Metalli lõikamine: meetodid, seadmed ja tööriistad

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Metalli lõikamine toimub selleks, et toorik omandaks soovitud kuju. Selleks on vaja eemaldada liigne. Selline manipuleerimine viiakse läbi erinevate lõikeriistade kasutamisega spetsiaalsetel masinatel. Masinaehituses on metalli lõikamine väga oluline. Tõepoolest, ilma selle protsessita ei saa teha tavalisi autosid ega muid seadmeid.

Tehnoloogia rakendamine

Metalli lõikamist lõikamise teel praktiseeritakse esialgsel karestamistööl ja lõpptoimingutel, mida nimetatakse peentöötluseks. Tõepoolest, selliseid toiminguid tuleb mõnikord teha, jälgides suurt täpsust: kuni mikroni murdosadeni. Ja see on väga väike väärtus.

Metalli lõikamist praktiseeritakse ka suurte masinaosade puhul. Näiteks hüdroturbiini rootorite jaoks. Nende tiivikute läbimõõt võib ületada 9-10 meetrit. Samuti saab lõigata neid detaile, mida on isegi mikroskoobi all raske näha. Töötlemise käigus saab element soovitud kuju, suuruse, vajaliku pinnakvaliteedi. Toote kasutusiga sõltub sellest indikaatorist.

Lõikamise teooria

Selline teadus uurib metalli lõikamist sarnasel viisil. See ilmus 19. sajandi lõpus. Siiani on nad sellega tegelenud nii Venemaal kui ka välismaal. Põhiküsimus on masina laastude eemaldamise kiirus, et tööriista eluiga oleks maksimaalne. Paljudele võib tunduda, et suure kiiruse saavutamine polegi nii keeruline. Aga ei ole. Asi on selles, et metalli lõikamine arendab soojust. See soojendab ja pehmendab tööriista tööks, riskides seda kahjustada. Väga oluline on valida lõikurile õige jahutus. Kuid see ei lahenda alati probleemi. Lisaks võib see isegi metalli kahjustada. Seetõttu sõltub töö kiirus osaliselt sellest, kuidas õige masin valiti. Metalli lõikamiseks mõeldud tööriist tuleks osta materjali omadusi ja selle omadusi arvesse võttes.

Masinate kasutamise omadused

Metallilõikemasinad jagunevad tüüpideks. Need erinevad kasutatava tööriista poolest. Samuti on nende abiga metalli lõikamise tehnoloogia erinev. Kõige sagedamini kasutatav lõikur. Sellega saate teha mis tahes keerukusega toiminguid. Kõik muud tööriistad on kas selle modifikatsioonid või mitut tüüpi kombinatsioon. On kaks levinumat töömudelit:

• treimine, kui toorik pöörleb ja lõikur liigub aeglaselt piki oma telge;
• hööveldamine – mõlemad lähevad edasiliigutused.

Masinad, mida nad vajavad, on täiesti erinevad.

Metalli lõikamise omadused

Nagu varem mainitud, võib kõnealune protsess toimuda ebatüüpiliselt. Ja metallide lõikamise teel töötlemiseks on erinevaid viise, selleks on ette nähtud selle või teise seadme kasutamine.

Lisaks treimisele ja hööveldamisele on levinud töömeetodid freesimine ja lihvimine. Kuid esimene meetod on kõige populaarsem. Metallide mehaanilisel töötlemisel erinevate meetoditega lõikamise teel on palju ühist teritamisega. Seega, kui selle meetodi ära õpid, siis ülejäänuga tulevikus kindlasti probleeme ei teki. Ja töö osas saab kõik olema väga lihtne. Allpool on toodud eri tüüpi masinate kasutamise funktsioonid.

Treipinkide kasutamine

Lõikeseadmed on erinevad. Üks peamisi tööpinkide tüüpe on treipink. Selle kasutamist on praktiseeritud iidsetest aegadest. Siis toideti seda köisseadmetega nagu vibu laskmiseks. Sellises valdkonnas nagu metalli lõikamine, kasutatakse praegu masinaosade valmistamiseks treimist. Pealegi tehakse seda nii täpselt ja kiiresti, et selliseid eesmärke pole võimalik mehaaniliselt saavutada.

