Pemotongan logam: kaedah, peralatan dan alatan

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Pemotongan logam dilakukan agar bahan kerja memperoleh bentuk yang diingini. Untuk tujuan ini, adalah perlu untuk mengeluarkan lebihan. Manipulasi sedemikian dilakukan melalui penggunaan alat pemotong yang berbeza pada mesin khas. Dalam kejuruteraan mekanikal, pemotongan logam adalah sangat penting. Sesungguhnya, tanpa proses ini, kereta biasa mahupun peranti lain tidak boleh dibuat.

Aplikasi teknologi

Pemotongan logam melalui pemotongan diamalkan dalam kerja pengasaran awal dan dalam operasi akhir, yang dipanggil pemprosesan halus. Malah, tindakan sedemikian kadangkala perlu dilakukan, memerhatikan ketepatan yang tinggi: sehingga pecahan mikron. Dan ini adalah nilai yang sangat kecil.

Pemotongan logam juga diamalkan untuk bahagian mesin yang besar. Sebagai contoh, untuk pemutar turbin hidraulik. Diameter pendesak mereka boleh melebihi tanda 9-10 meter. Juga, butiran yang sukar dilihat walaupun di bawah mikroskop boleh dipotong. Melalui pemprosesan, elemen menerima bentuk, saiz yang dikehendaki, memperoleh kualiti permukaan yang diperlukan. Hayat perkhidmatan produk bergantung pada penunjuk ini.

Teori pemotongan

Sains sedemikian mengkaji memotong logam dengan cara yang sama. Ia muncul pada akhir abad ke-19. Sehingga kini, mereka terlibat di dalamnya di Rusia dan di luar negara. Isu utama ialah kadar penyingkiran cip mesin supaya hayat alat dimaksimumkan. Nampaknya ramai bahawa mencapai kelajuan tinggi tidak begitu sukar. Tetapi tidak. Masalahnya ialah pemotongan logam menghasilkan haba. Ia memanaskan dan melembutkan alat untuk bekerja, berisiko merosakkannya. Adalah sangat penting untuk memilih penyejukan yang sesuai untuk pemotong. Tetapi ia tidak selalu menyelesaikan masalah. Di samping itu, ia juga boleh merosakkan logam. Oleh itu, kelajuan kerja bergantung sebahagiannya pada cara mesin yang betul dipilih. Alat untuk memotong logam hendaklah dibeli dengan mengambil kira sifat bahan dan sifatnya.

Ciri penggunaan mesin

Mesin pemotong logam dibahagikan kepada jenis. Mereka berbeza dalam alat yang digunakan. Juga, teknologi pemotongan logam dengan bantuan mereka berbeza. Pemotong yang paling biasa digunakan. Dengan itu, anda boleh melakukan operasi apa-apa kerumitan. Semua alat lain adalah sama ada pengubahsuaian, atau gabungan beberapa jenis. Terdapat dua corak kerja yang paling biasa:

• berpusing, apabila bahan kerja berputar, dan pemotong perlahan-lahan bergerak di sepanjang paksinya;
• merancang - mereka berdua pergi ke hadapanpergerakan.

Mesin yang mereka perlukan adalah berbeza sama sekali.

Ciri pemotongan logam

Seperti yang dinyatakan sebelum ini, proses berkenaan mungkin berlaku secara tidak biasa. Dan terdapat pelbagai cara memproses logam dengan memotong, yang mana penggunaan peralatan ini atau itu disediakan.

Selain memusing dan mengetam, mengisar dan mengisar adalah kaedah kerja biasa. Walau bagaimanapun, kaedah pertama adalah yang paling popular. Pemprosesan mekanikal logam dengan memotong dengan pelbagai kaedah mempunyai banyak persamaan dengan mengasah. Oleh itu, jika anda mempelajari kaedah ini, maka pasti tidak akan ada masalah dengan yang lain pada masa akan datang. Dan semuanya akan menjadi sangat mudah dari segi kerja. Berikut ialah ciri menggunakan jenis mesin yang berbeza.

Aplikasi mesin pelarik

Peralatan memotong berbeza-beza. Salah satu jenis alat mesin utama ialah mesin pelarik. Penggunaannya telah diamalkan sejak zaman dahulu. Kemudian ia dikuasakan oleh peranti tali seperti haluan untuk menembak. Dalam bidang seperti pemotongan logam, pusingan kini digunakan untuk mengeluarkan bahagian mesin. Selain itu, ini dilakukan dengan tepat dan cepat sehingga matlamat tersebut tidak dapat dicapai secara mekanikal.

