Металлообработка.. Станки Лобанов. 1 Общие сведения о металлорежущих станках 1 Назначение и структура металлорежущих станков

• Название: 1 Общие сведения о металлорежущих станках 1 Назначение и структура металлорежущих станков
• Анкор: Металлообработка
• Дата: 26.06.2022
• Размер: 77.45 Kb.
• Имя файла: Станки Лобанов.docx
• Тип: Документы; #615604
• страница: 7 из 8

 

Рисунок 11.5 - Станок для плазменной резки.

 

Технология плазменной резки

Плазма представляет собой ионизированный газ с высокой температурой, способный проводить электрический ток. Плазменная дуга получается из обычной в специальном устройстве – плазмотроне – в результате ее сжатия и вдувания в нее плазмообразующего газа. Различают две схемы (рис. 11.6):

·                плазменно-дуговая резка

·                резка плазменной струей.

Рисунок 11.5 - Схемы плазменной резки

 

При плазменно-дуговой резке дуга горит между неплавящимся электродом и разрезаемым металлом (дуга прямого действия). Столб дуги совмещен с высокоскоростной плазменной струей, которая образуется из поступающего газа за счет его нагрева и ионизации под действием дуги. Для разрезания используется энергия одного из приэлектродных пятен дуги, плазмы столба и вытекающего из него факела.

При резке плазменной струей дуга горит между электродом и формирующим наконечником плазмотрона, а обрабатываемый объект не включен в электрическую цепь (дуга косвенного действия). Часть плазмы столба дуги выносится из плазмотрона в виде высокоскоростной плазменной струи, энергия которой и используется для разрезания.

Плазменно-дуговая резка более эффективна и широко применяется для обработки металлов. Резка плазменной струей используется реже и преимущественно для обработки неметаллических материалов, поскольку они не обязательно должны быть электропроводными.

Температура в плазменной дуге может достигать 25000–30000°С.

Плазменная резка экономически целесообразна для обработки:

·     алюминия и сплавов на его основе толщиной до 120 мм;

·     меди толщиной до 80 мм;

·     легированных и углеродистых сталей толщиной до 50 мм;

·     чугуна толщиной до 90 мм.

Резак располагают максимально близко к краю разрезаемого металла. После нажатия на кнопку выключателя резака вначале зажигается дежурная дуга, а затем режущая дуга, и начинается процесс резки. Расстояние между поверхностью разрезаемого металла и торцом наконечника резака должно оставаться постоянным. Дугу нужно направлять вниз и обычно под прямым углом к поверхности разрезаемого листа. Резак медленно перемещают вдоль планируемой линии разреза.

Преимущества плазменной резки по сравнению с газовыми способами резки

·                значительно выше скорость резки металла малой и средней толщины;

·                универсальность применения – плазменная резка используется для обработки сталей, алюминия и его сплавов, меди и сплавов, чугуна и др. материалов;

·                точные и высококачественные резы, при этом в большинстве случаев исключается или заметно сокращается последующая механическая обработка;

·                экономичность воздушно-плазменной резки – нет потребности в дорогостоящих газах (ацетилене, кислороде, пропан-бутане);

·                очень короткое время прожига (при кислородной резке требуется продолжительный предварительный прогрев);

·                более безопасная, поскольку отсутствуют взрывоопасные баллоны с газом;

·                низкий уровень загрязнения окружающей среды.

Недостатки плазменной резки по сравнению с газовыми способами резки:

·                максимальная толщина реза обычно составляет 80–100 мм (кислородной резкой можно обрабатывать чугун и некоторые стали толщиной до 500 мм);

·                более дорогое и сложное оборудование;

·                повышенный шум вследствие истечения газа из плазматрона с околозвуковыми скоростями.

 

11.6 Гидроабразивная резка металла

Гидроабразивную резку металла использовать начали еще в 1960-х годах. Суть данной технологии заключается в том, что в зону резапод большим давлением подается вода, в состав которой включены абразивные вещества.

Любая установка гидроабразивной резки (рис. 11.6) работает по следующей схеме.

1. В смеситель аппарата из специальной емкости подаются вода и абразивный материал, в качестве которого преимущественно используется мелкий песок.

2. После смешивания вода с абразивом поступает в сопло установки.

3. В сопле формируется тонкая струя гидроабразивной смеси, которая под большим давлением подается в зону резки.

Технология, реализуемая по подобной схеме, позволяет не только выполнять резку быстро и с высоким качеством, но и значительно экономить на расходных материалах, самым дорогим из которых является обычный песок. Следует отметить, что по скорости выполнения абразивная резка с помощью воды сопоставима с плазменной технологией, а по качеству получаемого реза – с лазерной.

 

Рисунок 11.6 - Рабочая зона станка для гидроабразивной резки

 

Данная технология имеет серьезные отличия от всех остальных методов разделения листового металла. При использовании такого метода поверхность обрабатываемого металла не испытывает давления и механического воздействия. Благодаря этому в зоне резки отсутствует трение, соответственно, исключен нагрев инструмента и поверхности детали, что положительно сказывается на качестве обработки и значительно расширяет область применения такой технологии.

Чаще всего абразивная резка с участием воды применяется для разделения листового металла, но в последнее время такой метод все активнее используют для обработки других материалов, к которым относятся:

- природные камни (гранит, мрамор и др.);

- керамическая плитка, листовое стекло;

- углеродистая и нержавеющая сталь, титан и другие металлы;

- железобетонные конструкции;

- различные полимерные материалы и резина.

Использование технологии гидроабразивной резки позволяет минимизировать расход материалов, что является ее весомым преимуществом. Кроме того, резка с использованием абра-ива и воды – это единственно возможный способ разделения металла на предприятиях с высокой пожаро- и взрывоопасностью.

В аппаратах для гидроабразивной резки использована способность воды разрушать различные материалы. Для того чтобы такое разрушение было более точным, быстрым и эффективным, необходимо увеличить давление, с помощью которого вода с абразивом воздействует на материал, а также придать полученной струе требуемую направленность.

Преимущества и недостатки резки с использованием абразива и воды

- исключение нагрева обрабатываемой детали (отсюда невозможность ее деформации и, соответственно, высокая точность резки);

- отсутствие необходимости в дополнительных работах по доработке полученных изделий;

- высокая скорость, точность и экономичность процесса;

- исключительная безопасность процесса, в том числе его взрыво- и пожаробезопасность;

- возможность резки деталей большой толщины, в том числе и трубчатого сечения.

Недостатки резки с использованием абразива и воды

При резке образуется конусность кромки отрезаемой детали. Особенно такой недостаток заметен при резке деталей большой толщины.

Дорогостоящий специально подготовленный песок.

 

11.7 Лазерная резка

При лазерной резке нагревание и разрушение участка материала осуществляется с помощью лазерного луча (рис. 11.7).