Seda tüüpi masinate alus on voodi. Töödeldav detail tuleb kinnitada saba- ja peatoe keskpunktide vahele või padrunisse. Tugevdage lõikurit toes. Määrake spetsiaalse kasti abil, mis meenutab autot, lõikamiseks vajalik pöörlemiskiirus. Pilli pealseal on jooksev rull, mis hakkab sellest liikuma ja nihutab pidurisadulat koos lõikuriga. Kui lisaks sellele on juhtkruvi, saab lõikamist teostada sellise masinaga. Kui sabatoe asemel on pöördpea, nimetatakse seda tööriista tornitreipingiks. Selline lõikemasin võib teha erinevat tüüpi töid. Suure läbimõõduga toodete töötlemiseks kasutatakse selliseid tööriistu nagu näo- või pöörlemisseade. Seda on ka teist tüüpi.

Parandage treipingi eluiga

Spetsialistid töötavad pidev alt, et leida sobivaid materjale, mis võivad suurendada metalli lõikamiseks kasutatavate töövahendite vastupidavust. Varem valmistati tööpinke lihtsate süsinikteraste baasil, mis olid keemiliselt lihtsa koostisega. Pärast seda hakati kasutama suure volframisisaldusega materjale. Nende abiga oli võimalik metalle palju kiiremini lõigata. Seetõttu hakati neid nimetama kiirlõikavateks. Kuid aja jooksul ei rahuldanud need ka masinaehituse valdkonna spetsialiste.

Siis asendati need tööpinkide loomisel eriklassi kõvasulamitega, mis suudavad säilitada tugevust isegi kuni 100 kraadise temperatuuri juures. Viimastel aastatel on metalli lõikamisel põhinev protsess muutunud veelgi lihtsamaks. See on saavutatud materjalide kasutamisega, millel on maksimaalne vastupidavus kõrgetele temperatuuridele. Olenev alt tooriku, näiteks lõikuri, esialgsest kõvadusest ja töö tüübist saab seda töödelda soovitud kiirusega,mida reguleeritakse spetsiaalse kasti abil.

Freesimine kui metallitöötlemise liik

See töömeetod on üsna lai alt levinud ja üsna suure jõudlusega. See viiakse läbi spetsiaalse freespingi abil. Üha enam kasutatakse CNC (Computer Numerical Control) masinaid. Sõltuv alt nihiku asukohast on need jagatud mitmeks tüübiks:

• vertikaalne;
• horisontaalne;
• portaal;
• pikisuunaline;
• hammasratta freesimine;
• mitme spindliga;
• üksvõll ja teised.

Selliste seadmete valmistamise spetsialistid täiustavad neid pidev alt, et metallitöötlemise tootlikkus oleks kõrgem. Masinate materjal muutub pidev alt, muutub ka selle disain. Nagu lõikur hööveldamisel, teeb ka frees sarnaseid toiminguid. Kuid samal ajal ühendab see mitut tüüpi. Ja on produktiivsem. Tänu sellele on freesimine hööveldamisest oluliselt parem ja seda järk-järgult tootmises välja vahetamas.

Lihvimisfunktsioonid

Seda tüüpi töötlemiseks mõeldud masinaid kasutatakse ümmarguste pindade sise- ja välispinna lihvimiseks, erinevate tasapindade, tsentriteta töötlemise, keermete, hammasrataste ja muu jaoks. Selline metallide tööriist kuulub kõige produktiivsemate kategooriasse. Lisaks spetsiaalsele masinale on veel üks seade. See on lihvketas, mis sisaldab suurtväikeste lõikeelementide arv. Need on omakorda kinnitatud spetsiaalse sidumisseadmega. Ja iga osake on iseenesest lõikur. Nagu näete, oleme katnud metallitöötlemisseadmed. Allpool tutvume moodsamate tehnikatega, mis võimaldavad seda lõigata.

Plasmalõiketehnoloogia omadused

Madala süsinikusisaldusega metallide jaoks kasutatakse mitut tehnikat. Kuid plasma lõikamist peetakse üheks produktiivsemaks. Seetõttu tasub selle omadustel ja eelistel üksikasjalikum alt peatuda. Protsessitehnoloogia areneb kiiresti ja pidev alt. Metallide plasmalõikamist kasutatakse laialdaselt erinevates tööstusvaldkondades: alates majaehitusest kuni masinaehituseni. Koos hapniku-gaasi meetodiga peetakse seda üsna paljulubavaks.

Peamised eelised

Metallide plasmalõikamise meetodil on palju eeliseid. Üks neist on töö kiirus. Kõige sagedamini on lõikamiseks mõeldud toorikute paksus kuni 25 mm. Sel juhul on nende töötlemise kiirus ligikaudu kaks korda ja isegi suurem kui hapnikugaasi lõikamise korral. Ja tasub lisada, et metalllehe paksuse märgatava vähenemisega võib see seda ületada 12 korda. See eelis võib oluliselt tõsta tootlikkust ja säästa aega.

Meetodi teine eelis on kõrge ja kvaliteetne põlemiskiirus. See omadus on lõikamisel väga olulinemetalltooted. Plasmameetodil on see umbes 2 sekundit. Võrdluseks: gaasi lõikamine hapnikuga - vastav alt 30, kui temperatuur on vähem alt 1000 kraadi. Tööriista lühike koostoime metalliga on hea ennekõike seetõttu, et paari sekundiga ei jõua materjal deformeeruda, nagu võib juhtuda mõnel teisel juhul.

Teine plasmameetodi vaieldamatu eelis on minimaalne katlakivi töötamise ajal. Seda saab kergesti eemaldada. Lõikesüsteeme on ka lihtne kasutada ja need aitavad tagada õige tööriista kõrguse ja hea kiiruse.

Aja ja raha kokkuhoid

Plasma lõikamine hõlmab ka mitme lehe samaaegset lõikamist, mis säästab palju aega. Selle meetodiga saab töödelda erinevat tüüpi materjale:

• alumiinium;
• roostevaba teras;
• vask ja palju muud.

Plasmasüsteemide kasutamise ohutust ei saa mainimata jätta. Nad ei kasuta põlevaid gaase, ei ava tuld ega eralda palju soojust. Kõik see vähendab oluliselt kasutajate võimalikke riske kuumade metallidega töötamisel. Kuumusest mõjutatud ala on ainult 2 millimeetrit.

Kõik plasmalõikuse omadused avaldavad positiivset mõju materjalide ringlussevõtu maksumusele. Tööd teostatakse kvaliteetselt, kiiresti ja universaalselt. Paljudel eesmärkidel on need eelised teistest eelistatumad.

Laseri omadusedmeetod

Tänapäeval on metalltoodete töötlemise valdkonnas kasutusele võetud palju tehnoloogiaid. Need võivad oluliselt hõlbustada disainerite, ehitajate ja teiste spetsialistide tööd, kelle töö on selle protsessiga kuidagi seotud. Laserlõikamist peetakse praegu kõige arenenumaks. See võimaldab teil saada suurepäraseid võimalusi metalltoodete valmistamisel nii disaini kui ka erinevate konfiguratsioonide osas.

Selline paljutõotav tehnika on üsna noor, kuid juba lai alt levinud. Metalli laserlõikamine toimub fokuseeritud tehniliselt võimsate eripaigaldiste abil. Neid iseloomustab kiire kiire kontsentratsioon. Ja nad suudavad lõigata mitte ainult alumiiniumi või vaske, vaid ka puitu ja muid materjale.

Meetodi kirjeldus

Selle lõikamismeetodi korral tekivad metalli pinnale oksiidid. Need suurendavad energia neeldumisprotsessi ja suudavad hoida temperatuuri kuni sulamistemperatuurini. Kontaktpunktis tekitab laserkiir maksimaalsed temperatuuriväärtused, mille tulemusena hakkab materjal sulama. Kuid väljaspool määratud tsooni see ainult soojeneb. Koos sellega tarnitakse aktiivset gaasi, enamasti on see hapnik. See puhub põlemisproduktid välja ja võimaldab oluliselt suurendada lõikekiirust. Hapnik soojendab mitut kihti, eemaldades vedela metalli ja oksiidid.

Kõik see juhtub siis, kui materjali ei lõigata täies ulatuses läbi. Lõppude lõpuks suudab eraldusliinide lähedal asuv gaasijuga seda aktiivselt jahutada. Väike kuumusest mõjutatud tsoon võibtagada paralleelsete servade loomine üksteisest väikesel kaugusel (umbes 0,2 mm). Väga sageli tuleb lõikeoperatsioonil ühe või teise täpsuse saavutamiseks vajalikuks võtta kasutusele automaatjuhtimine arvuti abil. Sellistel juhtudel saate programmeerida valmistoote loomise.

Lekkmetallide laserlõikamiseks kasutatakse kõige sagedamini tahkis- ja gaasitööriistadel põhinevaid seadmeid. Sellisel juhul on materjali lõige täiesti ühtlane. Ükski mehaaniline metallilõikamine ei suuda tagada sellist täpsust, võttes arvesse kiiret teostamist ja minimaalset jäätmekogust. Põhimõtteliselt kasutatakse lehtmetalli töötlemiseks gaasi- ja tahkislaseritel põhinevaid seadmeid. Metalli laserlõige on täiesti ühtlane. See osutub ilma mehaanilise lõikamise ajal esinevate deformatsioonideta. Lisaks võimaldab laserlõikamise tehnoloogia märkimisväärset töötäpsust, minimaalset raiskamist ja kiiret tööaega.

Meetodi eelised

Laserlõikus on metallitoodete lõikamise turul üks nõutumaid. See on muutnud karbiidmaterjalidega töötamise palju lihtsamaks. Lõppude lõpuks on need töötlemise osas üsna keerulised ja võivad pärast selliseid manipuleerimisi sageli halveneda. Parim laserlõikamiseks:

• teras;
• värvilised metallid;
• alumiiniumisulamid.

Paksud linad kapalju paremini töödeldud. Lihtsam on töötada keeruka kujuga metallosadega ja teha auke väikese läbimõõduga väga kõvadesse materjalidesse. Siin saate geomeetria osas oma kujutlusvõimele vabad käed anda. Süsteemi saab automatiseerida. Selleks piisab, kui luua arvutis etteantud programmiga spetsiaalne fail. Metallile ei avaldata mehaanilisi mõjusid - see on samuti oluline. Lasertöötlusel on täheldatud ka järgmisi eeliseid:

• Võimalus luua keerukaid lõikekontuure.
• Peaaegu iga lehtmetalli saab töödelda, olenemata selle soojusomadustest.
• Väga täpne töö.
• Lõikamine on võimalik isegi kergesti deformeeruvate ja mitte liiga kõvade materjalide puhul.
• Kõrge tootlikkus tänu suurele laservõimsusele.
• Kui pind peab olema sile, on parem kasutada reguleeritava võimsusega fokuseeritud kiirt.

Gaasimeetod

Võtleme ühe üsna levinud metalli mõjutamise meetodi, mida on aktiivselt kasutatud juba aastaid. See on gaasi lõikamine. See on üsna populaarne ja tasuv. Teisel viisil nimetatakse seda ka hapnikuks, kuna sel juhul on metalli mõjutamise protsess termiline. Pärast töö lõppu tekib hapnikuvool ja see eemaldab vedela oksiidi jäägid. Alustuseks soojendatakse detaili ülemist serva. Sõltuv alt materjali (näiteks terase) keemilisest koostisest võib selle süttimistemperatuur olla vahemikus 1000 kuni 1200 kraadi.

Gaasilõikekannkasutada keskmise sulami, madala legeeritud või süsinikterasele. Metalllehe või muu toote paksus peab olema maksimaalselt 300 millimeetrit. Metalli töötlemise gaasi-hapniku meetodil on oma eelised:

• Madalad töötlemiskulud.
• Pärast protseduuri lõppu pole vaja servaga töötada.
• Toodete sirge ja diagonaallõikamise võimalus erinevate nurkade all.
• Võib kasutada pakse metalllehti.

Kas tööstandard on olemas?

Paljud mõtlevad, kas metalli lõikamisel kehtivad GOST või muud konstruktsioonitöötluse teostamise standardid. Nii et vastav alt kehtivatele reeglitele ja kriteeriumidele on sellisel protsessil omad ülesanded. Esiteks tuleb detailidele anda üks või teine konfiguratsioon ja mõõtmed. Seda nõuab kasutatav tehnoloogiline dokumentatsioon. Näiteks kinnitatud projekt objekti ehitamiseks. Samuti peab töödeldav pind olema alati puhas vastav alt aktsepteeritud standarditele. GOST-ides loetletakse metalli lõikamise mehaanilised meetodid, sealhulgas treimine, puurimine, freesimine, aga ka pilustamine, avamine. Samuti on märgitud toodete lõplik töötlemine. Iga metallide mehaanilise töötlemise tüüp ei vasta mitte ainult teatud seadmetele, vaid ka seerianumbrile.

Nagu nägime, on toodete mehaaniliseks ja automatiseeritud töötlemiseks nende lõikamiseks palju võimalusi. Seda kõike kasutatakse laialdaselt ehituses, inseneritöös,remont ja muud alad. Meetodeid täiustatakse ja täiendatakse pidev alt uutega, luuakse kaasaegseid seadmeid, mis muudavad protsessi iga korraga aina lihtsamaks.