Asas mesin jenis ini ialah katil. Bahan kerja mesti diapit di antara pusat stok ekor dan stok kepala atau dalam chuck. Teguhkan pemotong dalam sokongan. Tetapkan menggunakan kotak khas, mengingatkan kereta, kelajuan putaran yang diperlukan untuk memotong. Pada instrumenterdapat penggelek berjalan, yang bergerak daripadanya dan menyesarkan angkup bersama-sama dengan pemotong. Jika, sebagai tambahan kepada itu, terdapat skru plumbum, maka pemotongan boleh dilakukan menggunakan mesin sedemikian. Apabila terdapat kepala pusing dan bukannya tailstock, alat itu dipanggil pelarik turet. Mesin pemotong sedemikian boleh melakukan pelbagai jenis kerja. Untuk pemprosesan produk dengan diameter yang besar, alat seperti alat pusing muka atau alat pusing putar digunakan. Terdapat jenis lain.

Tingkatkan kehidupan mesin pelarik

Pakar sentiasa berusaha untuk mencari bahan yang sesuai yang boleh meningkatkan ketahanan alat kerja untuk pemotongan logam. Sebelum ini, alat mesin dibuat berdasarkan keluli karbon mudah, yang mempunyai komposisi mudah dari segi kimia. Selepas itu, bahan dengan kandungan tungsten yang tinggi mula digunakan. Dengan bantuan mereka, adalah mungkin untuk memotong logam dengan lebih cepat. Oleh itu, mereka mula dipanggil pemotongan cepat. Namun, lama kelamaan, mereka juga tidak lagi memuaskan hati pakar dalam bidang kejuruteraan mekanikal.

Kemudian ia digantikan apabila mencipta alatan mesin dengan aloi keras kelas khas, yang mampu mengekalkan kekuatan walaupun pada suhu sehingga 100 darjah. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, proses yang berasaskan pemotongan logam menjadi lebih mudah. Ini telah dicapai melalui penggunaan bahan dengan rintangan maksimum terhadap suhu tinggi. Bergantung pada kekerasan awal bahan kerja, seperti pemotong, serta jenis kerja, ia boleh diproses pada kelajuan yang dikehendaki,yang dikawal melalui kotak khas.

Pengilangan sebagai sejenis pemprosesan logam

Kaedah kerja ini agak meluas dan berprestasi tinggi. Ia dijalankan menggunakan mesin pengilangan khas. Mesin CNC (Computer Numerical Control) semakin banyak digunakan. Bergantung pada lokasi caliper, ia dibahagikan kepada beberapa jenis:

• menegak;
• mendatar;
• portal;
• membujur;
• pengilangan gear;
• multi-spindle;
• spindel tunggal dan lain-lain.

Pakar dalam pembuatan peralatan jenis ini sentiasa menambah baiknya supaya produktiviti pemprosesan logam lebih tinggi. Bahan mesin sentiasa berubah, dan reka bentuknya juga berubah. Seperti pemotong semasa mengetam, pemotong pengilangan melakukan tindakan yang serupa. Tetapi pada masa yang sama, ia menggabungkan beberapa jenisnya. Dan akan lebih produktif. Disebabkan ini, pengilangan adalah jauh lebih baik daripada pengetam dan secara beransur-ansur menggantikannya dalam pengeluaran.

Ciri pengisaran

Mesin untuk jenis pemprosesan ini digunakan untuk mengisar bahagian dalam dan luar permukaan bulat, satah berbeza, pemesinan tanpa pusat, benang, gear dan banyak lagi. Alat sedemikian untuk logam tergolong dalam kategori yang paling produktif. Sebagai tambahan kepada mesin khas, terdapat peranti lain. Ini adalah roda pengisar yang termasuk besarbilangan elemen pemotongan kecil. Mereka, sebaliknya, diikat dengan peranti pengikat khas. Dan setiap zarah itu sendiri adalah pemotong. Seperti yang anda lihat, kami telah meliputi peralatan pemprosesan logam. Di bawah ini kita akan berkenalan dengan teknik yang lebih moden yang membolehkan memotongnya.

Ciri teknologi pemotongan plasma

Terdapat beberapa teknik yang digunakan untuk logam karbon rendah. Tetapi pemotongan plasma dianggap sebagai salah satu yang paling produktif. Oleh itu, ia patut memikirkan ciri dan kelebihannya dengan lebih terperinci. Teknologi proses pesat dan sentiasa berkembang. Pemotongan logam plasma digunakan secara meluas dalam pelbagai kawasan perindustrian: daripada pembinaan rumah kepada kejuruteraan mekanikal. Bersama-sama dengan kaedah oksigen-gas, ia dianggap agak menjanjikan.

Faedah Utama

Kaedah pemotongan plasma logam mempunyai sejumlah besar kelebihan. Salah satunya ialah kelajuan kerja. Selalunya, kosong untuk memotong mempunyai ketebalan sehingga 25 mm. Dalam kes ini, kelajuan pemprosesannya adalah lebih kurang dua kali ganda dan lebih daripada itu apabila menggunakan pemotongan gas oksi. Dan perlu ditambah bahawa dengan penurunan ketara dalam ketebalan kepingan logam, ia boleh melebihinya sebanyak 12 kali. Kelebihan ini boleh meningkatkan produktiviti dan menjimatkan masa dengan ketara.

Satu lagi kelebihan kaedah ini ialah kelajuan pembakaran yang tinggi dan berkualiti tinggi. Ciri ini sangat penting semasa memotongproduk logam. Dengan kaedah plasma, ia adalah kira-kira 2 saat. Sebagai perbandingan: pemotongan gas dengan oksigen - 30, masing-masing, tertakluk kepada suhu sekurang-kurangnya 1 ribu darjah. Interaksi pendek alat dengan logam adalah baik, pertama sekali, kerana dalam beberapa saat bahan tidak akan mempunyai masa untuk berubah bentuk, kerana ia boleh berlaku dalam kes lain.

Satu lagi kelebihan kaedah plasma yang tidak diragukan ialah jumlah skala minimum semasa operasi. Ia boleh dikeluarkan dengan mudah. Sistem pemotongan juga mudah dikendalikan dan membantu menyediakan ketinggian alat yang betul dan kelajuan yang baik.

Menjimatkan masa dan wang

Pemotongan plasma juga melibatkan pemotongan berbilang helaian pada masa yang sama, yang menjimatkan banyak masa. Dengan kaedah ini, pelbagai jenis bahan boleh diproses:

• aluminium;
• keluli tahan karat;
• tembaga dan banyak lagi.

Adalah mustahil untuk tidak mengambil perhatian tentang keselamatan penggunaan sistem plasma. Mereka tidak menggunakan gas mudah terbakar, api terbuka, dan tidak mengeluarkan banyak haba. Semua ini dengan ketara mengurangkan kemungkinan risiko untuk pengguna apabila bekerja dengan logam panas. Kawasan yang terjejas haba hanya 2 milimeter.

Semua ciri pemotongan plasma mempunyai kesan positif terhadap kos bahan kitar semula. Kerja-kerja dijalankan secara kualitatif, cepat dan universal. Untuk pelbagai tujuan, kelebihan ini lebih diutamakan daripada yang lain.

Ciri-ciri laserkaedah

Hari ini, banyak teknologi telah diperkenalkan dalam bidang pemprosesan produk logam. Mereka boleh memudahkan kerja pereka, pembina dan profesional lain yang kerjanya entah bagaimana berkaitan dengan proses ini. Pemotongan laser pada masa ini dianggap paling maju. Ia membolehkan anda mendapat peluang hebat dalam pembuatan produk logam dari segi reka bentuk dan pelbagai konfigurasi.

Teknik yang menjanjikan seperti ini agak muda, tetapi sudah diedarkan secara meluas. Pemotongan logam logam dilakukan dengan cara pemasangan khas yang berkuasa secara teknikal tertumpu. Mereka dicirikan oleh kepekatan rasuk tinggi. Dan mereka boleh memotong bukan sahaja aluminium atau tembaga, tetapi juga kayu dan bahan lain.

Kaedah Penerangan

Dengan kaedah pemotongan ini, oksida kelihatan pada permukaan logam. Mereka meningkatkan proses penyerapan tenaga dan dapat mengekalkan suhu sehingga takat lebur. Pada titik sentuhan, pancaran laser mencipta nilai suhu maksimum, akibatnya bahan mula cair. Tetapi di luar zon yang ditentukan, ia hanya panas. Bersama-sama dengan ini, gas aktif dibekalkan, selalunya ia adalah oksigen. Ia meniup keluar produk pembakaran dan membolehkan anda meningkatkan kelajuan pemotongan dengan ketara. Oksigen memanaskan berbilang lapisan dengan mengeluarkan logam cecair dan oksida.

Semua ini berlaku semasa bahan tidak dipotong sehingga kedalamannya sepenuhnya. Lagipun, pancutan gas berhampiran garisan pemisah dapat menyejukkannya secara aktif. Zon kecil yang terkena haba bolehmemastikan penciptaan tepi selari pada jarak yang kecil antara satu sama lain (kira-kira 0.2 mm). Selalunya, untuk mencapai satu atau lain ketepatan semasa operasi pemotongan, ia menjadi perlu untuk memperkenalkan kawalan automatik melalui komputer. Dalam kes sedemikian, anda boleh memprogramkan penciptaan produk siap.

Untuk pemotongan laser kepingan logam, peralatan berasaskan keadaan pepejal dan alat gas paling kerap digunakan. Dalam kes ini, potongan bahan adalah sama rata. Tiada pemotongan logam mekanikal boleh memberikan ketepatan sedemikian, dengan mengambil kira pelaksanaan segera dan dengan jumlah sisa yang minimum. Pada asasnya, untuk pemprosesan logam lembaran, peranti berasaskan gas dan laser keadaan pepejal digunakan. Potongan laser logam akan menjadi sekata sempurna. Ia akan berubah tanpa ubah bentuk yang terdapat semasa pemotongan mekanikal. Selain itu, teknologi pemotongan laser membolehkan ketepatan kerja yang ketara, pembaziran yang minimum dan masa pemulihan yang cepat.

Faedah kaedah

Pemotongan laser adalah salah satu yang paling dituntut dalam pasaran pemotongan produk logam. Ia telah memudahkan kerja dengan bahan karbida. Lagipun, mereka agak rumit dari segi pemprosesan dan selalunya boleh menjadi lebih teruk selepas manipulasi sedemikian. Terbaik untuk pemotongan laser:

• keluli;
• logam bukan ferus;
• aloi aluminium.

Cadar tebal jugadiproses jauh lebih baik. Ia akan menjadi lebih mudah untuk bekerja dengan bentuk bahagian logam yang kompleks dan membuat lubang pada bahan yang sangat keras dengan diameter kecil. Di sini, dari segi geometri, anda boleh memberi kebebasan kepada imaginasi anda. Sistem ini boleh diautomasikan. Untuk melakukan ini, sudah cukup untuk membuat fail khas dengan program tertentu pada komputer. Tidak akan ada kesan mekanikal pada logam - ini juga penting. Kelebihan berikut juga telah diperhatikan dengan pemprosesan laser:

• Keupayaan untuk mencipta kontur potongan yang kompleks.
• Hampir semua kepingan logam boleh dimesin tanpa mengira sifat termanya.
• Kerja ketepatan tinggi.
• Pemotongan boleh dilakukan walaupun pada bahan yang mudah berubah bentuk dan tidak terlalu keras.
• Produktiviti tinggi kerana kuasa laser yang tinggi.
• Jika permukaan perlu licin, lebih baik menggunakan rasuk fokus dengan kuasa boleh laras.

Kaedah gas

Mari kita pertimbangkan kaedah yang agak biasa untuk mempengaruhi logam, yang telah digunakan secara aktif selama bertahun-tahun. Ini adalah pemotongan gas. Ia agak popular dan kos efektif. Dengan cara lain, ia juga dipanggil oksigen, kerana dalam kes ini proses mempengaruhi logam adalah bersifat terma. Terdapat aliran oksigen selepas tamat kerja dan mengeluarkan sisa oksida cecair. Sebagai permulaan, pinggir atas bahagian itu dipanaskan. Bergantung pada komposisi kimia bahan (contohnya, keluli), suhu pencucuhannya boleh berjulat dari 1000 hingga 1200 darjah.

Tong pemotong gasdigunakan pada aloi sederhana, aloi rendah atau keluli karbon. Ketebalan kepingan logam atau produk lain mestilah maksimum 300 milimeter. Kaedah gas-oksigen pemprosesan logam mempunyai kelebihannya:

• Kos pemprosesan yang rendah.
• Tidak perlu bekerja dengan tepi selepas prosedur selesai.
• Ketersediaan pemotongan lurus dan pepenjuru produk pada sudut berbeza.
• Lembaran logam tebal boleh digunakan.

Adakah terdapat standard kerja?

Ramai yang tertanya-tanya sama ada pemotongan logam mempunyai GOST atau piawaian lain mengenai pelaksanaan pemprosesan struktur. Jadi, mengikut peraturan dan kriteria yang ada, proses sedemikian mempunyai tugasnya yang tersendiri. Pertama sekali, butiran mesti diberikan satu atau lain konfigurasi dan dimensi. Ini diperlukan oleh dokumentasi teknologi yang digunakan. Sebagai contoh, projek yang diluluskan untuk pembinaan objek. Selain itu, permukaan yang akan dirawat mestilah sentiasa bersih mengikut piawaian yang diterima. GOST menyenaraikan kaedah mekanikal pemotongan logam, termasuk memusing, menggerudi, mengisar, serta slotting, broaching. Pemprosesan akhir produk juga ditunjukkan. Setiap jenis pemprosesan mekanikal logam bukan sahaja sepadan dengan peralatan tertentu, tetapi juga dengan nombor siri.

Seperti yang telah kita lihat, terdapat banyak cara pemprosesan produk mekanikal dan automatik untuk memotongnya. Semua ini digunakan secara meluas dalam pembinaan, kejuruteraan,pembaikan dan kawasan lain. Kaedah sentiasa dipertingkatkan dan ditambah dengan yang baharu, peralatan moden sedang dicipta, yang setiap kali menjadikan proses semakin mudah.