Резка профиля – важный процесс, требующий точности

Качество резки

Резка профиля – важный процесс, требующий точности

Главная » Статьи » Профессионально о резке » Кислородная резка металлов

Рекомендуем приобрести:

При термической резке различают линейную и размерную точность. Линейная точность (качество резки) характеризуется постоянством макрогеометрии профиля реза по толщине металла и по длине в направлении резки Она зависит в основном от параметров струи режущего кислорода и режимов резки (скорость, расход режущего кислорода, мощность подогревающего пламени).

В соответствии ГОСТ 14792—80 качество поверхности реза определяется сочетанием следующих показателей: отклонением поверхности реза от перпендикулярности по толщине металла и шероховатостью поверхности реза. В зависимости от технологического назначения детали, требование, предъявляемое к качеству поверхности реза, может быть высшее. повышенное и обычное.

Первый класс соответствует наилучшим результатам, достигаемым в наиболее благоприятных условиях при точном соблюдении оптимальных режимов резки, применении оборудования высокого класса, высоком качестве изготовления мундштуков.

Второй класс соответствует устойчивым результатам, получаемым на обычных серийно выпускаемых машинах в производственных условиях. Третий класс соответствует устойчивым производственным показателям, достигаемым на серийном оборудовании при режимах, обеспечивающих наилучшие экономические показатели процесса. В табл. 26.

8 приведены показатели качества реза по неперпендикулярности и шероховатости для различных диапазонов толщин разрезаемого листового стального проката.

Размерная точность резки, т. е. совпадение размеров вырезанной детали с заданными, зависит от точности машины, точности изготовления копир-чертежей или программ, деформаций деталей, технологии и техники резки (порядок вырезки деталей из листа, режимы резки).

Таким образом, размерная точность зависит от многих параметров Наиболее воспроизводимым параметром размерной точности является точность машины.

ГОСТ 5614—74 устанавливает три класса точности машин: первый относится к машинам, электромеханическая погрешность которых не превышает ±0,5 мм, второй — ±1 и третий — ±1,5 мм.

Точность размеров вырезанной заготовки, связанная с параметрами режущей струи, деформациями и т. п., т. е. с-процессом резки, определяется ГОСТ 14792—80 В табл. 26.9 приведены допускаемые отклонения размеров для различных диапазонов толщин металла и габаритных размеров заготовок.

Таким образом, размерная точность вырезаемых деталей должна укладываться в суммарный допуск точности машины и точности собственно резки.

Пример расчета основных технологических параметров кислородной резки листовой стали 35ХГСА толщиной 50 мм по второму классу точности, чистота кислорода 99,0%, давление 1000 кПа. Расстояние между резаком и поверхностью листа 0,012 м. Горючий газ — пропан-бутан.

Из формулы (26.5) определяется эквивалентное содержание углерода

Источник: https://www.autowelding.ru/publ/1/kislorodnaja_rezka_metallov/kachestvo_rezki/17-1-0-177

Тонкости производства лазерной резки

Лазерная резка – инновационная технология обработки металлических заготовок, которая применяется в производственных масштабах компаний, а также умещается в небольших частных мастерских. Благодаря уникальной установке, продуцирующей лазер, на определенном участке материала создает фигурные формы деталей.

Способ лазерной обработки подходит для каждого металлического материала, но индивидуальные особенности конкретного сырья все-таки имеются.

Исходя из названия метода обработки, основное действие выполняется специальным лазером. Дорогостоящее оборудование фокусирует луч на маленькой площади, в результате чего образуется неимоверное количество энергии.

Лазерная резка металла

Под воздействием высокоплотного излучения происходит разрушение любого металла – он плавится, сгорает, иногда моментально испаряться.

Рассматривая характеристики лазерного воздействия, выделяют следующие аспекты процесса:

  • отличительной чертой луча в сравнении с обычными световыми волнами является постоянная длина и частота продуцируемой волны. Это свойство обеспечивает отличную фокусировку с помощью системы линз на любой имеющейся поверхности;
  • направленность луча всегда поддерживается в высокой концентрации, усиливает эффективность маленький угол рассеивания энергии;
  • когерентность – способность сосредоточить в одной области множество однотипных процессов, ведущих к преобразованию материала. Суммарная мощность установки увеличивается за счет полного резонанса, всех происходящих внутри лазера процессов.

Подобные особенности обуславливают энергетическое постоянство, благодаря чему лазерная резка металла считается уникальным высокоэффективным методом получения необходимых деталей.

Тонкости технологического процесса

Современная лазерная установка – идеал оборудования, одновременно воплощающий скорость, невероятную точность обработки и простоту управления сложной машиной.

Многоцелевое устройство для лазерной резки

Благодаря внедрению компьютерного оснащения стало возможным устранить фактор человеческой ошибки, избегать излишков, обеспечить качество каждой выпущенной детали.

Работающая автоматизированная машина поддерживает постоянство сфокусированных лучей, совмещая линзами всю энергию в одном мощном потоке – лазере.

При соприкосновении с поверхностью происходит нагревание исключительно намеченной линии разреза, при этом остальная часть заготовки остается незадействованной в процессе.

Отсутствует лишняя деформация, чрезмерного нагревания всей детали с дальнейшим повреждением особо уязвимых областей не происходит.

Технология лазерной резки металла позволяет работать с мягкими сплавами и тонкими листами заготовок. Способы выполнения обработки подразделяются на два типа:

  • лазерную резку плавлением детали;
  • выполнение обработки путем испарения.

Плавление наиболее распространенный и дешевый способ достижения результата. Воздействие фокусированных лазерных волн на металл приводит к его нагреванию. Высокая температура на определенном участке становится причиной расплавления детали, а при равномерном смещении луча получают желаемую форму.

На заметку: процесс испарения считается наиболее эффективным и точным методом обработки. Но для поддержания запредельного уровня энергии требуется множество ресурсов и производственных мощностей. Резку металла лазером по методу испарения считают дорогостоящим этапом производства, он существенно увеличивает себестоимость конечного результата.

Новый лазер – преимущества внедрения технологии

Создание некоторых важных элементов производственных машин и любого профессионального оборудования требует максимальной точности обработки металлических заготовок.

Достигнуть требуемого высокого результата позволяет лазерная резка металла, обладающая весомыми преимуществами в сравнении с известными альтернативными методами обработки:

  • автоматизированный программный контроль качества и заложенный алгоритм работы позволяют увеличить точность резки, это является предпосылкой создания сложных элементов;
  • скорость процесса существенно превосходит остальные способы;
  • лазерное воздействие ограничивает чрезмерный перегрев заготовки, мягко разрезает материал;
  • производительность любой лазерной установки обеспечивает заблаговременное выполнение крупных срочных заказов;
  • температурному нагреву подвержена исключительно область разреза;
  • допускается выполнение контурной резки любой сложности;
  • объемы излишков регламентирует компьютер. Программа рассчитывает наиболее рациональное расположение всех необходимых форм;
  • отверстия характеризуются минимальным диаметром, равным 0,5 мм.

Лазерную обработку металлов приравнивают к передовым производственным технологиям, что заставляет многих заказчиков уходить от старых производителей деталей к современным методикам.

Если компания внедряет этот метод обработки, то существенно возрастает качество выпускаемой продукции, появляется возможность выполнения индивидуальных заказов.

Резка алюминия – основные нюансы и характеристики процесса

Обработка алюминиевых заготовок происходит по определенному автоматизированному шаблону. В программу загружаются чертежи будущей детали, этот процесс позволяет избежать дорогостоящего привлечения узких специалистов. Дополнительная экономия заключается в рациональном расположении формы детали на имеющейся заготовке, снижается процентное количество излишков.

Распространенным производственным действием считается лазерная резка стали, а также работа с деревянными материалами.

Лазерная резка по дереву

В процессе обработки алюминиевых листов совместно с основным лазерным лучом в сфокусированную зону подается поток воздуха, он увеличивает общую энергию луча, а также служит своеобразным мусоропроводом для образующихся шлаков и продуктов плавления.

Мягкий алюминий характеризуется высокой теплопроводностью, это позволяет ему отлично поглощать энергию лазера. Эта особенность является камнем преткновения многих рядовых производственных цехов, поскольку лишь профессиональный высокомощный лазер способен справиться с этим материалом.

Станок с мощным лазером для резки алюминия

Основными нюансами в работе с алюминиевыми заготовками являются:

  • небольшие производственные скорости – высокоскоростные установки не контролируют образование на поверхности заготовки деформаций;
  • в процессе работы отсутствует прямой контакт с материалом, лазер просто прожигает поверхность алюминия;
  • продувная зона обеспечивает полную очистку контура, эта функция весьма актуальна при дальнейшем сваривании;
  • автоматизированная установка при правильно заложенном чертеже справляется с неимоверно сложным проектом детали.
  • алюминий не приемлет исправлений – человеческий фактор полностью исключается за счет системы ЧПУ.

При обработке мягких металлов часто появлялся фактор статического влияния крепежных элементов, особенно устаревших производственных машин, но лазерная резка нержавеющей стали не требует закрепления заготовок. Достаточно просто положить заготовку в рабочую зону, а машина выполнит все необходимые операции в точности с заявленным электронным чертежом.

Выполнение резки других материалов

Сложное выполнение художественной резки, раскройка рядовых материалов при работе с автоматизированной лазерной машиной ЧПУ становятся довольно обычной заводской работой. Кроме алюминиевых листов, подобные установки легко справляются с несколькими видами металла:

  • нержавеющими материалами;
  • листами из других материалов;
  • стальными заготовками;
  • латунью.

Работа с нержавейкой приравнивается к сложным энергозависимым проектам, поскольку материал отличается высокой сопротивляемостью к любому типу энергетического и физического воздействия. Мощный лазер и компьютеризированная начинка установки позволяют получить сложные фигуры и уникальные детали, прочность которых будет на высоком уровне.

Обработка нержавеющей стали

Лазерная резка нержавейки получила особую популярность. Особенностями процесса обработки нержавейки выступают:

  • вся раскройки материала производится бесконтактным способом, что исключает даже минимальную деформацию деталей в местах воздействия машины;
  • даже при работе с этим сложных материалов отсутствует фактор погрешности;
  • лазерная резка материала исключает шансы образования отслоения краев, заусениц, а кромка края не деформируется;
  • общие временные затраты существенно ниже, что обуславливает небольшое снижение стоимости подобных услуг;
  • показатель мощности лазера не имеет ограничений по толщине заготовок из нержавейки. Любой лист материала будет равномерно разрезан с учетом заложенного чертежа.

Достоинством процесса лазерной обработки нержавеющих материалов считается отсутствие какого-либо влияния на качественные свойства детали, это не снижает длительность эксплуатационного периода.

Этот материал обладает уникальной защитой от коррозии, а прошлые технологические процессы всегда способствовали снижению способности противостоять окислению. Лазер не способен снижать физические свойства.

Медь и латунь – обработка материала лазером

Для обеспечения раскройки медных листов требуется правильно выставить параметры установки ЧПУ, что во многом предопределяет качество конечных форм.

Выполнять резку необходимо на низких скоростях и при максимальной мощности луча. Только такое соотношение условий позволит создать идеальный требуемый продукт.

Пренебрежение технологичными нюансами приводит к деформированию кромок и нарушению структурной целостности.

Латунь, как материал, не требует определенной скрупулезной настройки программы резки, допускается проведение раскройки при стандартных параметрах оборудования.

Но именно лазерная методика обработки гарантирует отсутствие любых структурных повреждений. Нарушения физических свойств, перегрева детали в процессе работы не происходит.

Читайте также:  Сварка полиэтиленовой пленки - действительно ли это легко

Лазерная резка металла – современный способ ювелирной обработки материалов.

Видео: Лазерная резка стали

Источник: https://promzn.ru/rezka-metalla/lazernaya.html

Может ли плазменная резка конкурировать с лазерной

>

Рассматривая производительность, следует отметить, что при резке деталей из тонколистового метала (до 2..3 мм) с большим количеством отверстий, пазов и др. наиболее эффективен мощный высокоскоростной лазер. Однако на толщинах более 6 мм плазма выигрывает по скорости резки, а при толщине листа 20 мм и выше – вне конкуренции.

Основное правило – при одинаковой потребляемой мощности установок плазменная резка производительней лазерной в 2..3 раза – при изготовлении простых деталей.

При этом большие партии однотипных сложных деталей из тонкого металла все же целесообразней изготавливать на лазере, т.к.

вырезанные детали могут быть применимы к следующим технологическим операциям без дополнительной обработки (удаление окалины).

Требования к качеству реза определяются спецификой конкретного производства. Например, для приварного фланца рабочей поверхностью служит плоскость фланца.

Соответственно, шероховатость, конусность и пережог кромки не оказывают существенного влияния на конечное качество изделия.

Напротив, для звездочки цепного привода чистота поверхности, отсутствие термических деформаций и точность профиля зубьев являются первостепенными задачами, и часто лазерная резка обеспечивает решение этих задач.

В таблице приведены основные отличия в качестве реза между лазерной и плазменной резкой:

Показатель качества Лазерная резка Плазменная резка
Конусность кромки 0..2° 0..10°*
Шероховатость поверхности Ra, мкм 1.25..2.5 6.3..12.5*
Окалина (грат) минимально отсутствует*
Оплавление врезок, углов минимально Присутствует*

При плазменной резке величину конусности кромки и количество окалины можно уменьшить или убрать совсем путем подбора оптимальных параметров, таких, как скорость и направление реза, высота плазмотрона над поверхностью металла, сила тока источника плазмы.

Сильное влияние на качество реза оказывает состояние расходных элементов (сопло, электрод, защитный экран, и др.). Шероховатость поверхности также зависит от скорости резки и рабочего тока источника.

Чем ниже скорость и выше ток, тем меньше шероховатость, но тем больше окалина и перегрев кромки.

Оплавление на углах и врезках может быть уменьшено путем правильного расположения врезок и методом прохождения углов «петлями».

Необходимо отметить что точность позиционирования резака и динамические характеристики координатной системы установок имеют важнейшее значение для качественного результата.

При грамотном подходе к эксплуатации хорошей установки плазменной резки можно добиться отличного качества реза: на переднем плане деталь, вырезанная лазерной установкой, на заднем – установкой плазменной резки.

Ограничение Лазерная резка Плазменная резка
Минимальный диаметр отверстия (0.3..0.4)S (0.9..1.4)S*
Разрезаемый материал Металлы, пластики, дерево металлы
Максимальная эффективная толщина резки, мм До 40 До 150
Прорезка внутренних углов + С радиусом

* – но не менее 2..3 мм, т.к. диаметр пучка плазмы 1..2.5 мм;

S – толщина материала.

Сравнение процессов

На примере двух деталей с одинаковым контуром, вырезанных лазером и плазмой, рассмотрим в сравнении отдельные участки реза. (Низкоуглеродистая сталь толщиной 5 мм).

Сравниваемые детали изготовлены с применением установки лазерной резки известного европейского производителя и станка плазменной резки GIGAMECH 6PC с системой воздушно-плазменной резки Hypertherm Powermax65. Качество резки с применением установок других производителей могут отличаться от рассматриваемых.

Резка прямых и криволинейных контуров с радиусами более толщины металла происходит практически с одинаковым качеством. Видна небольшая разница в шероховатости поверхности реза.

Внутренние углы контура детали, вырезанной на плазме, скруглены, в связи с тем, что диаметр плазменного пучка более чем на порядок превышает диаметр лазерного луча (1..2.5 мм против 0.2..0.3 мм).

При плазменной резке ограничено расстояние между контурами резки на детали. При близко расположенных контурах происходит перегрев и пережигание тонких стенок. При конструировании это расстояние закладывают 2.5..4 мм, при возможных 0.5 мм – у лазера.

При лазерной резке отверстия либо без конусности, либо могут иметь небольшую конусность, обусловленную неоптимальной настройкой фокусирующей системы.

При плазменной резке отверстия и криволинейные контура имеют искажения геометрии. В частности, на отверстиях это конусность, направленная на уменьшение диаметра к нижней кромке отверстия. Обусловлено это явление тем, что плазменный пучок при изменении направления резки отклоняется в сторону, противоположную направлению движения.

