Анодно механическая резка металла

Обновлено: 17.05.2024

Анодно-механическая резка основана на термическом и электрохимическом разрушении металла при прохождении электрического тока между заготовкой (анодом) и инструментом (катодом). Сила тока составляет 80 . 150 А при резке заготовок Ø 50 .. . 100 мм и 350 . .. 450 А - при резке заготовок Ø 200 . . . 250 мм; напряжение равно 20 . 30 В.

Установка для анодно-механической резки показана на рис. 3.14. Разделываемая заготовка 3 крепится в опоре 4 станка, подключаемой к положительному полюсу источника постоянного тока. В качестве инструмента используют металлический диск 1 толщиной 0,5 . 2,5 мм, изготовленный из низкоуглеродистых сталей 0,8кп, 10, 20 или меди. Диск подключают к отрицательному полюсу источника тока и сообщают ему вращательное (с окружной скоростью и) и поступательное (с подачей 5) движения в направлении заготовки. Процесс резки ведут в среде электролита, который подают в зону резки через сопло 2. Электролитом служит водный раствор жидкого стекла (силиката натрия Na₂SiO₃).

Рис 3.14 - Установка для анодно-механической резки: 1 - диск, 2 - сопло, 3 - заготовка, 4 - опора

При прохождении через электролит постоянного электрического тока на поверхности анода (заготовки) происходят химические реакции. Образующиеся в результате химические соединения в виде отходов переходят в раствор (это явление называется анодным растворением при электролизе) и удаляются механическим способом. Помимо процесса анодного растворения при рассматриваемом способе резки в зоне контакта заготовки с инструментом происходит также процесс электроэрозии - разрушения электродов из токопроводящих материалов при пропускании между ними электрического тока. Кроме того, при пропускании электрического тока металл заготовки в месте контакта с инструментом нагревается вследствие возникновения импульсных дуговых разрядов, размягчается или даже расплавляется и удаляется из зоны резки механическим путем за счет относительного движения заготовки и инструмента.

При анодно-механической резке окружная скорость и вращения режущего диска составляет 15 . 25 м/с при скорости подачи 0,14 х10 -3 . . . 0,45 х 10 -3 м/с. Подача диска осуществляется автоматически так, чтобы постоянно выдерживался определенный зазор между диском и разделываемым металлом. Износ инструмента составляет 15 . 25 % от объема прорезанного слоя металла, расход рабочей жидкости - 5 . 25 л/мин при резке прутков Ø25 . 300 мм. Время отрезки зависит от диаметра разделываемой заготовки. Так, заготовка Ø40 мм отрезается за 1,5 мин, Ø100 мм - за 5,5 мин. Ширина прорези в 1,3 .. . . 2 раза превышает толщину инструмента.

Кроме дисков для анодно-механической резки применяют также проволоку или бесконечную ленту, концы которой соединяют пайкой. Толщина ленты составляет 0,5 . 1 мм, ширина - 15 . 40 мм, скорость резания лентой - 20 м/с. Анодно-механической резкой можно разделывать любые токопроводящие металлы; ее целесообразно применять в тех случаях, когда механическая резка невозможна или вызывает затруднения.

Анодно-механическая резка

Принципиальная схема анодно-механической резки показана на рис. 1. Зажимы генератора 1 постоянного тока низкого напряжения соединены с конечными точками цепи (электродами) разрезаемым металлом 2 и диском-инструментом 3. Электрод-металл как соединенный с положительным полюсом генератора служит анодом, а электрод-инструмент, соединенный с положительным полюсом генератора служит анодом, а электрод-инструмент, соединенный с отрицательным полюсом, является катодом. В межэлектродное пространство в зону реза по трубке 4 подводится рабочая жидкость, проводящая электрический ток (электролит), которая при резке замыкает электрическую цепь.

Под действием электрического тока металл в зоне разрушается и в виде расплавленных частиц удаляется из полости раздела вращающимся электродом-инструметом и струей рабочей жидкости.

Рис. 1. Электрическая схема станка для анодно-механической резки

В процессе анодно-механической резки происходит также интенсивное разрушение (уменьшение диаметра) электрода-диска, но в значительно меньшей степени, чем разрезаемого металла. Подача диска в направлении резки обеспечивает продолжение процесса до окончательного отделения заготовки от разрезаемого металла.

При анодно-механической резке усилия, действующие на электрод-инструмент в процессе резки, весьма незначительны; производительность процесса практически не зависит от механических свойств металла.

Для питания цепи при анодно-механической резке, как правило, применяется постоянный ток. Электрические режимы резки характеризуются силой тока в цепи электродов и напряжением. Напряжение при холостом ходе, когда нагрузка отсутствует, немногим превышает рабочее напряжение и находится в пределах 22-32В.

Производительность и режимы анодно-механической резки

Размеры сечения, мм	Механический режим		Электрический режим
Размеры сечения, мм	Подача, мм/мин	Время резки, мин	Сила тока, А	Рабочее напряжение, В
Круглое сечение
40	27	1,5	80	20-22
60	24	2,5	100	20-22
80	20	4	120	20-22
100	18	5,5	150	22-24
125	12,5	10	175	22-24
150	11,5	13	225	24-26
200	10,5	19	300	24-26
250	9,6	26	350	26-28
300	8,6	35	450	26-28
Квадратное сечение
40х40	20	2	80	20-22
80х80	16	5	120	22-24
100х100	15,4	6,5	160	22-24
120х120	10,9	11	250	22-24
150х150	10,7	14	250	24-26
200х200	9,5	21	325	24-26
250х250	8,9	28	400	26-28

Регулирование величины межэлектродного зазора в процессе резки производится обычно по показаниям электроизмерительных приборов станка.

Ширина реза зависит от размеров сечения разрезаемого металла. Чем больше сечение металла, тем больше диаметр электрода диска и его толщина.

Размеры дисков для анодно-механической резки

Чтобы обеспечить доступ рабочей жидкости в зону резания и избежать накаливания инструмента, ширина реза должна быть несколько больше (в 1,5-2 раза) толщины диска. Это условие выполняется применением гофрированных (рис. 2) дисков.

Рис. 2. Диск-электрод с проштампованными гофрами

Диски толщиной более 1 мм обычно не гофрируются, так как необходимая ширина реза достигается за счет торцевого биения при резке. Однако ширина реза с учетом торцевого биения не должна превышать толщины диска более чем в 1,5-2 раза, так как излишнее увеличение полости раздела вызывает снижение производительности и увеличение потерь металла.

Материалом для изготовления электрода-диска обычно служит низкоуглеродистая листовая сталь марок С8 и 10. Износ электрода-диска в процессе резки заключается в уменьшении его диаметра. Относительный износ характеризуется величиной

U=Vд/Vм,
где U — относительный износ электрода-диска; Vд — объем металла, теряемого диском за 1 раз; Vм — объем металла, удаленного из полости реза.

Величина U для стальных дисков колеблется в пределах 0,15-0,25, а для медных и латунных 0,1-0,15.

Рабочая жидкость, применяемая при анодно-механической резке, оказывает большое влияние на качественные и количественные показатели процесса.

В отношении производительности и чистоты поверхности наиболее подходящей средой является жидкое стекло. Данные о расходе жидкости в зависимости от размеров сечения разрезаемого металла приведены в таблице ниже.

Расход рабочей жидкости в зависимости от сечения разрезаемой заготовки

Лекция №8 Анодно-механическая обработка

Анодно-механическая обработка основана на комбинированном механическом, электроэрозионном и электрохимическом воздействии на материал снимаемого слоя. С увеличением удельной мощности подводимой в зону обработки, этот метод по характеру электрического воздействия приближается к электроэрозионному, а при снижении удельной мощности – к электрохимическому.

При всех способах анодно-абразивной обработки рабочие зазорымежду токопроводящей связкой и деталью весьма малы (0,01…0,03 мм), что обеспечивает высокие плотности тока и интенсивное электрохимическое и электроэрозионное воздействие. В процессе обработки выгорает связка и выкрашиваются изношенные абразивные зерна; это способствует самозатачиванию кругов.

Преимущества АМО: высокая производительность на черновых режимах и высокое качество обработанной поверхности на чистовых режимах, возможность обрабатывать любые труднообрабатываемые металлы и сплавы, сравнительно легко удалять и утилизировать продукты обработки, варьировать режимы обработки в широких диапазонах.

К недостаткам метода можно отнести эксплуатационные неудобства использования жидкого стекла в качестве электролита, сравнительную сложность в эксплуатации и высокую стоимость оборудования.

Обрабатываемое изделие (анод) и электрод-инструмент (катод) включают, как правило, в цепь постоянного тока низкого напряжения (до 30 в). Электролитом служит водный раствор силиката натрия Na2SiO3 (жидкого стекла), иногда с добавлением солей других кислот. В качестве материалов для электродов-инструментовприменяют малоуглеродистые стали (08 кп, 10, 20 и др.). Под действием тока металл изделия растворяется и на его поверхности образуется пассивирующая плёнка. При увеличении давления инструмента на изделие плёнка разрывается и возникает электрический разряд. Его тепловое действие вызывает местное расплавление металла. Образующийся шлам выбрасывается движущимся инструментом. Изменяя электрический режим и давление, можно получить изделия с различной шероховатостью поверхности (до 9-го класса чистоты).

Съем металлапри анодно-абразивной обработке обусловлен возникновением в зоне обработки следующих явлений:

а) анодное растворение материала, приводящее к снятию части металла срезаемого слоя и образованию пленки;

б) нагрев материала срезаемого слоя;

в)электроэрозионное разрушение;

г) механическое срезание металла абразивом, предварительно ослабленного анодным воздействием, тепловым и электроэрозионным процессами.

Работа по съёму металла при АМО осуществляется электрическим током в межэлектродном зазоре почти без силовой нагрузки на узлы анодно-механического станка в противоположность металлорежущим станкам, в которых эти узлы сильно нагружены. Интенсивность съёма металла практически не зависит от механических свойств обрабатываемых металлов и инструмента (твёрдости, вязкости, прочности), поэтому АМО целесообразно применять для изделий из высоколегированных сталей, твёрдых сплавов и т. п.

АМО различают по виду используемого для механического воздействия инструмента:

– инструменты из стали, чугуна, меди, латуни, графита. Обработка производится при напряжении 10…12 В с использованием в качестве электролита жидкого стекла (силиката натрия).

– связанный абразив (эта разновидность АМО называется анодно-абразивной); в качестве инструментов при этом используют абразивные или алмазные токопроводящие круги (рисунок 2.21, в) и абразивные бруски (рисунок 2.21, г). Разновидностью этого процесса является схема анодно-механического шлифования неметаллической лентой (рисунок 2.21, д);

– несвязанный абразив (эта разновидность АМО называется электро-химико-механическая). При этом методе обработки анодная пленка удаляется мелкодисперсным абразивом, находящимся во взвешенном состоянии в электролите.

Технологические возможности

Наиболее распространено применение АМО для разрезания труб, заготовок, проката и слитков из труднообрабатываемых сталей и сплавов, а также для вырезания щелей в различных деталях.

Доля механического резания составляет от 2,3 до 25%

Анодно-механические станки изготовляют двух типов: дисковые и ленточные. Дисковые станки применяют для поперечной разрезки проката. Инструментом-электродом служит тонкий стальной диск.

Режущим инструментом при разрезкеслужит стальной диск толщиной 0,5…6 мм и диаметром до 1200 мм (рисунок 25, а). Дисковый электрод-инструмент (катод) вращается со скоростью 10…25 м/с и подается на заготовку. В качестве электролита используется водный раствор жидкого стекла. Съем металла с заготовки происходит за счет анодной пассивации, электротермических явлений и механического воздействия электрода-инструмента на заготовку. Дисковым электродом разрезают заготовки диаметром до 150 мм, а ленточным – до 600мм. Производительность разрезки 2000…6000 мм 2 /мин.

Рис. 25. Типовые схемы анодно-механической обработки: а) - разрезание; б) - обработка фасонной поверхности; в) - шлифование абразивным кругом; г) - хонингование; д) - шлифование лентой

При анодно-абразивном шлифовании (рисунок 25, в) абразивный круг вращается со скоростью 30…40 м/с и является катодом, а обрабатываемая деталь – анодом. При шлифовании используются алмазные круги на металлической связке, круги из электрокорунда, карбида кремния, у которых поры заполнены расплавленным металлом или графитом. В качестве электролита при шлифовании сталей используют 5…10 %-ный раствор азотнокислого натрия с добавкой ингибиторов коррозии. Производительность анодно-абразивного шлифования гораздо выше, чем обычного шлифования и составляет 2000…4000 мм 3 /мин. Достигается точность обработанной поверхности до 0,003мм, а шероховатость до R_a = 0,16 мкм; не возникает значительных структурных превращений и внутренних напряжений.

Процесс анодно-механического шлифования неметаллической лентой (рисунок 25, д) осуществляется по схеме обычного ленточного шлифования. Деталь 1 является анодом и может совершать колебательные движения. Катодом 2 является медный или твердосплавный копир, прижимающий электронейтральную ленту 3 к детали. Обработка может осуществляться с подвижным (рисунок 25, д) или неподвижным катодом - инструментом.

При электрохонинговании электронейтральные абразивные бруски размещаются на металлической оправке, являющейся катодом (рисунок 25, г).

При анодно-абразивном полированииметаллический ЭИ 1 с неэлектропроводными притирами 2 устанавливают над анодом-заготовкой (рисунок 26). Для удаления пассивирующей пленки на заготовке в раствор вводят мелкозернистый абразив 3, шаржирующий эластичные неэлектропроводные притиры из поролона, резины, дерева и других мягких материалов. Абразивом служат шлифовальные порошки из электрокорунда, а также окись хрома. Обработку производят как на постоянном, так и на переменном напряжении от 6 до 18 В в растворах азотнокислого натрия. Данный процесс применяется для полирования листов из нержавеющих сталей и других плоских поверхностей деталей. После полирования достигается шероховатость поверхности R_a = 0,08…0,04 мкм.

Рис. 26. Схема анодно-абразивного полирования

Рис. 27. Схема анодно-абразивного галтования

Удаление заусенцев и скругление острых кромок на мелких деталях производят в галтовочных анодно-абразивных барабанах, рабочая камера которых имеет форму шестигранника (рисунок 27). На перфорированных винипластовых стенках барабана 1 снаружи закреплены металлические пластины-электроды 5. Смежные пластины включают на различные фазы (А, Б, С) вторичной обмотки трехфазного понижающего трансформатора.Барабан заполняют обрабатываемыми деталями 4 и фарфоровыми шариками 3 диаметром 3…5 мм. Электролит 2 вводится в барабан насосом и сливается через открытое отверстие в бак. В процессе галтования детали, являющиеся электродами со свободным потенциалом, подвергаются анодному растворению и абразивному воздействию. Рабочее напряжение на пластинах 8…12 В, ток до 300 А. Продолжительность процесса 1…2 часа.

Анодно-абразивная обработка используется для заточки твердосплавных режущих инструментов, для изготовления точных твердосплавных деталей с шероховатостью поверхности R_a = 0,32 мкм. Увеличения стойкости инструмента до 150%.

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

Разделка проката на штучные заготовки

Перед резкой на заготовки изогнутые прутки правят, а местные поверхностные дефекты удаляют вырубкой зубилом или зачисткой абразивными кругами.

Правка прутков на прессах позволяет снизить местную кривизну до ±0,15 мм на 1м длины правильно-растяжные и роликово-правильные машины до ±1 мм на 1м, резьбонакатная машина 0,1 мм на 1м.

Штучные заготовки получают резкой на сортовых ножницах, ломкой на штампах—хладноломах, резкой на металлорежущих станках и анодно-механических, кислородной резкой.

Резка на сортовых ножницах и на пресс-ножницах применяется в основном для стальных прутков. На кривошипных прессах режут прутки диаметром до 20 мм, на эксцентриковых - до 200 мм.

Пруток автоматически или вручную подается до упора (рис. 6.6). Нож совершает 10. 60 ходов в минуту.

При резке на торцах заготовок возможно образование дефектов: торцевые трещины, косина среза, смятие и утяжка. Вероятность их появления увеличивается при пониженной пластичности металла, увеличении сечения заготовки, при хранении прутков на холоде. Вследствие наличия зазоров и упругих деформаций звеньев прижимного механизма пруток 1 ( рис.6.7) поворачивается на некоторый угол a₁ - угол опрокидывания. Отрезаемая заготовка 5 отгибается подвижным ножом 3 и имеет наклон под углом a₂. Эти факторы, а также зазор D между ножами приводят к тому, что у отрезанной заготовки торцы не перпендикулярны оси заготовки, а имеют наклоны. Угол j₁ называют углом скоса заднего торца, а угол j₂ называют углом скоса переднего торца. Так как углы скосов влияют на правильную установку заготовок в штампе, их значения не должны превышать для скоса переднего торца 3,5°, а для скоса заднего торца - 7°.


Рисунок 6.6 - Резка прутка на сортовых ножницах:;1 - пруток; 2 - прижим; 3 - верхний нож;4 - упор; 5 - нижний нож	Рисунок 6.7 - Схема резки на ножницах и прессах: 1 - пруток; 2 -прижим; 3 - подвижный нож; 4 - упор; 5 - отрезаемая заготовка; 6 - нижний (неподвижный) нож

Резка на ножницах имеет очень высокую производительность (например, при резке прутка диаметром 65 мм 3. 20 резов в мин), но низкую точность по длине (от ±1 до ±6 мм) и большие дефекты торца.

Ломка на штампах-хладноломах применяется для стальных прутков диаметром более 70 мм. В месте лома по разметке делают надрез пилой или кислородной резкой (рис. 5.5). Ширина надреза b =2. 3 мм, глубина

где d—диаметр прутка, мм.

Рисунок 6.8 - Ломка прутка на штампе-хладоломе

Рабочий ход толкателя составляет 5. 10 % от диаметра прутка. Разрушение происходит почти мгновенно. Торец заготовки получается достаточно ровный.

Ломка дает лучшие результаты для более хрупких материалов. Для повышения хрупкости мягкую сталь нагревают до 300 °С. Преимуществом ломки является высокая производительность, возможность получения сравнительно коротких заготовок (l_min= 0,8d) и контроля качества металла по виду излома. Недостаток – необходимость предварительной надрезки заготовки

Резка проката может производиться на металлорежущем оборудовании: на дисковых и ленточных пилах; приводных ножовках; станках, работающих тонким абразивным кругом; отрезных и других станках.

Дисковые пилы представляют собой диск диаметром 300. 800 мм с режущими зубьями. Разрезание прутков дисковой пилой производят по одному или пакетом (рис. 6.9). Современные дисковые пилы снабжаются гидравлическими зажимными приспособлениями. Для стальных заготовок разрезание на дисковых пилах применяется тогда, когда требуется высокая точность по длине и перпендикулярность торца оси заготовки. Для цветных металлов это основной метод разрезания, т. к. резка их на ножницах дает большое смятие. Производительность резки низка; ширина реза 3. 8 мм, в связи с чем велики отходы.

Рисунок 6.9 - Схемы резки проката дисковой пилой а - одного прутка; б - пакета прутков; в - проката прямоугольного сечения

Рисунок 6.10 – Схема вертикально ленточной пилы

Ленточные пилы имеют форму бесконечной ленты толщиной 1,0. 1,5 мм (рис. 6.10). Потери на рез в этом случае малы. Но сам инструмент (пильная лента) стоит дорого. Ленточные пилы применяются главным образом для разрезания проката цветных металлов (меди, латуни, алюминия и др.).

Приводные ножовки разрезают прокат ножовочным полотном, которое совершает под некоторым давлением возвратно-поступательное движение от механического привода. Ширина реза - 2. 3 мм. Производительность резки мала, однако обслуживание ножовок просто. Один рабочий может обслуживать 5. 6 ножовок. Ножовки часто дают косой рез, снижая эффект применения тонких ножовочных полотен.

На станках, работающих тонким абразивным кругом, в качестве инструмента используются абразивные круги на вулканитовой связке толщиной 1. 3 мм и диаметром до 500 мм. Производительность разрезания абразивным кругом довольно высока. Например, пруток диаметром 40. 50 мм разрезается за 5. 6 сек. Этот метод дает высокие точность подлине и качество торца. Инструмент во время работы не требует переточки, но быстро изнашивается и стоит довольно дорого.

Резка прутков и слитков па анодно-механических станках Анодно-механическую резку применяют главным образом для разрезания сталей, трудно поддающихся обычным способам резки. Сущность способа состоит в следующем. Тонкий стальной диск 1 (рис. 6.11) вращается с большой скоростью (до 25 м/с) и перемещается в направлении к заготовке 3. В зону контакта диска и заготовки подают рабочую жидкость (электролит) 2. Генератор постоянного тока обеспечивает напряжение U= 20. 28 В и силу тока I= 80. 450 А. В зоне контакта диска и заготовки поверхность заготовки окисляется. Этот слой мягких окислов снимают при трении диска о заготовку, и обнажающаяся поверхность заготовки окисляется снова. Наиболее употребительная рабочая жидкость - раствор жидкого стекла с плотностью 1,28. 1,32 г/см 3 .

Рисунок 6.11 - Схема анодно-механической резки: 1 - стальной диск; 2 - рабочая жидкость; 3 - заготовка; 4 - генератор постоянного тока; 5 - амперметр; v - скорость резания; s- подача

Размеры дисков-инструментов зависят от диаметров заготовки: для диаметра заготовки 30. 100 мм диаметр диска должен составлять 200. 400 мм при толщине 0,8. 1,0 мм; для диаметра заготовки 200. 300 мм диаметр диска - 800. 1 100 мм при толщине 1,7. 2,0 мм.

Минутная подача инструмента при отрезке прутка диаметром 40 мм составляет 27 мм/мин, а диаметром 300 мм - только 8,6 мм/мин.

Ширина реза должна быть 1,5 - 2 толщины диска. При меньшей ширине реза не обеспечивается свободный доступ рабочей жидкости в зону резания, при большей ширине реза снижается производительность и увеличиваются потери металла. Указанные размеры ширины реза получают созданием торцевого биения (у дисков с толщиной до 1 мм) и гофрированием более толстых дисков.

Недостаток анодно-механической резки - значительный износ электрода-инструмента (15. 25% от объема удаленного металла из полости раздела), а также пористость торцов заготовок, причем глубина дефектного слоя составляет 1,5. 2 мм (для крупных сечений).

Кислородная резка основана на сгорании нагретого металла в струе режущего кислорода. Резка применяется в основном для сталей, содержащих до 0,7 %С. При кислородной резке металл в месте прореза разогревают пламенем от сгорания смеси кислорода и горючего газа (рис. 6.12). Смесь подают по боковым каналам а. Затем подводят чистый кислород по центральному каналу, и металл начинает выгорать.

Скорость кислородной резки (т.е. скорость перемещения резака-горелки) не должна превышать скорости выгорания металла, иначе не будет сквозного прорезывания. Однако не рекомендуют и слишком малую скорость перемещения резака, так как происходит оплавление кромок. Ориентировочные значения предельной скорости составляют для толщины металла 10 мм - не более 600 мм/мин, для 100 мм - 240 мм/мин, для 300 мм - 110 мм/мин.

Для кислородной резки используют любые газы, имеющие теплотворную способность не менее 2 400 ккал/м 3 , температуру пламени при сгорании в смеси с кислородом - не ниже 1 800 °С (2 070 К) и содержание балласта не более 35%. Этим условиям удовлетворяют ацетилен, метан, нефтяные газы, бензин, керосин, водород и некоторое другие.

Повышенное содержание ряда элементов в стали затрудняет проведение кислородной резки: углерода - свыше 0,4%, хрома - свыше 2 %, молибдена - свыше 0,5 %, вольфрама - свыше 10 %. Поэтому высоколегированные стали (хромистые, никелевые, молибденовые и вольфрамовые) необходимо резать кислородом только при введении в зону раздела флюса (железного порошка).

Рисунок 6.12 - Схема кислородной резки:

а - боковые каналы; b - ширина прорези; s - толщина металла

Ширина реза и шероховатость его поверхности зависят от способа резки (машинного или ручного) и от толщины металла. При машинной резке ориентировочные значения ширины реза, мм,

b= 2 + 0,03s,

где s - толщина металла, мм.

При ручной резке ширину реза увеличивают на 25 %.

В результате оплавления металла на поверхности реза образуются отдельные гребешки и впадины: при машинной резке от 0,1 мм (при толщине стали 5 мм) до 2,5 мм (при толщине стали 300 мм), при ручной резке - от 0,5 мм (при толщине стали 5 мм) до 4 мм (при толщине стали 300 мм).

Выбор способа резки зависит от формы и размеров заготовки, а также возможностей способа резки (см. табл. 6.1) и цеха (завода).

Специальные виды прокатки

Прокатка (раскатка) колец, колес, бандажей (для железнодорожного транспорта) производится на специальных прокатных станах в горячем состоянии. Раскаткой придают заготовкам более сложный профиль и более точные размеры, чем штамповкой обеспечивают тангенциальное направление волокон, выполняют кольцевые поднутрения (например, канавки под шарики у наружных колец подшипников). Во избежание образования окалины для стальных изделии под раскатку применяют обычно индукционный или безокислительный нагрев и не выше 1040°С. Раскатке подвергаются заготовки с наружным диаметром от 60 мм до 1 м и более при высоте обрабатываемого обода до 150 мм. Применяют открытую и закрытую схемы раскатки (рис. 6.13, а, б).

Таблице 6.1 - Сравнение способов разделки прутка на штучные заготовки

Способ резки	Характеристика способа
По производительности, балл	По расходу металла, балл	Точность длины заготовки
На сортовых ножницах	от ±0,8 до ±4,5 мм
На хладноломах	от ±1,0 до ±3,5 мм
Дисковыми пилами	от ±0,8 до ±2,5 мм
Абразивными кругами	от ±0,5 до ±1,5 мм
Приводными ножовками	от ±0,8 до ±2,5 мм
Анодно-механическая	от ±0,1 до ±0,5 мм
Кислородная	от ±1 до ±3 мм
Примечание. Увеличение балла в таблице указывает на ухудшение характеристики.

Рисунок 6.13 - Схемы раскатки колец подшипников

Точность размеров готовых поковок (рис. 6.13, г) по наружному диаметру зависит главным образом от своевременности прекращения процесса, т. е. от наладки и качества работы контрольного ролика, а по внутреннему диаметру - от точности объема исходных заготовок (рис. 6.13 а).

Практически допуск на наружный диаметр составляет около -0.01D, на внутренний -- (0,022d=0,6) мм. Параметр шероховатости поверхности после раскатки Ra=1,6…0,8.

При укладке заготовок и съеме поковок вручную производительность раскатки составляет на мелких кольцах до 500 на крупных - 100. 250 шт./ч.

Прокатка зубчатых колес производится из заготовок в виде прутков или отдельных дисков, собранных на стержне. Заготовки нагреваются заранее с помощью кольцевых или секторных индукторов на глубину 6. 10 мм зависимости от модуля зуба. В процессе прокатки зубчатый, валок вдавливается в поверхность заготовки усилием Р (рис. 6.14).


Рисунок 6.14 - Схема прокатки зубчатых колес: 1 - зубчатый валок; 2 - заготовка; 3 - секторные индукторы; 4 - опорный валок	Рисунок 6.15 - Схема поперечно-клиновой прокатки: а - процесс прокатки; б - типовые заготовки; 1 - рабочие клинья; 2 - заготовка

Этим способом изготавливают прямозубые и косозубые цилиндрические колеса, шлицевые валы, звездочки цепных передач с модулем до 4 мм и диаметром до 200 мм. Частота вращения валков - от 3,8 до 60 мин -1 . Производительность процесса значительно превосходит производительность механической обработки. Полученные зубчатые колеса имеют благоприятную макроструктуру поверхностного слоя, поэтому механическая обработка по поверхности зубьев должна быть минимальной.

Поперечно-клиновая прокатка проводится с помощью плоскоклиновых инструментов (рис. 6.15). Один из рабочих клиньев неподвижен, второй совершает поступательное движение и прокатывает заготовку. Метод довольно производителен: деформация завершается за 1,3. 1,5 оборота заготовки. При горячей прокатке можно получить заготовки с допусками на диаметральные размеры 0,2. 0,4 мм, на линейные - 0,3. 0,5 мм.

Инструмент сравнительно прост по конструкции, обеспечивает получение ступенчатых волов сложной конфигурации небольшой длины.

Контрольные вопросы

1. Обработка металлов давлением. Основные способы.

2. Изменение свойств металлов при пластическом деформировании.

3. Влияние нагрева на структуру материала при пластическом деформировании.

4. Заготовки из проката. Область применения.

5. Заготовки из проката. Достоинства и недостатки.

6. Машиностроительные профили из проката.

7. Получение профилей прессованием.

8. Способы разделки проката на мерные заготовки.

9. Резка на сортовых ножницах

10. Ломка на штампах-хладноломах

11. Резка проката на металлорежущем оборудовании дисковыми пилами.

12. Резка на ножовках.

13. Анодно-механическая резка.

14. Кислородная резка.

15. Специальные методы прокатки.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Читайте также: