برش فلز: روش ها، تجهیزات و ابزار

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

برش فلز به منظور به دست آوردن شکل مورد نظر قطعه کار انجام می شود. برای این منظور، حذف اضافی ضروری است. چنین دستکاری با استفاده از ابزارهای مختلف برش در ماشین های خاص انجام می شود. در مهندسی مکانیک، برش فلز از اهمیت زیادی برخوردار است. در واقع، بدون این فرآیند، نه ماشین‌های معمولی ساخته می‌شوند و نه دستگاه‌های دیگر.

کاربرد فناوری

برش فلز از طریق برش در کار خشن کاری اولیه و در عملیات نهایی انجام می شود که به آن فرآوری ریز می گویند. در واقع، گاهی اوقات چنین اقداماتی باید با رعایت دقت بالا انجام شود: تا کسری از میکرون. و این یک مقدار بسیار کوچک است.

برش فلز برای قطعات بزرگ ماشین نیز انجام می شود. به عنوان مثال، برای روتورهای توربین هیدرولیک. قطر پروانه های آنها می تواند از علامت 9-10 متر تجاوز کند. همچنین جزئیاتی که حتی در زیر میکروسکوپ نیز به سختی قابل مشاهده هستند را می توان برش داد.از طریق پردازش، عنصر شکل، اندازه مورد نظر را دریافت می کند، کیفیت سطح مورد نیاز را به دست می آورد. طول عمر محصول به این شاخص بستگی دارد.

تئوری برش

چنین علمی برش فلز را به روشی مشابه مطالعه می کند. در پایان قرن 19 ظاهر شد. تا به حال، آنها هم در روسیه و هم در خارج از کشور به آن مشغول هستند. مسئله کلیدی سرعت حذف تراشه دستگاه است تا عمر ابزار به حداکثر برسد. شاید برای بسیاری به نظر برسد که دستیابی به سرعت بالا چندان دشوار نیست. اما اینطور نیست. مسئله این است که برش فلز باعث ایجاد گرما می شود. این ابزار را برای کار گرم و نرم می کند و خطر آسیب رساندن به آن را تهدید می کند. انتخاب خنک کننده مناسب برای کاتر بسیار مهم است. اما همیشه مشکل را حل نمی کند. علاوه بر این، حتی می تواند به فلز آسیب برساند. بنابراین، سرعت کار تا حدی به نحوه انتخاب دستگاه مناسب بستگی دارد. ابزاری برای برش فلز باید با در نظر گرفتن خواص مواد و خواص آن خریداری شود.

ویژگی های استفاده از ماشین ها

دستگاه های برش فلز به انواعی تقسیم می شوند. آنها در ابزار مورد استفاده متفاوت هستند. همچنین تکنولوژی برش فلز با کمک آنها متفاوت است. پرکاربردترین کاتر. با آن می توانید عملیات با هر پیچیدگی را انجام دهید. همه ابزارهای دیگر یا اصلاحی از آن هستند یا ترکیبی از چندین نوع. دو الگوی کاری رایج وجود دارد:

• چرخش، هنگامی که قطعه کار می چرخد، و کاتر به آرامی در امتداد محور خود حرکت می کند؛
• برنامه ریزی - هر دو به جلو می روندحرکات.

ماشین های مورد نیاز آنها کاملاً متفاوت است.

ویژگی های برش فلز

همانطور که قبلا ذکر شد، فرآیند مورد نظر ممکن است به طور غیر معمول رخ دهد. و روش های مختلفی برای فرآوری فلزات از طریق برش وجود دارد که برای آن استفاده از این یا آن تجهیزات فراهم شده است.

علاوه بر تراشکاری و تراشکاری، آسیاب و آسیاب از روشهای رایج کار هستند. با این حال، روش اول محبوب ترین است. فرآوری مکانیکی فلزات با برش به روش های مختلف اشتراکات زیادی با تراشکاری دارد. بنابراین، اگر این روش را یاد بگیرید، مطمئناً در آینده هیچ مشکلی با بقیه وجود نخواهد داشت. و همه چیز از نظر کار بسیار ساده خواهد بود. در زیر ویژگی های استفاده از انواع ماشین ها آورده شده است.

کاربرد ماشین تراش

تجهیزات برش متفاوت است. یکی از انواع کلیدی ماشین ابزار تراش است. استفاده از آن از زمان های قدیم مرسوم بوده است. سپس با وسایل طناب مانند کمان برای تیراندازی نیرو می گرفت. در زمینه ای مانند برش فلز، تراشکاری در حال حاضر برای ساخت قطعات ماشین آلات استفاده می شود. علاوه بر این، این کار آنقدر دقیق و سریع انجام می شود که دستیابی به چنین اهدافی به صورت مکانیکی ممکن نخواهد بود.

پایه این نوع دستگاه تخت است. قطعه کار باید بین مراکز دم و سر یا در چاک گیره شود. کاتر را در تکیه گاه تقویت کنید. تنظیم با استفاده از یک جعبه خاص، یادآور یک خودرو، سرعت چرخش مورد نیاز برای برش. روی سازیک غلتک در حال اجرا وجود دارد که از آن به حرکت در می آید و کولیس را همراه با کاتر جابجا می کند. اگر علاوه بر آن یک پیچ سرب نیز وجود داشته باشد، می توان با استفاده از چنین دستگاهی برش را انجام داد. هنگامی که به جای دم، سر چرخان وجود داشته باشد، این ابزار را تراش برجک می نامند. چنین دستگاه برشی می تواند انواع مختلفی از کار را انجام دهد. برای فرآوری محصولات با قطر زیاد از ابزارهایی مانند دستگاه چرخشی یا چرخشی استفاده می شود. انواع دیگری از آن وجود دارد.

بهبود عمر ماشین تراش

متخصصان دائماً در حال تلاش برای یافتن مواد مناسبی هستند که بتواند دوام ابزار کار برای برش فلز را افزایش دهد. قبلاً ماشین‌آلات بر پایه فولادهای کربنی ساده ساخته می‌شدند که از نظر شیمیایی ترکیب ساده‌ای داشتند. پس از آن، مواد با محتوای بالای تنگستن شروع به استفاده کردند. با کمک آنها، برش فلزات بسیار سریعتر امکان پذیر شد. بنابراین، آنها شروع به برش سریع نامیدند. با این حال، با گذشت زمان، آنها همچنین رضایت متخصصان در زمینه مهندسی مکانیک را متوقف کردند.

سپس هنگام ایجاد ماشین ابزار با آلیاژهای سخت یک کلاس خاص جایگزین شدند که قادر به حفظ استحکام حتی در دماهای تا 100 درجه هستند. در سال های اخیر، این فرآیند که بر اساس برش فلز است، آسان تر شده است. این امر با استفاده از موادی با حداکثر مقاومت در برابر دماهای بالا به دست آمده است. بسته به سختی اولیه قطعه کار مانند کاتر و همچنین نوع کار می توان آن را با سرعت دلخواه پردازش کرد.که با استفاده از جعبه مخصوص تنظیم می شود.

فرزکاری به عنوان یک نوع پردازش فلز

این روش کار کاملاً گسترده است و عملکرد بسیار بالایی دارد. با استفاده از دستگاه فرز مخصوص انجام می شود. ماشین های CNC (کنترل عددی کامپیوتری) روز به روز بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. بسته به محل کولیس، آنها به چند نوع تقسیم می شوند:

• عمودی;
• افقی;
• پورتال;
• طولی;
• فرز دنده;
• چند اسپیندل;
• Single Spindle و دیگران.

متخصصان در ساخت تجهیزات از این دست به طور مداوم در حال بهبود آن هستند تا بهره وری فرآوری فلزات بیشتر شود. مواد دستگاه ها دائماً در حال تغییر است و طراحی آن نیز در حال تغییر است. مانند کاتر هنگام برنامه ریزی، فرز برش کارهای مشابهی را انجام می دهد. اما در عین حال چندین نوع خود را با هم ترکیب می کند. و بهره وری بیشتری خواهد داشت. با توجه به این امر، آسیاب به طور قابل توجهی نسبت به برنامه ریزی برتری دارد و به تدریج جایگزین آن در تولید می شود.

ویژگی های سنگ زنی

ماشین های این نوع پردازش برای سنگ زنی داخل و خارج سطوح گرد، سطوح مختلف، ماشینکاری بدون مرکز، رزوه ها، چرخ دنده ها و غیره استفاده می شود. چنین ابزاری برای فلزات متعلق به رده سازنده ترین است. علاوه بر دستگاه مخصوص، دستگاه دیگری نیز وجود دارد. این یک چرخ سنگ زنی است که شامل یک بزرگ استتعداد عناصر برش کوچک آنها به نوبه خود با یک دستگاه اتصال ویژه بسته می شوند. و هر ذره به خودی خود یک برش است. همانطور که می بینید، ما تجهیزات پردازش فلز را پوشش داده ایم. در زیر با تکنیک های مدرن تری که امکان برش آن را فراهم می کند آشنا می شویم.

ویژگی های فناوری برش پلاسما

تکنیک های مختلفی برای فلزات کم کربن استفاده می شود. اما برش پلاسما یکی از پربازده ترین ها در نظر گرفته می شود. بنابراین، ارزش دارد که در مورد ویژگی ها و مزایای آن با جزئیات بیشتر صحبت کنیم. فناوری فرآیند به سرعت و به طور مداوم در حال تحول است. برش پلاسما فلزات به طور گسترده در مناطق مختلف صنعتی استفاده می شود: از ساخت خانه ها تا مهندسی مکانیک. در کنار روش اکسیژن-گاز، این روش کاملاً امیدوارکننده در نظر گرفته می‌شود.

مزایای کلیدی

روش برش پلاسما فلزات دارای مزایای زیادی است. یکی از آنها سرعت کار است. بیشتر اوقات ، صفحات برش تا 25 میلی متر ضخامت دارند. در این حالت سرعت پردازش آنها در هنگام استفاده از برش اکسی گاز تقریباً دو برابر و حتی بیشتر از آن است. و شایان ذکر است که با کاهش قابل توجه ضخامت ورق فلزی می تواند 12 برابر از آن فراتر رود. این مزیت می تواند بهره وری را به میزان قابل توجهی افزایش دهد و در زمان صرفه جویی کند.

مزیت دیگر روش سرعت رایت بالا و با کیفیت است. این ویژگی هنگام برش بسیار مهم استمحصولات فلزی با روش پلاسما حدود 2 ثانیه است. برای مقایسه: برش گاز با اکسیژن - به ترتیب 30 با دمای حداقل 1 هزار درجه. تعامل کوتاه ابزار با فلز اول از همه خوب است، زیرا در عرض چند ثانیه مواد زمان تغییر شکل را نخواهد داشت، همانطور که ممکن است در مورد دیگری اتفاق بیفتد.

یکی دیگر از مزایای بدون شک روش پلاسما، حداقل میزان رسوب در حین کار است. به راحتی قابل حذف است. سیستم های برش نیز به راحتی کار می کنند و به ارائه ارتفاع ابزار مناسب و سرعت خوب کمک می کنند.

صرفه جویی در زمان و هزینه

برش پلاسما همچنین شامل برش چندین ورق به طور همزمان است که باعث صرفه جویی در زمان می شود. با این روش می توان انواع مختلفی از مواد را پردازش کرد:

• آلومینیوم؛
• فولاد ضد زنگ؛
• مس و موارد دیگر.

نمی توان به ایمنی استفاده از سیستم های پلاسما توجه نکرد. آنها از گازهای قابل احتراق استفاده نمی کنند، آتش باز می کنند و گرمای زیادی آزاد نمی کنند. همه اینها به طور قابل توجهی خطرات احتمالی کاربران را هنگام کار با فلزات داغ کاهش می دهد. ناحیه تحت تاثیر گرما فقط 2 میلی متر است.

همه ویژگی های برش پلاسما تأثیر مثبتی بر هزینه بازیافت مواد دارد. کارها به صورت کیفی، سریع و جهانی انجام می شود. برای بسیاری از اهداف، این مزایا ارجح تر از دیگران هستند.

ویژگی های لیزرروش

امروزه فناوری های زیادی در زمینه فرآوری محصولات فلزی معرفی شده است. آنها می توانند کار طراحان، سازندگان و سایر متخصصان را که کارشان به نوعی با این روند مرتبط است، تسهیل کنند. برش لیزر در حال حاضر پیشرفته ترین در نظر گرفته می شود. این به شما این امکان را می دهد که از نظر طراحی و پیکربندی های مختلف فرصت های بسیار خوبی در تولید محصولات فلزی بدست آورید.

چنین تکنیک امیدوارکننده ای کاملاً جوان است، اما در حال حاضر به طور گسترده توزیع شده است. برش لیزری فلز با استفاده از تاسیسات ویژه متمرکز از نظر فنی قدرتمند انجام می شود. آنها با تمرکز پرتو بالا مشخص می شوند. و آنها می توانند نه تنها آلومینیوم یا مس، بلکه چوب و مواد دیگر را نیز برش دهند.

شرح روش

با این روش برش، اکسید روی سطح فلز ظاهر می شود. آنها فرآیند جذب انرژی را افزایش می دهند و قادرند دما را تا نقطه ذوب حفظ کنند. در نقطه تماس، پرتو لیزر حداکثر مقادیر دما را ایجاد می کند که در نتیجه مواد شروع به ذوب شدن می کند. اما در خارج از منطقه مشخص شده، فقط گرم می شود. همراه با این، یک گاز فعال عرضه می شود که اغلب آن اکسیژن است. محصولات احتراق را منفجر می کند و به شما امکان می دهد سرعت برش را به میزان قابل توجهی افزایش دهید. اکسیژن چندین لایه را با حذف فلز و اکسیدهای مایع گرم می کند.

همه اینها در حالی اتفاق می افتد که مواد به عمق کامل بریده نشده باشند. از این گذشته ، یک جت گاز در نزدیکی خطوط جداسازی می تواند به طور فعال آن را خنک کند. یک منطقه کوچک متاثر از گرما می توانداز ایجاد لبه های موازی در فواصل کوچک از یکدیگر (حدود 0.2 میلی متر) اطمینان حاصل کنید. اغلب اوقات، برای دستیابی به یک یا آن دقت در حین عملیات برش، لازم است که کنترل خودکار با استفاده از رایانه معرفی شود. در چنین مواردی، می توانید برای ایجاد یک محصول نهایی برنامه ریزی کنید.

برای برش لیزری ورق‌های فلزی، اغلب از تجهیزات مبتنی بر ابزارهای حالت جامد و گاز استفاده می‌شود. در این حالت برش مواد کاملاً یکنواخت است. هیچ برش مکانیکی فلز نمی تواند چنین دقتی را با در نظر گرفتن اجرای سریع و با حداقل مقدار ضایعات ارائه دهد. اصولاً برای پردازش ورق فلزی از دستگاه های مبتنی بر گاز و لیزرهای حالت جامد استفاده می شود. برش لیزری فلز کاملاً یکنواخت خواهد بود. بدون تغییر شکلی که در حین برش مکانیکی وجود دارد معلوم می شود. علاوه بر این، فناوری برش لیزری امکان دقت کار قابل توجه، حداقل ضایعات و زمان‌های برگشت سریع را فراهم می‌کند.

مزایای روش

برش لیزری یکی از پرتقاضاترین در بازار برش محصولات فلزی است. کار با مواد کاربید را بسیار آسان کرده است. از این گذشته، آنها از نظر پردازش بسیار پیچیده هستند و اغلب پس از چنین دستکاری هایی بدتر می شوند. بهترین برای برش لیزر:

• فولاد؛
• فلزات غیرآهنی;
• آلیاژهای آلومینیوم.

ورق های ضخیم همبسیار بهتر پردازش شده است. کار با اشکال پیچیده قطعات فلزی و ایجاد سوراخ در مواد بسیار سخت با قطر کم آسان تر خواهد بود. در اینجا از نظر هندسی می توانید به تخیل خود دست بدهید. سیستم می تواند خودکار باشد. برای انجام این کار، کافی است یک فایل خاص با یک برنامه داده شده در رایانه ایجاد کنید. هیچ اثر مکانیکی روی فلز وجود نخواهد داشت - این نیز مهم است. مزایای زیر نیز با پردازش لیزر مشاهده شده است:

• قابلیت ایجاد خطوط برش پیچیده.
• تقریباً هر ورق فلزی را می توان بدون توجه به خواص حرارتی آن ماشین کاری کرد.
• کار با دقت بالا.
• برش حتی روی موادی که به راحتی قابل تغییر شکل هستند و خیلی سخت نیستند نیز امکان پذیر است.
• بازدهی بالا به دلیل قدرت لیزر بالا.
• اگر سطح نیاز به صاف بودن دارد، بهتر است از یک پرتو متمرکز با قدرت قابل تنظیم استفاده کنید.

روش گاز

بیایید یک روش نسبتاً متداول تأثیرگذاری بر فلز را در نظر بگیریم که سالهاست به طور فعال مورد استفاده قرار گرفته است. این برش گاز است. بسیار محبوب و مقرون به صرفه است. به روشی دیگر به آن اکسیژن نیز می گویند، زیرا در این مورد فرآیند تأثیرگذاری بر فلز ماهیت حرارتی دارد. پس از پایان کار جریانی از اکسیژن وجود دارد و بقایای اکسید مایع را از بین می برد. برای شروع، لبه بالایی قطعه گرم می شود. بسته به ترکیب شیمیایی ماده (به عنوان مثال، فولاد)، دمای احتراق آن می تواند از 1000 تا 1200 درجه متغیر باشد.

قطوط برش گازبرای فولاد آلیاژی متوسط، کم آلیاژ یا کربن اعمال شود. ضخامت ورق فلزی یا محصول دیگر باید حداکثر 300 میلی متر باشد. روش گاز-اکسیژن پردازش فلز مزایای خود را دارد:

• هزینه پردازش کم.
• بعد از اتمام عمل نیازی به کار با لبه نیست.
• در دسترس بودن برش مستقیم و مورب محصولات در زوایای مختلف.
• می توان از ورق های فلزی ضخیم استفاده کرد.

آیا استاندارد کاری وجود دارد؟

بسیاری تعجب می کنند که آیا برش فلز دارای استانداردهای GOST یا سایر استانداردهای مربوط به اجرای پردازش ساختاری است. بنابراین با توجه به قوانین و معیارهای موجود، چنین فرآیندی وظایف خاص خود را دارد. اول از همه، جزئیات باید یک پیکربندی و ابعاد داده شوند. این توسط اسناد تکنولوژیکی استفاده شده مورد نیاز است. به عنوان مثال، یک پروژه مصوب برای ساخت یک شی. همچنین سطحی که قرار است درمان شود باید همیشه طبق استانداردهای پذیرفته شده تمیز باشد. GOST ها روش های مکانیکی برش فلز، از جمله تراشکاری، حفاری، فرز، و همچنین شکاف، برش را فهرست می کنند. پردازش نهایی محصولات نیز نشان داده شده است. هر نوع پردازش مکانیکی فلزات نه تنها به تجهیزات خاصی، بلکه به شماره سریال نیز مربوط است.

همانطور که دیدیم، روش های زیادی برای پردازش مکانیکی و خودکار محصولات به منظور برش آنها وجود دارد. همه اینها به طور گسترده در ساخت و ساز، مهندسی استفاده می شود،تعمیر و سایر مناطق روش‌ها دائماً در حال بهبود و تکمیل شدن با روش‌های جدید هستند، تجهیزات مدرن ایجاد می‌شوند که هر بار فرآیند را ساده‌تر می‌کند.