Также, чем ближе диаметр отверстия к толщине металла, тем более явно может проявляться искажение геометрии отверстия и криволинейных контуров при резке. Эти искажения можно минимизировать правильной настройкой параметров резки.

Часто на принятие окончательного решения об оснащении производства лазером или плазмой влияет цена установки и стоимость эксплуатации.

Для правильного понимания вопроса о стоимости лазерной и плазменной установок примем, что предполагается резка металла одной толщины с одной скоростью. При этом на толщинах до 4..6 мм лазерная установка дороже плазменной примерно в 4..6 раз; при толщине 6..20 мм разница в цене отличается уже в 10 и более раз.

При резке металла толщиной более 20 мм применение лазерной резки становится доступным только крупным производствам с уникальными специфическими задачами.

К координатной системе для лазерной установки предъявляются повышенные требования по динамическим и точностным характеристикам, соответственно, необходимо применение комплектующих более высокой точности. Вследствие этого стоимость лазерной координатной системы выше в 3..4 раза.

Стоимость эксплуатации установок складывается из стоимости

  • энергетических затрат и затрат на рабочие газы;
  • стоимости расходных комплектующих;
  • стоимости сервисного обслуживания и ремонта.

Энергетические затраты

Основными потребителями электроэнергии в лазерной и плазменной установках являются лазер (источник тока для плазмы), координатная система со стойкой управления, вытяжная система, чиллер (для охлаждения рабочего тела лазера или мощного плазмотрона).

Энергопотребление лазерных и плазменных установок может быть близко по значению или различно, что зависит от ряда факторов. Например, при резке металла одной толщины (до 5..8 мм) с одной скоростью лазером и плазмой энергопотребление установок (включая оборудование, необходимое для работы установок – компрессор, чиллер, и др.) практически одинаково.

По иному обстоит дело при высокопроизводительной лазерной резке на высокой скорости. При той же толщине металла уже понадобится лазерная установка мощностью в 3..4 раза превышающей мощность плазменного станка. При резке металла толщиной более 8 мм потребная мощность лазера возрастает в несколько раз по сравнению с плазменными установками.

Энергопотребление установок при резке тонколистового металла находится либо на одном уровне, либо с небольшим перевесом в сторону плазмы. Резка толстого металла требует уже более высоких энергозатрат от лазера. В первом приближении лазерные и плазменные установки можно отнести к одному классу энергопотребления.

Обе системы резки включают в себя источник сжатого воздуха (кислорода, азота). Лазерная резка требует более высокой степени очистки рабочего газа, чем при плазменной резке, что, в свою очередь, требует присутствия высококачественных фильтрующих элементов, сепараторов, и др. в системе подготовки газа.

Расходные элементы и комплектующие

Основными расходными комплектующими для плазменной резки являются сопло и электрод, подвергающиеся непосредственному износу в процессе работы.

При интенсивной резке, в зависимости от толщины металла, комплекта сопло-электрод может хватать на 600-800 прожигов или на 5-8 часовую рабочую смену. Защитные экраны, завихрители и др.

элементы плазмотрона выходят из строя, как правило, в результате неправильных алгоритмов прожига и резки или аварийных ситуаций. Замена данных комплектующих производится с помощью обычной процедуры «открутил-закрутил» в течении нескольких минут.

Понятие «расходные» комплектующие для лазера весьма условно, т.к. детали лазерного источника и режущей головки (линзы, отражающие зеркала, сопла) выходят из строя реже, чем у плазмотрона, но их поломка и замена вытекают в дорогостоящий сложный ремонт.

Например, «банальная» очистка линзы должна производиться под микроскопом в стерильных условиях и специальными инструментами. Стоимость линзы в 10..

30 раз выше стоимости комплекта «сопло-электрод» для плазмы, а, например, лампа накачки для мощного СО2 лазера может стоить как качественный комплектный источник плазмы.

Сервисное обслуживание и ремонт

При правильной эксплуатации источник плазмы и плазмотрон не требует каких либо сложных операций по регулировке и сервисному обслуживанию.

Данные операции сводятся к продувке внутренних полостей источника тока и плазмотрона. Элементы плазмотрона легко заменяются силами эксплуатанта.

При замене же каких-либо оптических деталей лазерной головки требуется сложная регулировка квалифицированным персоналом.

От чистоты поверхности металла напрямую зависит срок службы лазерной головки, напротив, при плазменной резке на поверхности допускается как ржавчина, так и масляный налет.

Стоимость эксплуатации одного и того же оборудования на различных производствах может отличаться в несколько раз. На это влияет толщина основного обрабатываемого металла, время непрерывной работы, качество и своевременность технического обслуживания, правильная подготовка рабочих газов.

Обобщая вышесказанное, можно выделить несколько основных моментов, которые можно рекомендовать при выборе между лазерной или плазменной резкой.

  • На малых толщинах металла (до 5..6 мм) лазер малой мощности и плазма начальных уровней обладают примерно одинаковой производительностью и качеством резки (не принимая во внимание ограничения по минимальному диаметру отверстий и прорезке внутренних углов на плазме). Увеличение мощности лазера и, соответственно, увеличение скорости резки (производительности) влечет за собой большое увеличение стоимости лазерной установки.
  • При толщине металла более 6 мм производительность плазменного раскроя резко возрастает при меньших энергозатратах. При этом несколько ухудшается качество отверстий диаметрами, близкими к толщине металла.
  • Лазерная установка будет незаменима при резке очень маленьких и точных деталей, при резке неметаллических материалов (фанеры, пластиков).
  • При больших партиях деталей из тонколистовой стали с большим количеством малых отверстий, а особенно, когда эти отверстия (малые пазы) в конечном итоге ничем не закрываются и находятся на лицевой поверхности изделия, целесообразно применять лазерную резку (см. фото)
  • Если отверстия в деталях являются проходными (под крепежные изделия), а кромки в результате сгибов, сварки, и др. в собранном изделии не видны (например, электрический шкаф, металлическая дверь), то использование плазменной резки в случаях с малым количеством отверстий экономически более эффективно. При этом надо учитывать повышенный износ расходных элементов, при выполнении большого числа отверстий на плазменной установке. Но в рамках объема работы, который можно выполнить одним комплектом расходных материалов, их стоимость сравнительно невысока
  • Конечные детали под сварку (фланцевые опоры столбов, детали металлоконструкций, и др.) из металла толщиной 4 мм и более (см. фото), где нет повышенных требований к кромке реза, с максимальной скоростью можно изготавливать на плазменных станках с минимальными затратами
  • Лазерная резка, обладая много меньшим диаметром пучка, оказывает меньшее термическое влияние на кромку реза, а в небольших деталях – и на всю деталь в целом. При плазменной резке на мелких деталях, в которых ширина перемычек менее 3..4 толщин металла, возможны изгибающие деформации.
  • Установка плазменной резки с достаточно мощным источником тока является более универсальным инструментом в рамках металлообрабатывающего производства широкого профиля, т. к. с одинаковым успехом можно резать как оцинкованные листы толщиной 0.5 мм при изготовлении вентиляции, так и косынки ферм толщиной 30 мм.
Читайте также:  Машина для резки труб и другие приспособления, используемые в этих целях

Для правильного выбора в пользу той или иной установки необходим глубокий анализ задач и возможностей конкретного производства. Необходимо изучить возможность внедрения установки в существующие технологические процессы или перестраивать эти процессы, обеспечивая наиболее оптимальное и эффективное использование лазерной или плазменной резки.

Источник: http://gigamech.com/info-mmi/articles-mmi/92-lazer-vs-plasma

Фрезерная обработка – уровень качества – требования к точности

Для любого предприятия самым важным является повышение качества продукции, поскольку это удовлетворяет потребности общества.

Для обеспечения качества продукции используется государственная аттестация, известная как «знак качества».

Главным показателем, от которого зависит качество, является точность, определяющаяся соответствием с оригинальным образцом. Далее описывается, как достигается точность.

Качество машины или же другой продукции — очень важный показатель как для оценки самого изделия, так и для работы машиностроительного завода.

Как правило, под качеством продукции подразумевается совокупность (сумма) взаимосвязанных свойств, которые определяют ее пригодность для применения по назначению. Увеличение качества выпускаемой продукции для любого предприятия имеет, безусловно, огромное значение.

Повышается эффективность общественного производства, существенно улучшается использование материальных ресурсов, удовлетворяются потребности общества.

Показатели надежности и качества выпускаемой продукции на сегодняшний день являются важнейшими характеристиками функционирования предприятий. Принимаются всевозможные меры для повышения качества продукции, ведется специальный учет качества, в том числе идеально работает во благо предприятия поощрение персонала.

Для гарантии определенного качества продукции, а также для стимулирования производства изделий высокого уровня качества в нашей стране введена специальная государственная аттестация качества продукции.

Например, если показатели качества какой-либо продукции превышают требования, которые установлены стандартами именно для конкретного вида изделия, и соответствуют высоким показателям, достигнутым в зарубежной или же отечественной промышленности, то такой продукции, как правило, присваивается государственный Знак качества.

Изделия, которые были отмечены государственным Знаком качества, как в нашей стране, так и за рубежом пользуются гораздо большим спросом. Каждый инженер, техник или простой рабочий должен не только изыскивать, но и использовать абсолютно все доступные резервы повышения качества работы своего предприятия: в цехе, на участке или на персональном рабочем месте.

Важнейшим показателем высокого качества машиностроительной продукции непосредственно, от которого напрямую зависят очень многие эксплуатационные характеристики машин, безусловно, является – точность выпускаемой продукции. В машиностроении точностью изделия называют степень его полного соответствия с заранее установленным образцом.

Когда говорят о точности детали, обычно под точностью понимают степень соответствия реальной детали, которая получена путем механической обработкой заготовки из какого-либо материала, по отношению к детали, которая задана чертежом и техническими условиями для изготовления.

То есть четкое соответствие размеров, формы, взаимного расположения обработанных поверхностей, а также шероховатости поверхности обработанной детали по всем требованиям чертежа.

Следовательно, точность — это понятие комплексное, включающее в себя всестороннюю оценку соответствия действительной детали по отношению непосредственно к заданной.

Во время работы на металлорежущих станках применяют, например, такие методы достижения заданной точности:

  • обработку с применением пробных проходов путем последовательного сближения к заданным формам и размерам или же по разметке;
  • после каждого прохода инструмента обязательно контролируются полученные размеры, и решается, какой припуск еще необходимо снять;
  • в этом случае точность зависит исключительно от квалификации рабочего;
  • обработку методом автоматического формирования размеров, то есть, когда инструмент предварительно настраивается непосредственно на необходимый, на данный момент размер, а затем заготовки обрабатывает в неизменном положении;
  • в данном случае точность уже зависит исключительно от квалификации наладчика, а также от способа настройки в целом;
  • автоматическую обработку на станках с ЧПУ (числовые программным управлением) и копировальных станках, где точность зависит исключительно от точности действия самой системы управления.

Однако какой бы способ обработки или станок не применяли, несколько деталей, обработанных даже на одном станке и одним инструментом, друг от друга будут немного отличаться. Объясняется это появлением неизбежных погрешностей обработки, служащих мерой точности обработанной той или иной детали.

Как известно, фрезерование — это один из основных методов обработки различных материалов резанием. Фрезами обрабатывают криволинейные и плоские поверхности, разнообразные пазы, шлицы, зубья шестерен, резьбы, канавки и многое другое. Практически любая деталь современной машины обязательно проходит несколько фрезерных операций.

На фрезерных станках наиболее часто обрабатывают плоскостные и корпусные детали.

Несмотря на достаточно огромное разнообразие размеров, и форм, общим для всех таких деталей являются непосредственно значительные по размерам плоские поверхности, которые подвержены обработке.

При фрезеровании плоских поверхностей, прежде всего, требуется обеспечить правильную форму этой поверхности, которая предварительно оговаривается на основном чертеже в виде допустимых отклонений от плоскостности.

Фрезерованием можно обеспечить достаточно высокую точность формы обрабатываемых поверхностей. При чистовом фрезеровании можно достичь точности формы порядка VIII—X степени, а при тонком фрезеровании VI—VIII степени точности, пример (табл. 1).

Для более ясного сравнения можно отметить, что во время протягивания достигается VI—VIII степень точности, во время шлифования V—VIII, на особо точных станках III—V степень точности. И только лишь такие малопроизводительные, но при этом дорогие методы обработки, например, как тонкое шабрение и притирка, позволяют получить II—III степень точности.

Иное достаточно важное требование во время обработки корпусных деталей — четкое обеспечение точного взаимного расположения уже обработанных плоскостей, пример (табл. 2).

Таблица 1

Предельные отклонения от плоскостности и прямолинейности
(ГОСТ 10356—63)

Интервалы номинальных длнн, мм Степень точности
v 1 VI VII VIII | IX х
Предельные отклонения, мкм
Св. 25 до 60 4 6 10 16 25 40
» 60 » 160 6 10 16 25 40 60
» 160 » 4Й0 10 16 25 40 60 100
» 400 » 1000 16 25 40 60 100 160

Примечание. Наиболее высшая степень точности — это первая (I); предельное отклонение для нее в диапазоне размеров 25-60 мм составляет 0,6 мкм.

Почти минимальные отклонения взаимного расположения при фрезерной обработке плоских поверхностей по величине приблизительно такие, как и погрешности формы.

Таблица 2

Предельные отклонения от параллельности и перпендикулярности (ГОСТ 10356-63)

Интервалы номинальных длин, мм Степень точности
V VI VII VIII IX * X.
Предельные отклонения, мкм
Св. 25 до 60 6 10 16 25 40 60 100
» 60 » 160 10 16 25 40 60 100 160
» 160 » 140 16 25 40 60 100 160 250
» 400 » 1000 25 40 60 100 160 250 400

На фрезерных станках обработку отверстий когда-то выполняли довольно-таки редко, и главным образом это осуществлялось в условиях мелкосерийного единичного производства исключительно по разметке.

По мере роста выпуска станков с ЧПУ, а особенно станков имеющих автоматическую смену инструмента и многооперационных станков такая обработка отверстий для фрезерных работ – становится одной из основных.

На данных станках отверстия обрабатываются как традиционными инструментами (сверла, зенкеры, расточные резцы, развертки и др.

), так и фрезами, зачастую для обработки всех поверхностей заготовок применяя одну концевую фрезу: различных выемок, наружного контура, углублений (колодцев) и отверстий.

Именно благодаря тому, что очень многие поверхности обрабатывают всего за одну установку заготовки, достигается наиболее высокая точность взаимного расположения элементов детали, в ряде случаев и наивысшая производительность обработки в целом.

Заданная точность взаимного расположения поверхностей и отверстий заготовки напрямую зависит непосредственно от:

  • геометрической точности станка;
  • станочного приспособления;
  • регламентируемой нормами точности (к примеру, от не параллельности оси шпинделя и опорной поверхности рабочего стола горизонтально-фрезерного станка и от перпендикулярности оси шпинделя рабочей поверхности стола фрезерно-вертикального станка и т. д.);
  • жесткости станка, заготовки, инструмента и иных элементов.

Точность размеров отверстий во время работы мерным инструментом зависит основным образом от точности его размера после износа инструмента, заточки, а также от биения рабочего инструмента в шпинделе или же на оправке и биения вспомогательного инструмента и самого шпинделя. При растачивании отверстий резцовыми головками и резцами точность диаметра обеспечивают надлежащей настройкой и поднастройкой на размер инструмента по мере его износа.

Точность межосевых расстояний напрямую зависит от геометрической точности функционирующего станка, погрешностей лимбов, приспособлений (во время обработки отверстий с применением направляющих втулок и кондукторных плит), от точности отсчета, а также от осуществления линейных перемещений в станках имеющих программное управление.

При обработке заготовок деталей обладающих повторяющимися элементами (шлицевых валов, зубчатых колес и муфт, концевого инструмента с винтовыми и прямыми канавками) возникают дополнительные трудности, которые связаны с необходимостью непрерывного или периодического поворота заготовки. В подобных случаях на точность обработки огромное влияние оказывают погрешности делительных приспособлений и механизмов, и их жесткость.

Обычно, большинство из названных и других погрешностей оказывают весьма существенное совместное влияние на точность механических обработок, что соответственно дополнительно усложняет изготовление деталей.

Читайте также:  Рубка, резка металла - основные методы и инструменты

Основные причины, вызывающие погрешности при фрезерной обработке

К причинам, которые при обработке резанием вызывают появление погрешностей, можно отнести:

  1. неточности металлорежущего станка, которые вызваны неточностями его сборки и значительными погрешностями изготовления его основных деталей:
  2. погрешности установки заготовки;
  3. существенные неточности изготовления, настройки, установки и износ рабочего режущего инструмента;
  4. чрезмерно упругие деформации технологической системы станка;
  5. тепловые деформации основной технологической системы;
  6. остаточные деформации в заготовке.

Вот, пожалуй, и все основные причины, которые необходимо обязательно учитывать.

Источник: https://interlaser.ru/frezernye-stanki/264-frezernaya-obrabotka-uroven-kachestva-trebovaniya-k-tochnosti

Резка листового и профильного материала. Оборудование

Детали корпуса из листовой стали можно вырезать на механическом оборудовании или с помощью переносных и стационарных машин тепловой резки.

Ручная тепловая резка при изготовлении листовых деталей применяется в настоящее время как вспомогательная операция, например для обрезки перемычек, оставляемых с целью уменьшения деформаций при машинной тепловой резке, для резки отходов, вырезки отверстий и т. п.

Резка профильного проката, как правило, выполняется на механическом оборудовании; тепловая резка профиля применяется лишь в исключительных случаях.

Как уже отмечалось, на механическую резку должны направляться листы толщиной до 4 мм для вырезки деталей любой конфигурации.

Механическую резку листовых деталей выполняют на гильотинных ножницах, роликовых ножницах, пресс-ножницах, дисковых и вибрационных ножницах.

На гильотинных ножницах (рис. 11.7) обрезают длинные листы, имеющие прямолинейные кромки. Некоторые модели таких ножниц позволяют обрезать кромки листов на фаски. Длина ножей гильотины достигает 5 м и более. Нижний нож гильотины закреплен неподвижно на станине, а верхний — на ползуне.

При выполнении операции резания лист автоматически прижимают к столу пресс-прижимами. Перемещение прижимов согласовано с движением верхнего ножа и происходит с некоторым опережением последнего.

Включается рабочий ход гильотины автоматическими муфтами, при помощи которых после каждого хода ползуны с верхним ножом и прижимами автоматически выключаются и остаются до следующего включения в верхнем исходном положении.

На роликовых ножницах также обрезают длинные листы, имеющие прямолинейные кромки. Существуют модели роликовых ножниц, на которых можно резать листы толщиной до 25 мм и длиной до 12,5 м со скосом и без скоса кромок.

Лист к роликовым ножницам подают подъемным краном или на рольгангах. Лист прижимается к нижней плите роликовых ножниц с помощью гидравлических прижимов.

После этого производят резку дисковым ножом, который перемещается по станине ножниц вдоль листа.

Роликовые ножницы обеспечивают высокую производительность и точность при резке листового металла.

Рис. 11.7. Гильотинные ножницы.

Рис. 11.8. Пресс-ножницы.

На пресс-ножницах (рис. 11.8) обрезают листовые детали как с прямолинейными, так и с криволинейными кромками (при большом радиусе кривизны), а также мелкие детали. Ножи для резания листов обычно располагаются в поперечном направлении по отношению к длинной стороне станины и имеют длину 250—600 мм.

Процесс резания листов заключается в следующем. Лист устанавливают по линии обреза, пресс-ножницы включают на рабочий ход и производят резание первого участка листа. Во время обратного хода верхнего ножа лист передвигают для резания следующего участка. Второй прямой ход ножа является рабочим. При резании криволинейных кромок обычно вслед за рабочим делают один холостой ход.

Криволинейные кромки деталей толщиной до 4—6 мм можно обрезать на дисковых ножницах, ножи которых представляют два вращающихся диска. Оси дисков располагают параллельно или под углом, что позволяет производить резку кромки на фаску с требуемым углом скоса.

Для резки деталей толщиной менее 3 мм применяют стационарные или ручные вибрационные ножницы. Резка на этих ножницах производится двумя короткими ножами длиной 30— 50 мм, из которых нижний — неподвижен, а верхний соединен шатуном с эксцентриком или кривошипным валом и имеет возвратно-поступательное движение со скоростью 1200—2200 ходов в минуту.

Механическая резка деталей выполняется с относительно большой точностью. Отклонения размеров деталей, не подлежащих последующей строжке или фрезерованию, зависят от номинальных размеров и составляют 1,5—2,5 мм для деталей с прямыми кромками и 2,0—3,0 мм для деталей с криволинейными кромками.

Значительная часть металла, идущего на изготовление корпусных деталей, подвергается машинной тепловой резке. Основными ее преимуществами по сравнению с механической резкой являются возможность резки листов практически любой толщины, вырезки деталей с прямолинейными и криволинейными кромками любой кривизны, возможность одновременной резки и разделки кромок под сварку и т. п.

Все машины для тепловой резки могут быть разделены на переносные и стационарные.

К первой группе относятся легкие машины небольшого размера, в которых механизировано только поступательное перемещение резака, а направление движения устанавливается по разметке вручную. В процессе резки такие переносные машины могут перемещаться по рельсовым путям или непосредственно по разрезаемому листу.

Существует несколько типов переносных машин. Из них наиболее распространены переносные газорезательные машины 2РА-М, позволяющие производить как прямолинейные, так и криволинейные резы. Машины этого типа могут одновременно работать двумя или тремя резаками и одновременно с резкой производить разделку кромок под сварку.

К недостаткам машин 2РА-М можно отнести большую массу направляющих, малую скорость перемещения тележки (0,15— 1,5 м/мин) и др. С целью устранения этих недостатков создана переносная машина ПК.-2.

Она приспособлена для вырезки деталей с разделкой кромок под сварку одновременно двумя резаками. Для этой цели резаки снабжены роликовыми опорными устройствами. Скорость перемещения машины достигает 5 м/мин.

Для плазменной резки легких сплавов, сталей разных марок и т. п. создана переносная машина УПЛ-1.

В стационарных машинах, в отличие от переносных, механизировано не только поступательное перемещение резака, но и изменение направления движения. При этом резка производится без разметки контуров деталей на листах.

В настоящее время существует множество разнообразных стационарных машин для тепловой резки. Они классифицируются по конструктивной схеме, способу резки, системе контурного управления, количеству одновременно обрабатываемых листов, количеству резаков, устанавливаемых на машине, и по способу перемещения резаков.

По конструктивной схеме машины разделяются на портальные, портально-консольные, консольные и шарнирные. В корпусообрабатывающих цехах наиболее распространенными являются портальные машины, так как они обеспечивают более высокую точность вырезаемых деталей, позволяют выполнять резку на высоких скоростях, обрабатывать одновременно один, два листа и более.

По способу резки машины делятся на кислородные и плазменные. Плазменные машины служат для фигурной резки. При применении их в сочетании с математическими методами подготовки исходных данных для программирования достигается наиболее высокая точность вырезаемых деталей и максимальная производительность.

По системе контурного управления машины разделяются на машины с цифровой системой программного управления, фотокопировальной (фотоэлектрической) системой управления, магнитным копированием, линейным управлением — программным или механическим.

Из указанных наиболее перспективными являются машины с цифровым программным управлением как обеспечивающие наивысшую точность и эффективность тепловой резки. Для предприятий, которые не могут быть обеспечены такими машинами, рекомендуются машины с фотокопировальными системами управления.

Машины с магнитным копированием являются неперспективными и в будущем не будут разрабатываться для судостроения. Для обрезки кромок листов (лист-деталь) и вырезки прямоугольных полос перспективными являются линейные машины.

По количеству одновременно обрабатываемых листов машины разделяются на одноместные и многоместные, т. е. одновременно обрабатывающие два-четыре листа. С точки зрения снижения стоимости вырезаемых деталей наиболее эффективными являются многоместные машины.

На одноместных машинах для плазменной резки устанавливают обычно по одному резаку, а для кислородной — по три резака в одном блоке. Для многоместных машин количество резаков увеличивается в соответствии с количеством одновременно обрабатываемых листов.

К наиболее распространенным машинам с цифровым программным управлением относятся машины «Кристалл», которые выпускаются в двух вариантах — для кислородной и плазменной резки (рис. 11.9).

Машина представляет собой портал, на котором размещены интерполятор, пульт управления, система управления движением, поперечная каретка, несущая суппорт с установленным на нем резаком. Портал перемещается по рельсам, вдоль которых расположены рейки продольного хода.

К порталу сбоку примыкает транспортер, по которому проходят шланги газоводопитания, силовой кабель для питания режущей дуги и кабели управления. В комплект машины входят устанавливаемые отдельно блок питания, источник питания режущей дуги, шкаф управления режущей дугой.

Рис. 11.9. Общий вид машины «Кристалл».

Машина работает по программе, записанной на бумажной ленте посредством перфорации. Программой задаются перемещения резака в продольном и поперечном направлениях, его поворот, включение и выключение устройств, управляющих ходом технологического процесса.

В машинах с фотокопировальной системой управления используется эффект изменения количества отраженной световой энергии при изменении свойств отражающей поверхности: белое поле чертежа отражает свет луча лучше, чем черная линия контура детали. Известно несколько схем слежения. Простейшая из них — амплитудная.

Детали на машинах рассматриваемого типа вырезаются по копир-чертежам. Копир-чертеж укрепляют на столе командоаппарата машины. Фотокопировальная головка командоаппарата  «следит» за контурными линиями копир-чертежа.

«Слежение» заключается в том, что луч света, падающий из вращающейся вокруг вертикальной оси фотоголовки, должен находиться на определенном расстоянии от линии чертежа.

В случае смещения луча относительно линии фотоголовка через оптическую и электрическую системы подает команду для перемещения стола, пока луч света не займет необходимое положение относительно линии чертежа. Стол с копир-чертежом автоматически перемещается под фотокопировальной головкой при помощи двух подач—продольной и поперечной.

Движение стола с копир-чертежом синхронизировано (в отношении 1:10) с движением исполнительного механизма машины, несущего резак. Таким образом, детали, изображенные на копир-чертеже в масштабе 1: 1,0, вырезаются исполнительным механизмом в натуральную величину. В последние годы разработаны более совершенные системы «слежения».

В настоящее время наиболее распространены машины с фотокопировальной системой типа «Зенит».

Источник: http://www.stroitelstvo-new.ru/sudostroenie/sborka/rezka-listovogo-i-profilnogo-materiala.shtml

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector