Metāla griešana: metodes, iekārtas un instrumenti

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Metāla griešana tiek veikta, lai sagatave iegūtu vēlamo formu. Šim nolūkam ir nepieciešams noņemt lieko. Šādas manipulācijas tiek veiktas, izmantojot dažādus griezējinstrumentus īpašās iekārtās. Mašīnbūvē metāla griešana ir ļoti svarīga. Patiešām, bez šī procesa nevar izgatavot ne parastās automašīnas, ne citas ierīces.

Tehnoloģijas pielietojums

Metāla griešana, izmantojot griešanu, tiek praktizēta sākotnējā rupjā apstrādāšanā un beigu operācijās, ko sauc par smalko apstrādi. Patiešām, šādas darbības dažreiz ir jāveic, ievērojot augstu precizitāti: līdz mikrona daļām. Un tā ir ļoti maza vērtība.

Metāla griešana tiek praktizēta arī lielām mašīnu daļām. Piemēram, hidraulisko turbīnu rotoriem. To lāpstiņriteņu diametrs var pārsniegt 9-10 metru atzīmi. Tāpat var izgriezt tās detaļas, kuras ir grūti saskatīt pat zem mikroskopa. Apstrādājot, elements iegūst vēlamo formu, izmēru, iegūst nepieciešamo virsmas kvalitāti. Produkta kalpošanas laiks ir atkarīgs no šī indikatora.

Griešanas teorija

Šāda zinātne pēta metāla griešanu līdzīgā veidā. Tas parādījās 19. gadsimta beigās. Līdz šim viņi ar to nodarbojas gan Krievijā, gan ārzemēs. Galvenais jautājums ir mašīnas skaidu noņemšanas ātrums, lai instrumenta kalpošanas laiks būtu maksimāls. Daudziem var šķist, ka sasniegt lielu ātrumu nemaz nav tik grūti. Bet tā nav. Lieta tāda, ka metāla griešana attīsta siltumu. Tas sasilda un mīkstina instrumentu darbam, riskējot to sabojāt. Ir ļoti svarīgi izvēlēties pareizo griezēja dzesēšanu. Bet tas ne vienmēr atrisina problēmu. Turklāt tas var pat sabojāt metālu. Tāpēc darba ātrums daļēji ir atkarīgs no tā, kā tika izvēlēta pareizā mašīna. Instruments metāla griešanai jāiegādājas, ņemot vērā materiāla īpašības un tā īpašības.

Iekārtu lietošanas iezīmes

Metāla griešanas mašīnas tiek iedalītas tipos. Tie atšķiras pēc izmantotā instrumenta. Arī metāla griešanas tehnoloģija ar viņu palīdzību ir atšķirīga. Visbiežāk izmantotais griezējs. Ar to jūs varat veikt jebkuras sarežģītības darbības. Visi pārējie rīki ir vai nu tā modifikācijas, vai vairāku veidu kombinācija. Ir divi visizplatītākie darba modeļi:

• virpošana, kad sagatave griežas un griezējs lēnām pārvietojas pa savu asi;
• ēvelēšana - abi iet uz priekšukustības.

Viņiem nepieciešamās mašīnas ir pilnīgi atšķirīgas.

Metāla griešanas iezīmes

Kā minēts iepriekš, attiecīgais process var notikt netipiski. Un ir dažādi veidi, kā apstrādāt metālus ar griešanu, kam tiek nodrošināta tā vai cita aprīkojuma izmantošana.

Papildus virpošanai un ēvelēšanai, frēzēšana un slīpēšana ir izplatītas darba metodes. Tomēr pirmā metode ir vispopulārākā. Metālu mehāniskai apstrādei, griežot ar dažādām metodēm, ir daudz kopīga ar asināšanu. Tāpēc, ja jūs apgūsiet šo metodi, tad ar pārējo noteikti nebūs problēmu nākotnē. Un darba ziņā viss būs ļoti vienkārši. Tālāk ir norādītas dažādu veidu iekārtu izmantošanas iespējas.

Virpu pielietošana

Griešanas aprīkojums atšķiras. Viens no galvenajiem darbgaldu veidiem ir virpa. Tās lietošana ir praktizēta kopš seniem laikiem. Tad to darbināja virves ierīces, piemēram, loks šaušanai. Tādā jomā kā metāla griešana pašlaik virpošanu izmanto mašīnu detaļu ražošanai. Turklāt tas tiek darīts tik precīzi un ātri, ka tādus mērķus nebūs iespējams sasniegt mehāniski.

Šā tipa mašīnu pamatne ir gulta. Apstrādājamā detaļa ir jānostiprina starp astes un galvas balsta centriem vai patronā. Nostipriniet griezēju balstā. Iestatiet, izmantojot īpašu kasti, kas atgādina automašīnu, nepieciešamo griešanās ātrumu griešanai. Uz instrumentair ritošs veltnis, kas no tā iekustinās un kopā ar frēzi izspiež suportu. Ja papildus tam ir arī svina skrūve, tad griešanu var veikt, izmantojot šādu mašīnu. Ja astes statņa vietā ir grozāmā galva, instrumentu sauc par torņa virpu. Šāda griešanas mašīna var veikt dažāda veida darbus. Liela diametra izstrādājumu apstrādei tiek izmantoti tādi instrumenti kā sejas pagriešanas vai rotācijas pagriešanas aparāts. Ir arī citi tā veidi.

Uzlabojiet virpas kalpošanas laiku

Speciālisti nepārtraukti strādā, lai atrastu piemērotus materiālus, kas var palielināt metāla griešanas darba instrumentu izturību. Iepriekš darbgaldi tika izgatavoti uz vienkāršu oglekļa tēraudu bāzes, kam bija vienkāršs ķīmiskais sastāvs. Pēc tam sāka izmantot materiālus ar augstu volframa saturu. Ar viņu palīdzību bija iespējams daudz ātrāk griezt metālus. Tāpēc tos sāka saukt par ātrās griešanas. Tomēr laika gaitā tie pārstāja apmierināt speciālistus mašīnbūves jomā.

Tad tie tika nomainīti, veidojot darbgaldus ar īpašas klases cietajiem sakausējumiem, kas spēj saglabāt izturību pat temperatūrā līdz 100 grādiem. Pēdējos gados process, kura pamatā ir metāla griešana, ir kļuvis vēl vienkāršāks. Tas panākts, izmantojot materiālus ar maksimālu izturību pret augstām temperatūrām. Atkarībā no sagataves, piemēram, griezēja, sākotnējās cietības, kā arī darba veida, to var apstrādāt ar vēlamo ātrumu,kas tiek regulēts ar speciālas kastes palīdzību.

Frēzēšana kā metālapstrādes veids

Šī darba metode ir diezgan plaši izplatīta un tai ir diezgan augsta veiktspēja. To veic, izmantojot īpašu frēzmašīnu. Arvien vairāk tiek izmantotas CNC (Computer Numerical Control) iekārtas. Atkarībā no suporta atrašanās vietas tos iedala vairākos veidos:

• vertikāli;
• horizontāli;
• portāls;
• garenvirziena;
• zobratu frēzēšana;
• vairāku vārpstu;
• viena vārpsta un citi.

Šāda veida iekārtu ražošanas speciālisti to nepārtraukti pilnveido, lai metālapstrādes produktivitāte būtu augstāka. Mašīnu materiāls nepārtraukti mainās, mainās arī to dizains. Tāpat kā frēze ēvelēšanas laikā, arī frēze veic līdzīgas darbības. Bet tajā pašā laikā tas apvieno vairākus tā veidus. Un būs produktīvāks. Pateicoties tam, frēzēšana ir ievērojami pārāka par ēvelēšanu un pakāpeniski to aizstāj ražošanā.

Slīpēšanas funkcijas

Mašīnas šāda veida apstrādei tiek izmantotas apaļu virsmu iekšpuses un ārpuses slīpēšanai, dažādām plaknēm, bezcentra apstrādei, vītnēm, zobratiem un citiem. Šāds rīks metāliem pieder pie visproduktīvāko kategorijas. Papildus īpašai mašīnai ir vēl viena ierīce. Šis ir slīprips, kas ietver lielumazo griešanas elementu skaits. Tās savukārt ir nostiprinātas ar speciālu iesiešanas ierīci. Un katra daļiņa pati par sevi ir griezējs. Kā redzat, esam pārklājuši metālapstrādes iekārtas. Tālāk iepazīsimies ar modernākām tehnikām, kas ļauj to sagriezt.

Plazmas griešanas tehnoloģijas iezīmes

Ir vairākas metodes, ko izmanto metāliem ar zemu oglekļa saturu. Bet plazmas griešana tiek uzskatīta par vienu no produktīvākajiem. Tāpēc ir vērts sīkāk pakavēties pie tā īpašībām un priekšrocībām. Procesu tehnoloģija strauji un pastāvīgi attīstās. Metālu plazmas griešana tiek plaši izmantota dažādās rūpniecības jomās: no māju būvniecības līdz mašīnbūvei. Kopā ar skābekļa-gāzes metodi tā tiek uzskatīta par diezgan daudzsološu.

Galvenās priekšrocības

Metālu plazmas griešanas metodei ir daudz priekšrocību. Viens no tiem ir darba ātrums. Visbiežāk griešanai paredzēto sagatavju biezums ir līdz 25 mm. Šajā gadījumā to apstrādes ātrums ir aptuveni divas reizes un pat vairāk nekā, izmantojot skābekļa-gāzes griešanu. Un ir vērts piebilst, ka ar ievērojamu metāla loksnes biezuma samazināšanos tas var to pārsniegt 12 reizes. Šī priekšrocība var ievērojami palielināt produktivitāti un ietaupīt laiku.

Vēl viena metodes priekšrocība ir augstais un kvalitatīvais degšanas ātrums. Šī īpašība ir ļoti svarīga griešanas laikāmetāla izstrādājumi. Ar plazmas metodi tas ir apmēram 2 sekundes. Salīdzinājumam: gāzes griešana ar skābekli - attiecīgi 30, ja temperatūra ir vismaz 1 tūkstotis grādu. Īsā instrumenta mijiedarbība ar metālu ir laba, pirmkārt, tāpēc, ka pāris sekunžu laikā materiālam nebūs laika deformēties, kā tas var notikt citā gadījumā.

Vēl viena neapšaubāma plazmas metodes priekšrocība ir minimālais skalas daudzums darbības laikā. To var viegli noņemt. Griešanas sistēmas ir arī viegli lietojamas un palīdz nodrošināt pareizo instrumenta augstumu un labu ātrumu.

Ietaupiet laiku un naudu

Plazmas griešana ietver arī vairāku lokšņu griešanu vienlaikus, tādējādi ietaupot daudz laika. Ar šo metodi var apstrādāt dažāda veida materiālus:

• alumīnijs;
• nerūsējošais tērauds;
• varš un vairāk.

Nevar neievērot plazmas sistēmu lietošanas drošību. Tie neizmanto degošas gāzes, neatklāj uguni un neizdala daudz siltuma. Tas viss būtiski samazina iespējamos riskus lietotājiem, strādājot ar karstiem metāliem. Karstuma ietekmētā zona ir tikai 2 milimetri.

Visas plazmas griešanas īpašības pozitīvi ietekmē otrreizējās pārstrādes materiālu izmaksas. Darbi tiek veikti kvalitatīvi, ātri un universāli. Daudzos nolūkos šīs priekšrocības ir labāk ieteicamas nekā citas.

Lāzera funkcijasmetode

Šodien metālizstrādājumu apstrādes jomā ir ieviestas daudzas tehnoloģijas. Tie var ievērojami atvieglot darbu projektētājiem, celtniekiem un citiem profesionāļiem, kuru darbs ir kaut kādā veidā saistīts ar šo procesu. Lāzera griešana šobrīd tiek uzskatīta par vismodernāko. Tas ļauj iegūt lieliskas iespējas metāla izstrādājumu ražošanā dizaina un dažādu konfigurāciju ziņā.

Tik daudzsološs paņēmiens ir diezgan jauns, bet jau plaši izplatīts. Metāla lāzergriešana tiek veikta, izmantojot mērķtiecīgas tehniski jaudīgas speciālas instalācijas. Tiem ir raksturīga augsta staru kūļa koncentrācija. Un tie spēj griezt ne tikai alumīniju vai varu, bet arī koku un citus materiālus.

Metodes apraksts

Izmantojot šo griešanas metodi, uz metāla virsmas parādās oksīdi. Tie palielina enerģijas absorbcijas procesu un spēj uzturēt temperatūru līdz kušanas temperatūrai. Kontaktpunktā lāzera stars rada maksimālās temperatūras vērtības, kā rezultātā materiāls sāk kust. Bet ārpus noteiktās zonas tas tikai uzsilst. Kopā ar to tiek piegādāta aktīvā gāze, visbiežāk tas ir skābeklis. Tas izpūš degšanas produktus un ļauj ievērojami palielināt griešanas ātrumu. Skābeklis uzsilda vairākus slāņus, noņemot šķidro metālu un oksīdus.

Tas viss notiek, kamēr materiāls netiek izgriezts līdz tā dziļumam. Galu galā gāzes strūkla pie atdalīšanas līnijām spēj to aktīvi atdzesēt. Neliela siltuma ietekmētā zona varnodrošināt paralēlu malu izveidi nelielos attālumos viena no otras (apmēram 0,2 mm). Ļoti bieži, lai griešanas operācijas laikā sasniegtu vienu vai otru precizitāti, rodas nepieciešamība ieviest automatizētu vadību ar datora palīdzību. Šādos gadījumos varat ieprogrammēt gatavā produkta izveidi.

Lāzergriešanai lokšņu metālā visbiežāk izmanto iekārtas, kuru pamatā ir cietvielu un gāzes instrumenti. Šajā gadījumā materiāla griezums ir ideāli vienmērīgs. Neviena mehāniskā metāla griešana nevar nodrošināt šādu precizitāti, ņemot vērā ātru izpildi un ar minimālu atkritumu daudzumu. Pamatā lokšņu metāla apstrādei tiek izmantotas ierīces, kuru pamatā ir gāzes un cietvielu lāzeri. Metāla lāzergriešana būs ideāli vienmērīga. Tas izrādīsies bez deformācijām, kas rodas mehāniskā griezuma laikā. Turklāt lāzergriešanas tehnoloģija nodrošina ievērojamu darba precizitāti, minimālu atkritumu daudzumu un ātru izpildes laiku.

Metodes priekšrocības

Lāzergriešana ir viena no pieprasītākajām metālizstrādājumu griešanas tirgū. Tas ir ievērojami atvieglojis darbu ar karbīda materiāliem. Galu galā tie ir diezgan sarežģīti apstrādes ziņā un pēc šādām manipulācijām bieži var pasliktināties. Vislabāk lāzergriešanai:

• tērauds;
• krāsainie metāli;
• alumīnija sakausējumi.

Arī biezi palagidaudz labāk apstrādāts. Būs vieglāk strādāt ar sarežģītas formas metāla detaļām un izveidot caurumus ļoti cietos materiālos ar mazu diametru. Šeit ģeometrijas ziņā jūs varat dot vaļu savai iztēlei. Sistēmu var automatizēt. Lai to izdarītu, datorā ir pietiekami izveidot īpašu failu ar noteiktu programmu. Metālam nebūs mehāniskas ietekmes - tas ir arī svarīgi. Lāzera apstrādei ir novērotas arī šādas priekšrocības:

• Spēja izveidot sarežģītas griezuma kontūras.
• Gandrīz jebkuru lokšņu metālu var apstrādāt neatkarīgi no tā termiskajām īpašībām.
• Augstas precizitātes darbs.
• Griešana iespējama pat viegli deformējamiem un ne pārāk cietiem materiāliem.
• Augsta produktivitāte lielas lāzera jaudas dēļ.
• Ja virsmai jābūt gludai, labāk ir izmantot fokusētu staru ar regulējamu jaudu.

Gāzes metode

Apskatīsim diezgan izplatītu metāla ietekmēšanas metodi, kas tiek aktīvi izmantota jau daudzus gadus. Šī ir gāzes griešana. Tas ir diezgan populārs un rentabls. Citā veidā to sauc arī par skābekli, jo šajā gadījumā metāla ietekmēšanas procesam ir termisks raksturs. Pēc darba beigām ir skābekļa plūsma, kas noņem šķidrā oksīda paliekas. Sākumā daļas augšējā mala tiek uzkarsēta. Atkarībā no materiāla (piemēram, tērauda) ķīmiskā sastāva tā aizdegšanās temperatūra var svārstīties no 1000 līdz 1200 grādiem.

Gāzes griešanas kannavar uzklāt uz vidēji leģēta, mazleģēta vai oglekļa tērauda. Metāla loksnes vai cita izstrādājuma biezumam jābūt ne vairāk kā 300 milimetriem. Metāla apstrādes gāzes-skābekļa metodei ir savas priekšrocības:

• Zemas apstrādes izmaksas.
• Pēc procedūras pabeigšanas nav jāstrādā ar malu.
• Izstrādājumu taisnas un diagonālas griešanas pieejamība dažādos leņķos.
• Var izmantot biezas metāla loksnes.

Vai ir kāds darba standarts?

Daudziem rodas jautājums, vai metāla griešanai ir GOST vai citi standarti attiecībā uz konstrukcijas apstrādes veikšanu. Tātad, saskaņā ar esošajiem noteikumiem un kritērijiem, šādam procesam ir savi uzdevumi. Pirmkārt, detaļām ir jādod viena vai otra konfigurācija un izmēri. To pieprasa izmantotā tehnoloģiskā dokumentācija. Piemēram, apstiprināts projekts objekta būvniecībai. Tāpat apstrādājamai virsmai vienmēr jābūt tīrai atbilstoši pieņemtajiem standartiem. GOST ir uzskaitītas mehāniskās metāla griešanas metodes, tostarp virpošana, urbšana, frēzēšana, kā arī rievošana, caururbšana. Ir norādīta arī produktu galīgā pārstrāde. Katrs metālu mehāniskās apstrādes veids atbilst ne tikai noteiktai iekārtai, bet arī sērijas numuram.

Kā mēs redzējām, ir daudzi veidi, kā mehāniski un automatizēti apstrādāt produktus, lai tos sagrieztu. Tas viss tiek plaši izmantots celtniecībā, inženierzinātnēs,remonts un citas jomas. Metodes tiek nepārtraukti pilnveidotas un papildinātas ar jaunām, tiek radītas modernas iekārtas, kas ar katru reizi procesu padara arvien vienkāršāku.