Допуски при резке металла

Обновлено: 13.05.2024

Точность лазерной резки является ключевым параметром, от которого зависит качество готового изделия. Для деталей в некоторых отраслях отклонение даже на одну сотую миллиметра может быть критичным, поэтому резка с помощью лазера должна справляться и с такими требованиями.

На точность такого способа резки влияет множество факторов: тип заготовки, ее размеры, настройка луча, состояние деталей самого станка, а также качество чертежей, по которым идет раскрой. И чтобы в результате деталь получилась качественной, нужно учитывать все эти показатели.

Параметры точности лазерной резки

Современное оборудование способно обеспечить точность лазерной резки металла в пределах 0,1 мм. Впрочем, этот показатель зависит от ряда обстоятельств, а погрешности, если необходимо, могут определяться экспериментально.

На параметры точности оказывают влияние следующие факторы:

диаметр луча;
излучение – импульсно-периодическое или непрерывное;
вид газа, используемого в работе;
материал обработки;
толщина материала;
скорость перемещения луча и его мощность;
сложность рисунка чертежа – наличие мелких деталей, острых углов, контуров, которые близко расположены другу к другу.

Современное оборудование дает ширину разреза на входе луча около 0,15–0,2 мм – зависит от фокусного пятна или диаметра лазера. На ширину реза на выходе оказывает влияние скорость работы. Ширина может оставаться и прежней при возрастании скорости, но чаще возникает закономерность – чем выше скорость работы, тем ширина реза меньше. Однако появляется шероховатость поверхности реза.

Специалистам известно, что диаметр точки входа лазера больше, чем последующий рез. Поэтому при проведении ответственных работ для сохранения точности изготовления выполняют резку «с заходом». Так называется действие, при котором прожигание точки входа делают со смещением в нерабочую зону материала. Тот же прием используют при необходимости предотвратить выплеск испаряемого металла или его наплыв.

При резке фигур замкнутого контура возникает сложность с их выпадением из листа металла. Для этого оставляют небольшие перемычки, которые называют «подвесами». Их толщина от 0,5 до 1 мм. После окончания резки «подвесы» аккуратно и точно подрезают и вынимают готовое изделие.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Для особенно «ответственной» продукции, например, медицинских стентов или ювелирных изделий, требуется резка, выполненная с большой точностью. Тогда используют прецизионную лазерную резку, которую также называют высокоточной. Изготовление происходит на установках, которые выдают пучок с энергией высокой плотности. Точность лазерной резки на таком оборудовании достигает 0,005 мм.

Что ухудшает точность лазерной резки

В процессе использования любого лазерного оборудования, даже самого дорогого и профессионального, снижается точность позиционирования луча лазера. Специалисты указывают несколько причин:

В оптической системе нарушается юстировка.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Покрытие на зеркалах истирается.

Даже качественно сделанное покрытие со временем постепенно истончается. Лазерный луч из-за этого слишком рассеивается, линзы теряют свою отражающую способность, а излучение теряет мощность. Ошибки в обработке поверхности зеркал (применение излишне грубой ткани для протирки или использование металлических инструментов) могут привести к появлению царапин.

Если покрытие линзы окажется сильно поврежденным, ее необходимо заменить качественной оптикой от хорошо зарекомендовавшего себя производителя. Линзы более низкой ценовой категории имеют покрытие, отличающееся коротким сроком эксплуатации и быстрым прогоранием.

Точность настройки оборудования для лазерной резки страдает от отпечатков пальцев, нагара, мелкой пыли, оседающей на фокусирующих линзах, и пр. Для восстановления работоспособности необходимо регулярно обрабатывать линзы беличьими кистями, дабы убрать пыль, а также специальным раствором для протирки линзы и зеркал. При этом необходимо внимательно следить за сохранением настройки точности расположения зеркал.

Жесткость конструкции нарушается.

Снижение точности резки может появляться из-за того, что на приводных ремнях ослабляется натяжение. В случае возникновения такой неисправности необходимо обратиться к рекомендациям завода-изготовителя: скорректировать натяжение ремней, а также сделать так, чтобы натяжение стало одинаковым на всех элементах.

Плохо закрепленная в конусе излучателя линза может начать вибрировать в процессе работы оборудования.

Изменяется угол рабочей поверхности.

На точность резки может также влиять поверхность, на которую перед обработкой помещают заготовку. Если, несмотря на проверку системы передачи луча (ее настройку и уход), точность резки не устраивает, стоит обратить внимание на поверхность стола, на котором происходит раскрой металла. Ее проверяют, используя уровень, поскольку необходимо добиться точности горизонтали – для этого регулируют подвижные опоры.

Требования к чертежам для точной лазерной резки

Графические векторные файлы, с которыми работают программы для лазерной резки листов металла, имеют формат dwg, dxf. Это чертежи, используемые для изготовления деталей методом резки. Впрочем, в настоящее время возможна работа дизайнеров и с другими графическими векторными пакетами. Несмотря на то, что программа требует файлы определенного формата для проведения резки, созданный дизайнером чертеж можно легко перекодировать в нужный размер, а затем уже загрузить его в аппаратуру.

Современное оборудование работает с форматами программных пакетов CorelDraw, а также AutoCAD. Таким образом, чертежи, содержащие задание по лазерной резке или гравировке, должны поддерживаться именно ими.

Для работы с AutoCAD чертежи должны соответствовать некоторым требованиям, таким как:

AutoCAD 2000 – чертеж не должен быть выполнен в программе ниже данной версии.
Готовый документ должен иметь масштаб – 1:1, представление плоское 2D, координатная система World;
Линии элементов системы должны быть замкнуты, не spline. Типы линий – Line и Arc.

CorelDraw имеет собственные требования к файлам и чертежам:

Символы и вставки текста необходимо преобразовывать в кривые – Curves.
Ширина кривых обязательно фиксируется константой Hairline в любом чертеже.
Масштаб документа – 1:1.
Отверстия и контуры необходимо создавать одним замкнутым движением (фрагментом).
Версии программы CorelDraw должным быть от 6 и до 14.

Созданный эскиз изделия должен представлять собой схематический объект, наружный контур которого замкнут. Внутри изделие может содержать незамкнутый рез, то есть прорези и отверстия.

Перечислим ряд требований, предъявляемых к эскизам:

Масштаб 1:1.
Внешний и внутренний контуры должны быть замкнуты.
Все контуры должны выполняться с использованием команд CIRCLE, LINE, ARC.
Команды ELLIPSE, SPLINE не подходят для работы с лазерным оборудованием.
Для выполнения ровного разреза необходимо выполнять крупные, а не мелкие линии и дуги.
Рекомендуется не накладывать линии друг на друга, поскольку лазерному лучу придется резать одно и то же место несколько раз.
Чертеж должен содержать информацию о количестве деталей и материале изготовления.
В файле должна быть прописана полная информация о чертеже. Разбивка на несколько файлов не допускается.
Информация о раскладке деталей необязательна.

Размер заготовки для резки изделия должна быть больше его внешнего контура на 5–10 мм.

Перевод контура букв в кривые происходит с помощью шрифтов Corel, они обводят каждую букву два раза или более. Участки эскиза с кривыми линиями разделяются на небольшие точечные отрезки. Все указанные выше требования необходимо точно соблюдать для получения качественной резки.

Лазерная резка дает возможность производить изделия с высокой точностью. Возможное отклонение от запланированных размеров – 0,3 мм. Ширина реза должна всегда зависеть от толщины заготовки. Например, для заготовки толщиной 4 мм, выбирается ширина реза 0,3 мм. В результате рез будет значительно меньше, чем диаметр отверстия.

Что точнее: лазерная или плазменная резка

Точность лазерной резки, по мнению специалистов, выше, чем плазменной, так как кромки, получаемые в результате первой, имеют большую степень соответствия по перпендикулярности, а прорези – более узкие из соответствующего диапазона толщин. Излучение лазера фокусируется и нагревает узкую часть обрабатываемой заготовки. Это позволяет значительно меньше деформировать заготовку и делать рез с большей точностью. В результате выходят аккуратные, качественные резы, достаточно узкие, в которых зона термического воздействия не очень большая.

Достоинствами лазерной резки, помимо вышеперечисленных, является точность изготавливаемых деталей. Это особенно заметно при осмотре небольших изделий сложной формы, вырезов, четко очерченных углов. А одним из главных преимуществ считается ее высокая производительность. Данный вид резки особенно хорошо зарекомендовал себя в работе со сталью, толщина которой меньше 6 мм. При этом сохраняются точность и качество, а также достаточно большая скорость резки.

Еще одной сильной стороной лазерной резки является отсутствие окалины на тонких листах металла. Это ускоряет процесс производства, позволяя сразу передавать материал на следующую операцию. Листы, толщина которых менее 4 мм, после обработки имеют прямолинейные и гладкие кромки. Если же обрабатывается более толстый лист, то кромка может иметь небольшое отклонение со скосом около 0,5°.

Отверстия, получаемые при лазерной резке, имеют диаметр, немного увеличивающийся книзу, но являются качественными, точными и круглыми. С увеличением толщины обрабатываемого металла подобный вид резки используется не так часто. При толщине, равной 2–4 см, она применяется уже значительно реже плазменной резки. А при толщине более 4 см и вовсе не применяется.

Диапазон толщины металла, при работе с которым эффективна плазменная резка, значительно больше, чем для той, когда применяется лазерная. Но сохраняется достаточно хорошая точность и качество реза. Экономически плазменная резка более выгодна для обработки алюминия и его сплавов, имеющих толщину менее 12 см, чугуна толщиной меньше 9 см, меди – менее 8 см, углеродистых и легированных сталей – до 15 см.

Плазменная резка редко применяется для толщины ≤ 0,8 мм. Характерной особенностью данного вида обработки металла является небольшая конусность поверхности разреза, находящаяся в диапазоне 3–10°. При большой толщине металла конусность делает диаметр нижней кромки отверстия меньшим, чем верхний. При толщине 2 см эта разница (между входом и выходом) может достигать 1 мм. Плазменная резка ограничена минимальным размером отверстия. Хорошее качество и точность данного вида резки возможны при диаметре, большем или равном толщине обрабатываемого металла.

Плазменная резка дает кратковременное термическое воздействие на кромку металла (обжиг). Из-за этого снижается качество изделий. Нередко после обработки на деталях присутствует окалина, которую можно легко убрать.

Поведем итоги о том, что же лучше – плазменная или лазерная резка? При сравнении описанных выше способов можно сделать вывод, что при малой толщине обрабатываемого металла результаты резки примерно одинаковы. Для металлов с толщиной более 6 мм эффективнее применять плазменную резку. Скорость выполнения операций в этом случае выше, а уровень затрат энергии ниже, по сравнению с лазерной резкой.

Однако при малой толщине лазерная резка имеет преимущества, выражающиеся в более высокой точности и качестве изделий, по сравнению с плазменной. Также резка с использованием лазера имеет большую эффективность при изготовлении деталей сложной формы, когда важны точность и максимальная приближенность к проекту.

Лазерная резка имеет большую универсальность, в отличие от плазменной. Помимо непосредственно резки, лазер используется для разметки, маркировки, упрочнения и пр. Кроме того, расход материалов, используемых при такой резке, значительно меньше, поскольку срок их службы выше, чем при плазменной.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Допуски при резке металла

СИСТЕМА СТАНДАРТОВ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ РЕЗАНИЕМ

Occupational safety standards system.
Metal working by cutting. Safety requirements

Дата введения 1982-07-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Всесоюзным Центральным Советом Профессиональных Союзов

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 11.12.80 N 5771

3. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

4. Проверен в 1989 г.

5. ИЗДАНИЕ (март 2001 г.) с Изменением N 1, утвержденным в марте 1989 г. (ИУС N 6-89)

Настоящий стандарт устанавливает требования безопасности к разработке и выполнению процессов механической обработки металлов резанием (далее - обработка резанием) на металлорежущих станках.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Разработка технологической документации, организация и выполнение технологических процессов обработки резанием должны соответствовать требованиям ГОСТ 3.1102 и настоящего стандарта.

1.2. Производственное оборудование, используемое для обработки резанием, должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.003 и ГОСТ 12.2.009.

1.3. Приспособления для обработки резанием должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.029.

1.4. Конвейеры, предназначенные для межоперационного перемещения грузов в процессе обработки резанием, должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.022.

1.5. Предельно допустимые концентрации веществ, образующихся при обработке резанием, не должны превышать значений, установленных ГОСТ 12.1.005 и нормативными документами Министерства здравоохранения СССР.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2. ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССАМ

2.1. Требования безопасности к процессам обработки резанием должны быть изложены в технологических документах (МК, КЭ, ТИ, ВО, КТП, КТТП, ОК, ОКТ, ВОП, ВТП И ВТО) по ГОСТ 3.1120.

Требования безопасности должны выполняться на протяжении всего технологического процесса, включая операции технического контроля, перемещения (транспортирования) межоперационного хранения (складирования) объектов обработки и уборки технологических отходов производства.

2.2. В технологической документации на обработку резанием должны быть указаны средства защиты работающих.

2.3. Технологические процессы, включающие операции с опасностью взрыва и пожара, должны проводиться с соблюдением требований ГОСТ 12.1.010, ГОСТ 12.1.004 и "Типовых правил пожарной безопасности", утвержденных ГУПО МВД СССР.

2.4. Обработка резанием бериллия и его сплавов должна осуществляться в соответствии с СН N 993, утвержденным Министерством здравоохранения СССР.

2.5. Установка обрабатываемых заготовок и снятие готовых деталей во время работы оборудования допускается вне зоны обработки, при применении специальных позиционных приспособлений (например, поворотных столов), обеспечивающих безопасность работающих.

2.6. При обработке резанием заготовок, выходящих за пределы оборудования, должны быть установлены переносные ограждения и знаки безопасности по ГОСТ 12.4.026.

2.7. Для исключения соприкосновения рук станочников с движущимися приспособлениями и инструментом при установке заготовок и снятии деталей должны быть автоматические устройства (механические руки, револьверные приспособления, бункеры и др.).

2.8. При шлифовании шлам титановой пыли следует удалять во влажном состоянии и высушивать в специально отведенном месте. Отходы титана в мелкодробном состоянии, покрытые маслом, необходимо обезжиривать.

2.9. Обработка резанием деталей из магниевых сплавов должна проводиться инструментом, исключающим возможность большого трения и загорания металла, без применения смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ).

При необходимости допускается применять минеральное масло, свободное от кислот и влаги.

2.10. СОЖ, применяемые при обработке резанием, должны соответствовать требованиям Санитарных правил при работе со смазочно-охлаждающими жидкостями и технологическими смазками, утвержденными Министерством здравоохранения СССР.

Базовый ассортимент СОЖ, применяемых в промышленности, приведен в справочном приложении 1.

Примеры конструктивного исполнения сопл для подачи и распыления СОЖ приведены в справочном приложении 2.

2.11. СОЖ при циркуляции в зоне охлаждения должны подвергаться очистке от механических примесей.

2.12. Система циркуляции СОЖ должна иметь устройства дозированной (например, насосом) и направленной подачи технологических жидкостей в зону обработки металлов с автоблокировкой подачи СОЖ при прекращении работы оборудования.

2.13. В зависимости от вида стружки, средства для ее удаления должны выбираться в соответствии с табл.1.

ГОСТ Р ИСО 13920-2017 Сварка. Общие допуски на сварные конструкции. Линейные и угловые размеры. Форма и расположение

Текст ГОСТ Р ИСО 13920-2017 Сварка. Общие допуски на сварные конструкции. Линейные и угловые размеры. Форма и расположение

ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОБЩИЕ ДОПУСКИ НА СВАРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Линейные и угловые размеры. Форма и расположение

(ISO 13920:1996, IDT)

Москва Стандартинформ 2017

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью «Национальная экспертно-диагностическая компания» (ООО «НЭДК») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом постандартизацииТК 364 «Сварка и родственные процессы»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 марта 2017 г. № 237-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 13920:1996 «Сварка. Общие допуски на сварные конструкции. Линейные и угловые размеры. Форма и расположение» (ISO 13920:1996 «Welding — General tolerances for welded constructions — Dimensions for lengths and angles — Shape and position», IDT).

Международный стандарт разработан Техническим комитетом по стандартизации ISO/TC 44 «Сварка и родственные процессы», подкомитетом SC 10.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Содержание

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины иопределения

4 Общие допуски

4.1 Допуски линейных размеров

4.2 Допуски угловых размеров

4.3 Допуски прямолинейности, плоскостности и параллельности

5 Обозначения на чертежах

6.1 Общие положения

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов

ОБЩИЕ ДОПУСКИ НА СВАРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Линейные и угловые размеры.

Форма и расположение

Welding. General tolerances for welded constructions. Dimensions for lengths and angles. Shape and position

Дата введения — 2017—10—01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие допуски на линейные, угловые размеры и на форму и расположение сварных конструкций, относящиеся кчетырем классамдопусков, применяемым при работах обычной точности. Основным критерием для выбора класса точности должны служить требования эксплуатации изделия.

Во всех случаях применяют допуски, указанные на чертеже. Вместо указания отдельных допусков могут быть применены классы допусков, соответствующие настоящему стандарту.

Общие допуски на линейные и угловые размеры, форму и расположение, установленные в настоящем стандарте, применяются к сварным конструкциям, узлам и т. д.

Для конструкций повышенной сложности могут быть применены специальные условия.

Технические требования, приведенные в настоящем стандарте, основаны на ИСО 8015, в соответствии с которым допуски на размеры и геометрические параметры применяются независимо друг от друга.

Производственная документация, в которой определены допуски на линейные и угловые размеры, форму и расположение, должна рассматриваться как не полная, если нет ссылок на общие допуски или эти ссылки не полные. Эти требования не применяются к промежуточным размерам.

2 Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные документы. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного документа, для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая все его изменения):

ISO/DIS 463 1 ) Geometrical Product Specifications (GPS) — Dimensional measuring instruments; Dial gauges — Design and metrological requirements (Геометрические характеристики изделий. Измерительные приборы с круговой шкалой. Конструкция и метрологические требования)

prEN ISO 1101 2 > Technical drawings — Geometrical tolerancing. Tolerances of form, orientation, location and run-out — Generalities, definitions, symbols, indications on drawings (Чертежи технические. Допуски на размеры. Допуски формы, направления, расположение ибиения. Общие положения, определения, условные обозначения, указания на чертежах)

ISO3599 3 > Vernier callipers reading to0,1 and 0,05 mm (Штангенциркулис нониусом сценой деления 0,1 и0,05 мм)

В настоящее время действует ИСО 463:2006 «Геометрические характеристики изделий. Приборы для измерения размеров. Конструкция и метрологические характеристики механических приборов с круговой шкалой».

2) В настоящее время действует ИСО 1101:2012 «Геометрические характеристики изделий. Установление геометрических допусков. Допуски формы, ориентации, месторасположения и биения».

3 ’ В настоящее время действуют ИСО 13385-1:2011 «Геометрические характеристики изделий. Приборы для измерения размеров. Часть 1. Штангенциркули. Конструкционные и метрологические характеристики» и ИСО 13385-2:2011 «Геометрические характеристики изделий. Приборы для измерения размеров. Часть 2. Глубиномеры. Конструкционные и метрологические характеристики».

ISO 6906 1 > Vernier callipers reading to 0,02 mm (Штангенциркули с нониусом и ценой деления 0,02 мм)

ISO 8015 Technical drawings — Fundamental tolerancing principle (Чертежи технические. Основные правила по допускам)

Допуски на сварку

ГОСТ 13920-2017 устанавливает общие допуски на линейные, угловые размеры и на форму и расположение сварных конструкций, относящиеся к четырем классам допусков, применяемым при работах обычной точности. Основным критерием для выбора класса точности должны служить требования эксплуатации изделия.
Во всех случаях применяют допуски, указанные на чертеже. Вместо указания отдельных допусков могут быть применены классы допусков, соответствующие настоящему стандарту.
Общие допуски на линейные и угловые размеры, форму и расположение, установленные в настоящем стандарте, применяются к сварным конструкциям, узлам и т. д.
Для конструкций повышенной сложности могут быть применены специальные условия.
Технические требования, приведенные в настоящем стандарте, основаны на ИСО 8015, в соответствии с которым допуски на размеры и геометрические параметры применяются независимо друг от друга.
Производственная документация, в которой определены допуски на линейные и угловые размеры, форму и расположение, должна рассматриваться как не полная, если ссылки на общие допуски отсутствуют или эти ссылки неполные. Эти требования не применяются к промежуточным размерам.

Таблица 1 - Общие допуски линейных размеров, мм

Класс допуска	от 2 до 30	св. 30 до 120	св. 120 до 400	св. 400 до 1000	св. 1000 до 2000	св. 2000 до 4000	св. 4000 до 8000	св. 8000 до 12000	св. 12000 до 16000	св. 16000 до 20000	св. 20000
A	±1	±1	±1	±2	±3	±4	±5	±6	±7	±8	±9
B		±2	±2	±3	±4	±6	±8	±10	±12	±14	±16
C		±3	±4	±6	±8	±11	±14	±18	±21	±24	±27
D		±4	±7	±9	±12	±16	±21	±27	±32	±36	±40
Класс допуска	от 2 до 30	св. 30 до 120	св. 120 до 400	св. 400 до 1000	св. 1000 до 2000	св. 2000 до 4000	св. 4000 до 8000	св. 8000 до 12000	св. 12000 до 16000	св. 16000 до 20000	св. 20000

Допуск на угол назначается по короткой стороне.

Таблица 2.1 - Общие допуски угловых размеров, °

Класс допуска	до 400	св. 400 до 1000	св. 1000
A	±20'	±15'	±10'
B	±45'	±30'	±20'
C	±1	±45'	±30'
D	±1°30'	±1°15'	±1°
Класс допуска	до 400	св. 400 до 1000	св. 1000

Таблица 2.2 - Общие допуски угловых размеров, мм

Класс допуска	до 400	св. 400 до 1000	св. 1000
A	±6	±4.5	±3
B	±13	±9	±6
C	±18	±13	±9
D	±26	±22	±18
Класс допуска	до 400	св. 400 до 1000	св. 1000

Допуски прямолинейности, плоскостности и параллельности приведены в таблице 3, эти допуски применяют для общих размеров сварных изделий, узлов или конструкций и для отдельных сечений изделий, на которых они указаны.
Другие виды допусков, относящиеся к форме и расположению, например допуски на соосность и симметрию, не определены. Если такие допуски необходимы в связи с функционированием изделия, они должны быть приведены на чертежах в соответствии с prEN ISO 1101.

Таблица 3 - Общие допуски прямолинейности, плоскостности и параллельности, мм

Класс допуска	св. 30 до 120	св. 120 до 400	св. 400 до 1000	св. 1000 до 2000	св. 2000 до 4000	св. 4000 до 8000	св. 8000 до 12000	св. 12000 до 16000	св. 16000 до 20000	св. 20000
E	±0.5	±1	±1.5	±2	±3	±4	±5	±6	±7	±8
F	±1	±1.5	±3	±4.5	±6	±8	±10	±12	±14	±16
G	±1.5	±3	±5.5	±9	±11	±16	±20	±23	±25	±25
H	±2.5	±5	±9	±14	±18	±26	±32	±36	±406	±40
Класс допуска	св. 30 до 120	св. 120 до 400	св. 400 до 1000	св. 1000 до 2000	св. 2000 до 4000	св. 4000 до 8000	св. 8000 до 12000	св. 12000 до 16000	св. 16000 до 20000	св. 20000

На чертеже должны быть приведены выбранные классы допусков, указанные в таблицах 1 и 2 (например, по ГОСТ Р ИСО 13920 — В), или в комбинации с классом допуска в соответствии с таблицей 3 (например, по ГОСТ Р ИСО 13920 — BE).

Если нужны допуски на такие параметры сварного шва, как катет, валик и др., то необходимо обратится к стандартам для типов, конструктивных элементов и размеров сварных соединений. Рассмотрим, например, ГОСТ 5264-80.

На фрагменте выше, взятом из ГОСТ 5264-80, изображены параметры сварного шва типа С7. Это стыковой шов без разделки кромок. Зазор b должен быть 2 мм с допуском ±1, ширина валика e не более определенного значения и высота валика g с допуском ±1. И подобным образом расписываются все типы сварных швов.

Точность плазменной резки

Оборудование для плазменной резки металла сегодня повсеместно применяется во многих отраслях хозяйства. Подобные технологии используются на крупных заводах, на мелкосерийном производстве и в небольших частных мастерских, а иногда и в быту. Струя плазмы быстро и точно раскраивает металл любой толщины. Оборудование для такой резки достаточно недорого и освоить его не так уж сложно. Из этой статьи вы узнаете, что такое точность плазменной резки металла.

Технология плазменной резки

Суть такой резки – воздействие на металл струей плазмы, которая образуется в процессе ионизации и нагрева газа до +10 000 °С и выше. Такой газ в своем составе содержит как заряженные, так и нейтральные частицы, но при этом он квазинейтральный. Свободные радикалы в нем делают плазму проводником электрического тока.

Изучение электропроводности высокоскоростных потоков газов в условиях высокой температуры послужило толчком для разработки и создания плазменных аппаратов для резки металла.

Существуют два метода воздействия на металл:

При использовании первого способа электрическая дуга зажигается между катодным узлом внутри резака и металлическим изделием, выступающим в роли анода. Катод находится внутри корпуса с соплом. Струя газа под давлением проходит мимо электрода, нагревается до высоких температур и становится ионизированной. Большая скорость потока газа получается при выходе из сопла. Возникшая электрическая дуга расплавляет металлическое изделие. Нагретый газ выходит из зоны нагрева.

Вторым способом раскраивают не только металл, но и материалы с низкой электропроводностью и диэлектрики. При косвенном резе источник электроискры размещается внутри резака, и на обрабатываемую поверхность воздействует исключительно струя плазмы. Стоимость оборудования с косвенной резкой выше, чем у аппаратов прямой плазменно-дуговой резки.

Общее техническое название резаков обоих типов – плазматрон, то есть генератор плазмы.

Технология плазменной резки имеет ряд преимуществ перед другими способами раскроя и обработки металла:

качественная резка изделий из металла, после которой не требуется шлифовки места разреза;
малые толщины до 50 мм режутся в 25 раз быстрее, чем посредством газопламенной резки;
плазморезы годятся для художественных работ и сложной фигурной резки;
обрабатываются не только металлы, но и прочие материалы;
деталь греют локально в месте разреза, за счет чего избегают тепловых и механических деформаций;
простота в использовании – не нужны баллоны газа под давлением, взрывоопасные и горючие вещества.

Оборудование для резки металла плазмой бывает промышленное и бытовое. На большом производстве для быстрой резки металла пользуются как ручными аппаратами, так и специальными стационарными автоматизированными плазменными станками с ЧПУ. Для бытовых целей используют небольшие переносные аппараты, питающиеся от электрической сети 220 или 380 V.

В аппаратах для бытового использования источником плазмы является сварочный генератор (инвертор) или трансформатор. Оборудование с инвертором меньшего размера и более удобно в использовании. Устройства с трансформатором отличаются высокой надежностью и долговечностью. Рабочее тело – подготовленный атмосферный воздух. Ручной аппарат обладает мощностью для распила металла толщиной не более 15–20 мм. У некоторых моделей есть функция бесконтактного зажигания дуги. В комплекте также плазмотрон и устройство подготовки воздуха.

На рисунке ниже дан графический пример для отображения понятия о точности плазменной резки металла. Пунктирная линия показывает край изделия согласно чертежу, который нужно получить после резки. Сплошная линия – кромка детали, которая получена фактически после обработки плазморезом.

Отчетливо видны отклонения от изначальных параметров и контура:

АЛ, Дв, ДС, AD – отклонения габаритов от изначальных номиналов;
Д/’лД/д, fc, А/0 – отклонения от изначальной формы краев.

В этом конкретном случае – это отклонение от прямолинейности, так называемая непрямолинейность. Таким образом, в это отклонение АЛ от номинала А входит изменение размера из-за перекоса кромки D.

Помимо указанных отклонений, присутствуют:

искажения от изначального взаимного расположения кромок из-за перекоса этих кромок относительно других или базовой;
отклонения всей поверхности изделия от плоскости;
неперпендикулярность плоскости разреза к поверхности изделия;
неплоская поверхности разреза;
отклонения от изначальных номинальных размеров и формы фасок под сварку;
отклонения от изначальных номинальных размеров и формы вырезов.

Приемлемый размер отклонений в точности регламентируется ГОСТом 14792–80 «Детали и заготовки, вырезаемые кислородной и плазменно-дуговой резкой. Точность, качество поверхности реза». Указанный норматив касается изделий, которые обрабатывают механизированной кислородной и плазменной резкой.

Изделия, согласно этому ГОСТу, выполнены:

Из листовой стали следующих типов: низколегированной, низкоуглеродистой, высоколегированной, коррозионно-стойкой, жаростойкой и жаропрочной.
Из листового алюминия и его сплавов.

Допустимы толщины в пределах от 5 до 100 мм при кислородной резке и от 5 до 60 мм при плазменной. ГОСТ допускает три класса точности для изделий одинаковых размеров.

Согласно исследованиям, использование портальных станков с цифровым программным управлением позволяет добиться первого и второго классов точности реза плазменной резки, если обеспечивается точность работы машин согласно их заводским установкам.

Второй и третий класс точности плазменной резки достигается станками с фотоэлектронным управлением, если согласно установочным чертежам требуется точность не менее ± 1,0 мм.

Переносные и ручные агрегаты для раскроя изделий обеспечивают третий класс точности выполняемых резов.

В нижеприведенной таблице указаны нормы допустимых отклонений в точности от номинальных значений при резке согласно ГОСТу 14792–80. Допустимые отклонения учитываются как половина допуска на размер.

Толщина листа, мм

Предельное отклонение при номинальных размерах детали или заготовки, мм

Плазменная и кислородная

В следующей таблице приведены нормы допускаемых отклонений на неперпендикулярность краев в зависимости от толщины металла, который режут плазмой. Чтобы добиться допусков, указанных в таблице, следует работать согласно технологическим заводским установкам и в отработанных режимах:

Нормы при толщине разрезаемого металла, мм

В третьей таблице даны допустимые нормы для шероховатости поверхности реза. Допустимы некоторые неровности, не укладывающиеся в указанные нормы шероховатости:

В последней таблице указаны нормы на ширину зоны термического влияния. Нормативы установлены для разреза плазмой сплавов алюминия. Они увеличиваются в два раза, если работают с углеродистой сталью, и уменьшаются в два раза, если речь идет об аустенитной стали:

Нормы для алюминиевых сплавов, при толщине в мм

ГОСТ или ISO для норм точности плазменной резки

Последние 10 лет на предприятиях российской промышленности широко используют технологию плазменной резки для заготовки материалов. В настоящее время лучшим считается оборудование для промышленной резки импортного производства, именно оно обеспечивает требуемую точность плазменной резки. Лидеры в этой области – компании из США Hypertherm и Victor, а также германская фирма Kjellberg. Однако производителями иностранного оборудования качество выполнения плазменной резки оценивается по ISO 9013:2002, а не по ГОСТ 14792-80.

Российский ГОСТ выпущен в 1980 году, а международный ISO – в 2002 году. Более поздний документ учитывает специфику современного оборудования и технологий, в отличие от более раннего ГОСТа. Каким же стандартом руководствоваться в своей работе конкретному российскому предприятию, решает не государство, как это было раньше, а руководство или отраслевые регламенты.

ГОСТ 14792–80 вводит следующие основные параметры:

Точность разрезаемых деталей и заготовок.
Критерии качества поверхности реза.
Отклонение плоскости реза от перпендикулярности.
Шероховатость плоскости реза.
Зона термического воздействия.

В ISO 9013:2002 приведено подробное описание процесса термической резки и методов замера для разных типов реза и толщин.

Средняя высота профиля

Толщина обрабатываемой детали

Допуск на машинную обработку

Допуск на прямолинейность

Допуск на параллелизм

Наклон линии сопротивления резанию

Допуск на перпендикулярность

Верхнее предельное отклонение

Допуск на перпендикулярность или угловатость

Нижнее предельное отклонение

Высота элемента профиля

Угол скоса среза

Одиночная длина выборки

Угол (установочный) насадки

Плавление верхнего края

В ISO 9013:2002 шире перечень критериев для определения точности и качества заготовок и их взаимного влияния друг на друга.

В международном стандарте ISO более критично и детально оценивается точность геометрии, а значит, и качество реза. Также в этом документе описана достаточно гибкая методика расчета и определения мест замеров. В отличие от ГОСТа, где перпендикулярность реза оценивается по трем критериям, в ISO присутствует таблица с пятью классами точности, и по каждому из них можно определить конечное значение по вполне конкретной толщине исходного материала.

На рисунке представлен вариант оценки германской компанией Kjellberg качества и точности реза при использовании разных технологий.

Здесь вполне наглядно можно сопоставить необходимое качество изделий с технологическими особенностями оборудования, чего не позволит сделать ГОСТ 14792-80.

И все-таки, чем же лучше руководствоваться: отечественным ГОСТом или международным ISO? Очевидно, что последний – более современный стандарт системы менеджмента качества, но нет смысла руководствоваться только им. Также очевидно, что отдельно взятое российское предприятие не сможет единолично обеспечить качество согласно ISO по всей цепочке до конечного потребителя, если прочие компании отрасли руководствуются другими стандартами и критериями качества продукции и услуг. Если на производстве используется отечественное оборудование, то работа согласно ГОСТов вполне оправдана.

Однако если предприятие ориентировано на экспорт или руководство компании ставит амбициозные задачи по организации бизнеса согласно международным стандартам, которые прописывают требования к точности плазменной резки, то руководством к действию послужат стандарты ISO.

Читайте также: