операций, а значит уменьшить итоговую стоимость готовой детали.

Различные технологии рубки металла, как правило, используются для решения следующих задач:

  1. Удаление верхнего слоя и дефектов на поверхности заготовок.
  2. Снятие кромок после литья или штамповки.
  3. Разделение заготовки на отдельные части.
  4. Создание канавок, пазов и так далее.
  5. Вырубание отверстий.

Все задачи, описанные выше, встречаются в различных сферах промышленности, от строительства до создания сложных машин и другого оборудования. Они используются как в небольших мастерских, так и в крупных предприятиях.

Одним из недостатков рубки металла является необходимость последующей обработки краев. Так как они могут получиться рваными, для исправления дефектов их шлифуют.

Приемы и технологии рубки металла

Существует несколько видов классификации, основанных на различных критериях. Наиболее распространенными считаются следующие:

  1. По характеру задач. Их мы перечислили в предыдущем пункте. Существуют также нетиповые задачи, для которых применяются другие методы.
  2. По уровню автоматизации: ручная и механизированная обработка.
  3. По методу фиксации. Это могут быть тиски или стальные подложки, а также специальные устройства в конструкции станков.
  4. По направлению рубки. Оно может быть горизонтальным или вертикальным. Выбор зависит от возможностей закрепления заготовки.

Выбор оптимального подхода зависит от различных факторов, в том числе:

  • наличия необходимых инструментов и/или оборудования;
  • особенностей заготовки: тип металла/сплава, толщина, форма и так далее;
  • требования к качеству детали. Если необходим высокий уровень точности, обычно применяется механическая обработка;
  • объем производства. Для серийного выпуска деталей обычно используются автоматизированные станки с ЧПУ. Если же речь идет об обработке единичных заготовок, перенастраивать производство нерационально. В этих случаях обычно используется ручная обработка.

Ручная рубка металла

Данный вид обработки является менее производительным, поэтому чаще применяется для создания единичных деталей. Кроме того, инструменты для ручной рубки, несмотря на большое разнообразие, не могут обеспечить уровень точности, который гарантируют станки с ЧПУ.

Перед началом обработки мастеру необходимо выбрать направление движения инструмента — по горизонтали или по вертикали. Все зависит от того, каким образом можно закрепить заготовку. Наиболее распространенный вариант фиксации — тиски. Они исключают скольжение и обеспечивают надежное крепление заготовки. Их основной недостаток — ограничения по форме и толщине деталей. Крупные заготовки обычно обрабатываются на специальном столе, на который для прочности монтируется стальная пластина. Для более надежной фиксации используются саморезы и прорезиненные накладки.

Следующий этап — это выбор инструментов. Обычно для выполнения ручной обработки применяется молоток, а также крейцмейсель или зубило. Как уже говорилось, эти инструменты позволяют работать с наиболее распространенными видами заготовок из большинства металлов.

Необходимый уровень качества и точности обеспечивают навыки мастера. Мы уже упоминали, что процесс рубки предполагает прорывание металла в заданной области. Крейцмейсель или зубило обеспечивают точечное приложение силы, однако основную работу мастер совершает с помощью молотка. Разумеется, одним из ключевых факторов в данном случае является сила удара. В данном случае больше не всегда значит лучше. Опытные мастера сначала делают на металле зазубрину, чтобы впоследствии избежать соскальзывания лезвия. Если мастер не может грамотно применять усилия, он рискует испортить как заготовку, так и рабочий инструмент. Опытные слесари, напротив, могут обеспечивать уровень точности, сопоставимый с тем, что гарантируют станки.

Еще один важный момент в мастерстве слесаря касается работы с молотком. Этот инструмент, несмотря на свою простоту, отвечает за грамотное приложение силы и обеспечивает необходимое качество работы. Основное движение, которое совершает специалист, — это удар. Однако работа слесаря по сложности значительно превосходит решение бытовых задач вроде забивания гвоздей. Даже удар в слесарном деле имеет множество нюансов. Всего существует три их вида:

  • кистевой;
  • плечевой;
  • локтевой.

Чтобы не вдаваться в детали, приведем изображение из учебника, издававшегося в СССР:

От того, где начинается замах, а также от длины ручки молотка, зависит сила удара. Знание этой техники дает мастеру возможность прикладывать столько усилий, сколько требуется для создания зазубрин или для прорыва металла.

Рубка металла в ручном режиме не предполагает большого количества операций. Необходимо надежно зафиксировать заготовку с помощью имеющихся инструментов, произвести разметку, а затем наносить удары с помощью молотка и зубила. Опытный мастер может легко контролировать положение и наклон инструментов, а также прикладываемую силу.

Основными достоинствами ручной рубки металла является сравнительно небольшая стоимость таких работ. Содержание одного сотрудника и покупка инструмента под силу даже небольшим компаниям. Некоторые задачи по рубке можно выполнить даже в домашних условиях.

К недостаткам этого метода следует отнести:

  1. Достаточно низкую производительность. Даже опытный мастер не сможет обеспечить скорость, сопоставимую с современным станком. В результате ручная обработка применяется для единичных деталей или на небольших производствах.
  2. Трудоемкость. Ручная обработка не может применяться для заготовок большого размера или нестандартной формы. Кроме того, она требует приложения силы от мастера, что существенно увеличивает время, необходимое для рубки.
  3. Низкую точность работ. Даже наиболее качественные инструменты не дадут уровня, сопоставимого со станками с ЧПУ.
  4. Низкое качество сруба. Его необходимо обязательно обрабатывать: шлифовать и так далее. В результате увеличивается время, необходимое для выпуска каждой детали.

Полуавтоматическая и автоматическая обработка

Принцип работы в данном случае значительно проще: человек делает разметку и фиксирует заготовку на станке. Всю работу, связанную с приложением усилий, выполняет станок. В зависимости от того, какое оборудование установлено на производстве, процедура рубки может выполняться в полуавтоматическом или в полностью автоматическом режиме. В последнем случае станок самостоятельно подбирает большинство параметров.

Основными плюсами такого подхода является высокая производительность и уровень точности. К минусам можно отнести лишь высокую стоимость необходимого оборудования: покупать и обслуживать станки могут только крупные компании.

Основным видом механической рубки металла, как правило, считается гильотинная, то есть производимая на гильотинном станке. У современных устройств мало общего су орудием, использовавшимся для казни несколько веков назад, за исключением принципа действия. Гильотинный станок предполагает наличие косого лезвия, которое перемещается в одной плоскости без изменения угла наклона. Подобные устройства нельзя назвать новыми: первые образцы являются, пожалуй, ровесниками орудий, давших им название. Современные станки, однако, намного совершеннее и могут работать как в полуавтоматическом, так и в автоматическом режиме.

Почему же технология, изобретенная несколько веков назад, применяется сегодня в самых разных областях промышленности? Дело в том, что гильотинная рубка имеет ряд неоспоримых преимуществ, которые становятся еще более явными с использованием современных технологий. К их числу можно отнести высокое качество работ и простоту.

Основными элементами гильотинного станка являются:

  • стол для размещения заготовок. В некоторых станках он стационарный, а в других может иметь подвижные элементы;
  • упор-фиксатор, который надежно закрепляет заготовку и обеспечивает безопасность в процессе работы;
  • подвижная верхняя балка с лезвием. Именно эта часть станка отвечает за рубку;
  • нижнее лезвие. Оно предусмотрено не во всех моделях станков. Оно повышает качество и точность резки и может использоваться для раскройки. Нижнее лезвие обычно статично;
  • прессы и зажимы. Они обеспечивают фиксацию различных типов заготовок в заданном положении.

Важно учесть и то, что сегодня на рынке представлены станки с различным типом приводов: ручным, гидравлическим, пневматическим и так далее.

Процедура работы на данном аппарате достаточно проста:

  1. Заготовка размещается на рабочем столе и фиксируется в заданном положении.
  2. После этого происходит воздействие на металл одного или двух лезвий (в зависимости от типа станка).

При использовании исправного оборудование образуется весьма незначительное количество стального лома. Кроме того, при условии грамотной эксплуатации, кромка, остающаяся после рубки, не требует последующей обработки, что также позволяет удешевить и ускорить производство.

Существуют и другие виды станков для рубки металла, но они, как правило, используются реже:

  • прессы;
  • прессы-ножницы;
  • угловысечные станки.

Резюме

Рубка металла — это процесс, который предполагает прорывание заготовки в заранее определенных местах. Он используется на различных производствах и часто применяется в домашних условиях. Рубка может осуществляться различными способами: в ручном, полуавтоматическом или автоматическом режиме. В каждом случае используется специфический инструмент и оборудование.

Резка металлов: значение, история и принципы

РЕКЛАМА:

Прочитав эту статью, вы узнаете о:- 1. Значение резки металла 2. История резки металла 3. Типы процессов резки 4. Факторы 5. Методы 6. Принципы 7. Скорости.

Резка металлов :

Резка металла — это «процесс удаления нежелательного материала в виде стружки из блока металла с помощью режущего инструмента». Человек, который специализируется на механической обработке, называется машинистом. Помещение, здание или компания, где производится механическая обработка, называется механическим цехом.

Основные элементы, участвующие в этом процессе:

РЕКЛАМА:

(i) Металлический блок (заготовка).

(ii) Режущий инструмент.

(iii) Станки.

(iv) Смазочно-охлаждающая жидкость.

РЕКЛАМА:

(v) Скорость резания (основное движение).

(vi) Подача (вторичное движение).

(vii) Чипсы.

(viii) Закрепление и крепление.

ОБЪЯВЛЕНИЙ:

(ix) Рассеивание силы и энергии и

(x) Отделка поверхности.

Обязательными условиями для успешной резки металла являются:

(a) Относительное движение между заготовкой и режущим инструментом.

РЕКЛАМА:

(b) Материал инструмента должен быть тверже рабочего материала.

(c) Работа и инструмент должны жестко удерживаться приспособлением и приспособлениями.

(d) Острая Режущая кромка режущего инструмента.

(e) Первичное движение (скорость резания).

РЕКЛАМА:

(f) Вторичное движение (режущая подача).

Почти все продукты, произведенные методом удаления металла, прямо или косвенно. Основными недостатками способа являются потери материала в виде стружки.

История металлообработки:

История резки металла началась в Египте, где вращающееся устройство, называемое тетивой, использовалось для сверления отверстий в камнях.

История резки металла приведена в таблице 9.1:

Типы процессов резания (операций):

Механическая обработка — это не просто один процесс; это группа процессов. Существует множество видов механообработки. Каждый из них специализируется на создании определенной геометрии детали и качества обработки поверхности.

Некоторые из наиболее распространенных процессов резки показаны на рис. 9.1:

(i) Токарная обработка:

ОБЪЯВЛЕНИЙ:

Токарная обработка используется для создания цилиндрической формы. В этом процессе заготовка вращается, а режущий инструмент удаляет нежелательный материал в виде стружки. Режущий инструмент имеет одну режущую кромку. Скоростное движение обеспечивается вращающейся заготовкой, а движение подачи достигается за счет медленного перемещения режущего инструмента в направлении, параллельном оси вращения заготовки.

(ii) Бурение:

Сверление используется для создания круглого отверстия. В этом процессе режущий инструмент вращается и подается к заготовке, закрепленной в удерживающем устройстве. Режущий инструмент обычно имеет две или более режущие кромки. Инструмент подается в направлении, параллельном его оси вращения, в заготовку, чтобы сформировать круглое отверстие.

(iii) Сверление:

Растачивание используется для увеличения уже просверленного отверстия. Это тонкая отделочная операция, используемая на заключительном этапе производства продукта.

(iv) Фрезерование:

РЕКЛАМА:

Фрезерование применяется для снятия слоя материала с рабочей поверхности. Он также используется для создания полости в рабочей поверхности. В первом случае это известно как фрезерование слябов, а во втором — как торцовое фрезерование. В основном процесс фрезерования используется для получения плоской или прямой поверхности. Используемый режущий инструмент имеет несколько режущих кромок. Скорость движения обеспечивается вращающейся фрезой. Направление движения подачи перпендикулярно оси вращения инструмента.

(v) Отрезка:

Отрезка предназначена для разрезания металла на две части. В этой операции заготовка вращается, а режущий инструмент перемещается радиально внутрь, чтобы разделить компоненты.

Факторы, влияющие на процесс резки металла:

Различные факторы или параметры, влияющие на процесс резания и, следовательно, качество поверхности и точность геометрии детали, приведены в таблице 9.2:

Независимые переменные:

РЕКЛАМА:

Основные независимые переменные:

(a) Материал режущего инструмента, форма, геометрия, углы.

(b) Материал заготовки, состояние, температура.

(c) Параметры резания, такие как скорость, подача и глубина резания.

(d) Смазочно-охлаждающие жидкости.

(e) Технические характеристики станков.

РЕКЛАМА:

(f) Закрепление и крепление.

Зависимые переменные:

На зависимые переменные влияют изменения независимых переменных.

Основные зависимые переменные:

(a) Типы образовавшейся стружки.

(b) Температурная зона на границе рабочего инструмента.

РЕКЛАМА:

(c) Износ и отказы инструмента.

(d) Поверхностная обработка.

(e) Сила и энергия в процессе резания.

Методы резки металлов :

Существует два основных метода резки металла, основанных на режущей кромке и направлении относительного движения между инструментом и заготовкой:

(i) Процесс ортогональной резки (двумерный)

РЕКЛАМА:

(ii) Процесс наклонной резки (трехмерный)

(i) Процесс ортогональной резки:

В процессе ортогонального резания режущая кромка перпендикулярна (90 градусов) направлению подачи. Стружка стекает в направлении, нормальном к режущей кромке инструмента. Идеально острый инструмент разрежет металл на поверхности стойки.

Процесс ортогональной резки показан на рис. 9.3. (а):

(ii) Процесс косой резки:

При косом резании режущая кромка наклонена под острым углом (менее 90 градусов) к направлению подачи. Чип стекает в сторону длинным завитком. Стружка стекает под углом к ​​нормали к режущей кромке инструмента.

Некоторые из основных сравнительных характеристик обоих процессов приведены в таблице 9..3:

Принцип резки металла :

Типовой процесс резки металла одноточечным режущим инструментом показан на рис. 9.2. При этом клиновидный инструмент перемещается относительно заготовки под углом а. Когда инструмент соприкасается с металлом, он оказывает на него давление. Из-за давления, оказываемого вершиной инструмента, металл будет срезаться в виде стружки по плоскости среза АВ. Стружка образуется перед режущим инструментом за счет непрерывной деформации и срезания материала вдоль плоскости сдвига AB.

Плоскость сдвига на самом деле представляет собой узкую зону и простирается от режущей кромки инструмента до поверхности заготовки. Режущая кромка инструмента образована двумя пересекающимися поверхностями.

Подробное описание различных терминов приведено ниже:

(i) Поверхность стойки:

Это поверхность между стружкой и верхней поверхностью режущего инструмента. Это поверхность, по которой чип движется вверх.

(ii) Боковая поверхность:

Это поверхность между заготовкой и нижней частью режущего инструмента. Эта поверхность предусмотрена, чтобы избежать трения с обработанной поверхностью.

(iii) Угол стойки (α):

Угол между поверхностью рейки и нормалью к заготовке. Угол стойки может быть положительным или отрицательным.

(iv) Задний угол/задний угол/задний угол (γ):

Угол между боковой поверхностью и горизонтальной обработанной поверхностью. Предусмотрен некоторый зазор между боковой поверхностью и обработанной поверхностью заготовки, чтобы избежать трения режущего инструмента об обработанную поверхность.

(v) Зона первичной деформации:

Это зона между вершиной инструмента и плоскостью сдвига AB.

(vi) Зона вторичной деформации:

Зона между поверхностью зубчатой ​​рейки инструмента и стружкой.

(vii) Зона третичной деформации:

Это зона между боковой поверхностью инструмента и обрабатываемой поверхностью заготовки.

Почти все процессы резания основаны на одной и той же теории деформации сдвига. Режущий инструмент, используемый в процессе резки, может быть одноточечным или многоточечным. Токарная обработка, нарезание резьбы и формование, растачивание, снятие фасок и торцовка — это некоторые операции резания, выполняемые одноточечным режущим инструментом. Фрезерование, сверление, шлифование, развертывание и протягивание – это некоторые операции резания, выполняемые многоточечным режущим инструментом.

Механика формирования стружки:

Типичный процесс резки металла одноточечным режущим инструментом показан на рис. 9.5. При этом клиновидный инструмент перемещается относительно заготовки под углом α. Когда инструмент соприкасается с металлом, он оказывает на него давление. Из-за давления, оказываемого вершиной инструмента, металл будет срезаться в виде стружки по плоскости среза АВ. Стружка образуется перед режущим инструментом за счет непрерывной деформации и срезания материала вдоль плоскости сдвига AB.

Микроскопическое исследование показывает, что стружка образуется в процессе резки. Процесс сдвига при формировании фишек подобен движению карт в колоде, скользящих друг относительно друга, как показано на рис. 9.5. Сдвиг происходит по зоне сдвига (плоскости сдвига). Плоскость сдвига на самом деле представляет собой узкую зону. Он простирается от режущей кромки инструмента до поверхности заготовки.

Эта плоскость находится под углом, называемым углом сдвига (φ), с поверхностью заготовки. Зона сдвига оказывает большое влияние на качество обрабатываемой поверхности. Ниже плоскости сдвига заготовка недоформована, а над плоскостью сдвига стружка уже сформировалась и движется вверх к поверхности инструмента.

Отношение толщины стружки перед резанием (t o ) к толщине стружки после реза (t c ) называется коэффициентом толщины стружки.

Обычно обозначается буквой r, которая может быть выражена как:

Толщина стружки после реза (t c ) всегда больше, чем толщина стружки до реза (t o ). Поэтому значение r всегда меньше единицы. Величина, обратная r, известна как коэффициент сжатия стружки или коэффициент сокращения стружки (1/r). Коэффициент уменьшения стружки является мерой того, насколько толстой стала стружка по сравнению с глубиной резания (t 0 ). Таким образом, коэффициент уменьшения стружки всегда больше единицы.

Вывод для расчета углов сдвига:

Рассмотрение процесса ортогонального резания для получения выражения для расчета угла сдвига, как показано на рис. 9.6. Режущий инструмент определяется передним углом (α) и зазором или задним углом (γ). Стружка образуется перпендикулярно режущей кромке инструмента.

Ниже приведены некоторые допущения относительно механики образования стружки:

(i) Инструмент должен коснуться стружки своей передней поверхностью.

(ii) Рассмотрены условия простой деформации. Это означает отсутствие бокового схода стружки во время резания.

(iii) Зона деформации очень тонкая (порядка от 10 -2 до 10 -3 мм) рядом с плоскостью сдвига AB.

В вышеуказанном 9.6. используются следующие символы:

α – Передний угол

γ – Задний (задний) угол

φ – Угол сдвига

AB – Плоскость сдвига

t 0 – Толщина необрезанной стружки

t c – Толщина стружки (деформированная)

Area DEFG – Площадь неразрезанной стружки

Area HIJK – Площадь стружки после резки.

Это необходимое соотношение для расчета угла сдвига (φ). Это соотношение показывает, что φ зависит от t 0 , t c и α (передний угол). Это означает, измеряя t 0 , t c и a инструмента, угол сдвига (φ) можно определить, используя приведенное выше выражение.

Отношение толщины стружки (r) может быть определено следующими методами:

(i) Используя уравнение непрерывности

(ii) Путем взвешивания стружки известной длины.

(iii) Зная скорость стружки (V c ) и скорость заготовки (V).

(i) Используя уравнение непрерывности:

Первоначальный вес щепы до резки = вес стружки после резки.

(ii) Путем взвешивания стружки известной длины:

Если длина реза неизвестна напрямую, то ее можно оценить путем взвешивания стружки известной длины; затем

вычислить «r» и ɸ из приведенных выше уравнений.

(iii) Зная скорость стружки (V C ) и скорость заготовки (V):

Применение уравнения непрерывности как:

Поставив значение r и α, мы можем получить угол сдвига (φ).

Скорости в процессе резки металла:

Из-за относительного движения между режущей кромкой инструмента и заготовкой и удаляемой стружкой возникают три типа скоростей.

Это следующие:

(i) Скорость резания или скорость (V):

Скорость режущего инструмента относительно заготовки.

(ii) Скорость сдвига (V s ):

Скорость стружки относительно заготовки. Другими словами, скорость, с которой происходит сдвиг.

(iii) Скорость стружки (V c ):

Скорость стружки вверх по поверхности инструмента (передней поверхности) во время резания.

 

Рис. 9.7. Скорости процесса резки металла.

На рис. 9.7 показаны три скорости и их соотношения:

Пусть V — скорость резания

В с – Скорость сдвига

В c – Скорость стружки

φ – Угол сдвига

α – Передний угол

r – Коэффициент толщины стружки

γ – Задний угол

Согласно уравнению непрерывности объем съема металла до и после одинаков, следовательно:

Vt = V с т с

В с/В = т/т с = р

На рис. 9.7, используя правило синусов для векторов скорости, мы можем записать:

Из теории кинематики относительная скорость двух тел (инструмента и стружки) равна разности векторов между их скоростями относительно эталонного тела (заготовки), тогда

В = В С + В С

Силы, действующие на чип:

Различные силы, действующие на стружку при ортогональном резании металла, показаны на рис. 9.8:

 

(i) Сила сдвига (F s ):

Действует вдоль плоскости сдвига. Это сопротивление сдвигу металла.

(ii) Нормальное усилие (F n ):

Он перпендикулярен плоскости сдвига, создаваемой заготовкой.

(iii) Нормальное усилие (Н):

Оказывает острие инструмента на чип.

(iv) Относительная сила сопротивления (F):

Воздействует на стружку и препятствует движению стружки вдоль торца инструмента.

На рис. 9.8 (б) показана схема свободного тела стружки, находящейся в равновесии под действием равнодействующих сил, равных и противоположных по величине и направлению.

Таким образом,

Поскольку чип находится в равновесном состоянии, то можно сказать, что

Типы стружки, производимой при механической обработке:

Стружка, полученная в процессе резки металла, неодинакова. Тип образующейся стружки зависит от обрабатываемого материала и условий резания.

Эти условия включают:

(а) Тип используемого режущего инструмента.

(b) Скорость и скорость резания.

(c) Геометрия инструмента и углы резания.

(d) Состояние машины.

(e) Наличие/отсутствие смазочно-охлаждающей жидкости и т. д.

Изучение производимой стружки очень важно, поскольку тип производимой стружки влияет на чистоту поверхности заготовки, срок службы инструмента, вибрацию, вибрацию, требования к усилию и мощности и т. д.

Важно отметить, что чип имеет две поверхности:

(а) Блестящая поверхность:

Это поверхность, соприкасающаяся с передней поверхностью инструмента. Его блестящий вид вызван трением стружки, когда она движется вверх по поверхности инструмента.

(b) Шероховатая поверхность:

Это поверхность, которая не соприкасается ни с каким твердым телом. Это исходная поверхность заготовки. Его грубый вид вызван действием сдвига, как показано на рис. 9..9.

Обычно на практике встречаются три типа чипов, как показано на рис. 9.9:

Они обсуждаются ниже:

(i) Непрерывная стружка.

(ii) Непрерывная стружка с наростом на кромке.

(iii) Прерывистая или сегментная стружка.

(i) Непрерывная стружка:

Непрерывная стружка образуется при обработке более пластичных материалов, таких как мягкая сталь, медь и алюминий.

Из-за большой пластической деформации, возможной при использовании более пластичных материалов, образуется более длинная непрерывная стружка. Это связано с хорошими углами инструмента, правильными скоростями и подачами, а также с использованием смазочно-охлаждающих жидкостей.

Преимущества:

1. Как правило, они обеспечивают хорошее качество поверхности.

2. Они наиболее желательны, потому что силы стабильны, а работа становится менее вибрации.

3. Обеспечивают высокую скорость резания.

Ограничения:

1. С непрерывной стружкой трудно обращаться и утилизировать.

2. Непрерывная стружка скручивается в спираль и закручивается вокруг инструмента, работает и даже может травмировать оператора, если внезапно вырвется.

3. Непрерывная стружка остается в контакте с поверхностью инструмента в течение более длительного периода времени, в результате чего используется больше тепла трения, чтобы разбить сплошную стружку на мелкие части, чтобы стружка не могла закручиваться вокруг режущего инструмента.

Самая простая форма стружколома изготавливается путем шлифовки канавки на торце инструмента в нескольких миллиметрах позади режущей кромки. Иногда в качестве стружколома используется небольшой металлический стержень с режущей поверхностью.

Благоприятные условия резания:

Благоприятные условия резания для производства непрерывной стружки следующие:

я. Обработка более пластичных материалов, таких как медь, алюминий.

ii. Высокая скорость резания с тонкой подачей.

III. Больший передний угол.

ив. Более острая режущая кромка.

v. Эффективная смазка.

(ii) Непрерывная стружка с наростом:

Непрерывная стружка с наростом (BUE) образуется при обработке пластичных материалов при следующих условиях:

я. Высокая локальная температура в зоне резания.

ii. Экстремальное давление в зоне резания.

III. Высокое трение на границе инструмент-чип.

Вышеупомянутые условия обработки приводят к тому, что рабочий материал прилипает или прилипает к режущей кромке инструмента и образует наросты (BUE). Нарост на кромке генерирует локальное тепло и трение, что приводит к ухудшению качества поверхности и потере мощности.

Нарост часто наблюдается на практике. Нарост меняет свой размер в процессе резки. Она сначала увеличивается, затем уменьшается, затем снова увеличивается и т. д. Этот цикл является источником вибрации и плохой чистоты поверхности.

Преимущества:

Хотя нарост на кромке, как правило, нежелателен, обычно желателен тонкий, прочный BUE, поскольку он снижает износ, защищая переднюю поверхность инструмента.

Ограничения:

я. Это чип, которого следует избегать.

ii. Это явление приводит к ухудшению качества поверхности и повреждению инструмента.

Благоприятные условия резания:

Благоприятные условия резания для производства сплошной стружки с наростом следующие:

я. Низкая скорость резания.

ii. Низкий передний угол.

III. Высокая подача.

ив. Недостаточная подача охлаждающей жидкости.

v. Более высокое сродство (склонность к образованию связи) между инструментальным и рабочим материалом.

Сокращение или ликвидация BUE:

Тенденция к формированию BUE может быть уменьшена или устранена любым из следующих способов:

я. Увеличение скорости резки.

ii. Увеличение переднего угла.

III. Уменьшение глубины резания.

ив. Использование эффективной смазочно-охлаждающей жидкости.

v. Использование острого инструмента.

VI. Легкие сокращения на более высоких скоростях.

(iii) Прерывистая или сегментная стружка:

Прерывистая стружка образуется при обработке более хрупких материалов, таких как серый чугун, бронза, латунь и т. д., с малыми передними углами. Этим материалам не хватает пластичности, необходимой для заметной пластической деформации стружки. Материал разрушается в результате хрупкого разрушения перед кромкой инструмента вдоль зоны сдвига. Это приводит к небольшим сегментам прерывистой стружки. В этих обстоятельствах нет ничего плохого в этом типе чипов.

Преимущества:

я. Поскольку стружка распадается на мелкие сегменты, трение между инструментом и стружкой уменьшается, что приводит к улучшению качества поверхности.

ii. Эти чипсы удобно собирать, обрабатывать и утилизировать.

Ограничения:

я. Из-за прерывистого характера образования стружки силы постоянно изменяются в процессе резания.

ii. Требуется большая жесткость или жесткость режущего инструмента, держателя и удерживающего устройства из-за различных сил резания.

III. Следовательно, при недостаточной жесткости станок может начать вибрировать и стучать. Это, в свою очередь, отрицательно влияет на чистоту поверхности и точность детали. Это может привести к повреждению режущего инструмента или чрезмерному износу.

Благоприятные условия резания:

Благоприятные условия резания для производства прерывистой стружки следующие:

я. Обработка хрупких материалов.

ii. Небольшие передние углы.

III. Очень низкая скорость резания.

ив. Низкая жесткость станка.

v. Увеличенная глубина резов.

VI. Неподходящая смазка.

VII. Материалы, содержащие твердые включения и примеси.

Руководство по резке металлов

Опубликовано AAA Metals Company | Оставить комментарий

Резка металла — это производственный процесс, при котором больший кусок материала разделяется на более мелкие куски или части. Существует множество доступных методов резки металла, каждый из которых имеет свои преимущества и ограничения, которые делают его пригодным для различных производственных проектов. Ниже мы выделяем некоторые из наиболее распространенных, описывая, как они работают, какие у них есть преимущества и недостатки, какие типы металлов они режут и в каких областях они используются, чтобы помочь профессионалам отрасли выбрать лучший метод для своих нужд:

  • Пиление/распиловка
  • Лазерная резка
  • Гидроабразивная резка
  • Стрижка

 

Распиловка, также иногда называемая распиловкой, представляет собой метод распиловки, при котором используется пильный диск, т. е. инструмент с острыми металлическими зубьями, для разрезания материала на более удобные части или определенные формы и размеры. Основными типами резки, используемыми производителями, являются резка циркулярной и ленточной пилой. При резке циркулярной пилой используется круглое лезвие, которое режет материал по мере его вращения, а при резке ленточной пилой используется удлиненное прямое лезвие, обеспечивающее непрерывное равномерное действие.

Предлагаемые преимущества

Этот метод резки имеет ряд преимуществ по сравнению с некоторыми другими методами резки металла. Например, он позволяет выполнять резку с жесткими допусками, что снижает количество отходов, образующихся при резке. Кроме того, он предлагает как высокую скорость резки, так и высокое качество резки, что приводит к более быстрой обработке без необходимости дополнительных процедур чистовой обработки. В целом это приводит к снижению общей стоимости проекта для некоторых приложений.

Используемые материалы

Пиление подходит для различных металлов, включая, помимо прочего, алюминий, латунь, бронзу, медь, жаропрочные сплавы, никелевые сплавы, нержавеющую сталь и титан. Он может резать эти материалы в виде стержней, пластин, труб и труб. Тем не менее, он лучше всего подходит для резки материалов большой толщины или различного поперечного сечения, поскольку у оборудования могут возникнуть трудности с сохранением стабильности тонкого плоского материала во время резки.

Обслуживаемые отрасли


Некоторые отрасли промышленности, которые регулярно используют распиловку для производства своих деталей и продуктов, включают аэрокосмическую, архитектурную, биотехнологическую, химическую, пищевую, морскую, упаковочную и фармацевтическую отрасли.

 

Лазерная резка — это метод резки, в котором используются мощные сфокусированные лучи света для нагрева, расплавления и разрезания материала, не касаясь его напрямую. Он может использовать различные механизмы резки и удаления, чтобы соответствовать различным материалам и требованиям резки. Помимо разделения больших деталей на более мелкие части или части, лазерная технология также может использоваться для травления или гравировки материалов в функциональных и эстетических целях.

Предлагаемые преимущества

Сегодня многие технологии лазерной резки поставляются с компьютеризированным управлением. Эти системы помогают точно и аккуратно позиционировать и перемещать лазер по материалу, гарантируя, что вырезанная деталь имеет правильную форму и размер. В дополнение к высокой точности и правильности резки другие преимущества лазерной резки по сравнению с некоторыми другими методами резки металла включают меньшие затраты на техническое обслуживание и замену, меньшую вероятность загрязнения материала и большую безопасность на рабочем месте.

Используемые материалы

Этот метод резки металла можно использовать для широкого диапазона материалов. Он часто используется для резки пластин и листов из алюминия, латуни, меди, никеля, нержавеющей стали и титана. Он не подходит для использования с термочувствительными или отражающими материалами, так как первые могут деформироваться, а вторые могут повредить оборудование.

Обслуживаемые отрасли


Лазерная резка находит применение в производственных операциях самых разных отраслей промышленности. Некоторые из отраслей, которые регулярно используют его, включают аэрокосмическую, архитектурную, биотехнологическую, химическую, пищевую, морскую, упаковочную и фармацевтическую.

 

Гидроабразивная резка — это метод резки металла, в котором используется вода под давлением для придания материалу желаемой формы и размера. Потоки воды под высоким давлением, т. е. водометы, могут также содержать абразивы, такие как оксид алюминия или гранат, чтобы облегчить процесс резки, гарантируя полную резку даже очень толстых или очень твердых материалов.

Предлагаемые преимущества

Гидроабразивная резка — это метод холодной резки, то есть он не требует нагревания или напряжения материала с помощью машин. В результате он создает меньшую зону термического влияния (ЗТВ) во время операций резки, что снижает риск термической деформации материала. Кроме того, по сравнению с лазерной резкой, он режет более толстые материалы с более жесткими допусками и производит меньше побочных продуктов шлака.

Используемые материалы

Этот метод резки металла хорошо работает с различными материалами, такими как алюминий, латунь, медь, никель, сталь и титан. Его можно использовать для резки плит и листов толщиной до 6 дюймов.

Обслуживаемые отрасли


Гидроабразивная резка позволяет выполнять 2D- и 3D-резки в зависимости от оборудования. Это качество позволяет производителям изготавливать простые и сложные компоненты для различных отраслей промышленности. Примеры деталей и изделий, вырезанных с помощью гидроабразивной резки, включают двигатели, лопатки турбин и панели управления для аэрокосмической промышленности, а также трубы и насосы для морской промышленности.

 

Резка — это метод резки металла, при котором для резки материала используется движущееся верхнее лезвие и неподвижное нижнее лезвие, которые слегка смещены друг относительно друга. При опускании верхнего лезвия материал прижимается к нижнему лезвию. Оказываемое давление деформирует материал, в конечном итоге заставляя его напрягаться и поддаваться. Это формирует разрез.

Предлагаемые преимущества

По сравнению с другими методами резки стрижка более универсальна. Помимо резки, ножницы также можно использовать для гибки, штамповки и прессования металлических материалов. Процесс также практически не производит отходов, поскольку во время операций резки не образуется стружка, что может помочь снизить общие затраты на материалы.

Используемые материалы

Этот метод резки лучше всего подходит для пластин и листовых материалов. Для резки толстых материалов может потребоваться слишком большое усилие, в то время как полые материалы могут деформироваться при резке. Типичные используемые материалы включают алюминий, латунь, бронзу, медь, никель, нержавеющую сталь и титан.

Обслуживаемые отрасли

Детали из металла, подвергшиеся резке, используются в различных отраслях промышленности. Примеры включают авиационные двигатели, диски, трубы, насосы, кольца и трубки.

 


Услуги по резке металла на заказ от AAA Metals

Нужна ли вам резка пилой, лазерная резка, гидроабразивная резка или резка для вашего проекта, AAA Metals поможет вам! Мы можем разрезать широкий спектр металлов на различные формы, размеры и количества в соответствии со строгими спецификациями.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *