Разметка. Раскрой

Разметка. Разметкой называется операция, состоящая в переносе на поверхность заготовки с чертежа или образца размерных точек или линий с учетом припусков, необходимых для последующей обработки. Различают припуски трех видов:

а) припуски на обработку;

б) припуски на деформацию;

в) конструктивные припуски.

Припуски на обработку учитывают глубину обработки резанием, т. е. тот слой материала, который необходимо снять, чтобы из вол­нистой шероховатой поверхности заготовки получить ровную и глад­кую поверхность детали согласно классу чистоты, предусмотренному чертежом.

В целях экономии материала и снижения трудоемкости процессов механической обработки всегда следует стремиться к максимальному снижению припусков на обработку.

Припуски на деформацию должны учитывать законы изменения формы заготовок при обработке давлением (вальцовке, гибке, вытяжке и т. п.).

Конструктивные припуски необходимы при сварке и пайке для создания прочного соединения отдельных деталей внахлестку, при склеивании или при образовании гибочного замка и фальца.

Таблица 5

Холодная правка металлов

Применяемое оборудование	Допускаемые искривления в мм на 1 м длины после правки	Область применения
Листоправильные вальцы	1,0-2,0	Правка листового проката толщи-ной σ = 1040 мм
Многороликовые вальцы	—	Правка листов толщиной менее 10 мм
Правильно-растяжные машины	—	Правка очень тонких листов
Углоправильные вальцы	1,0	Правка угловой стали
Горизонтально-гибочные пресса	1,0	Правка балок и швеллеров до № 60
Вертикально-гибочные пресса	1,0	Правка балок и швеллеров до № 45
Правильные пресса	0,05—0,15	На ручных прессах правка прут­ков и труб диаметром до 25—30 мм, на фрикционных прессах — до 60— 100 мм
Правильно-отрезные станки	0,5—0,7	Правка и отрезка заготовок из прутка и труб, поставляемых в бух­тах диаметром 0,25—6 мм
Правильно-калибровоч­ные станки и роликовые правильные машины	0,5—0,9	Правка и калибровка круглого проката и труб диаметром до 120 мм

Величина припусков зависит от требуемой точности и чистоты поверхности, типа оборудования, выбранной технологии обработки и конструкции деталей.

В аппаратостроительных цехах в большинстве случаев приходится иметь дело с разметкой листового материала. Заготовка, полученная из листового материала, носит название развертки.

При вычерчивании развертки на лист должны быть нанесены все размеры, необходимые для определения линии обрезки, обра­ботки кромок, просверливания или просечки отверстий, а также линии, по которым плоская развертка сворачивается в простран­ственную фигуру.

Все размеры, как правило, измеряются в целых миллиметрах. Большие прямоугольные развертки следует размечать как показано на фиг. 7. На одной из кромок листа ставят две метки на расстоя­нии, равном длине заготовки. Определяют по чертежу диагональ заготовки и затем на боковые стороны листа наносят риски, равные длине диагонали и ширине детали. Найденные точки обеспечи­вают получение точных размеров заготовки и построение прямых углов.

Фиг. 7. Способ разметки крупных прямоугольных разверток.

Если развертка представляет собой окружность, требуется только по размеру радиуса определить положение центра.

Криволинейные контуры строятся по координированным точкам (фиг. 8). В этом случае разметку следует начинать с выбора изме­рительной базы, которой могут быть осевая линия или одна из сто­рон. Не рекомендуется вести разметку, последовательно отмеряя отрезки от точки к точке, так как это приводит к накоплению ошибки. Разметку следует вести, всякий раз измеряя размер от одной и той же точки или линии, принятой за измерительную базу.

При разметке больших деталей очень сложного очертания можно использовать оптические приспособления, позволяющие проектировать чертеж (диапозитив) на поверхность материала. Полученное на материале изображение обчерчивается разметчиками.

Разметочный инструмент и оборудование. При разметке применяются различные измерительные и специальные разметочные инструменты. Эти инструменты можно разделить на следующие группы:

1. измерительные линейки, рулетки;

2. инструменты для обмера деталей и переноса размеров с изделия; на измерительную линейку (кронциркули, нутромеры, толщиномеры);

Фиг. 8. Разметка криволинейного контура: / - деталь; 2 - развертка детали.

3. инструменты для нанесения рисок (чертилки, рейсмасы, раз­ меточные кернеры);

4. инструменты для разметки окружностей (циркули, штанген­- циркули);

5. инструменты для проведения вертикальных и наклонных: линий (угольники, отвесы, малки, транспортеры, универсальные угломеры);

6. инструменты для отыскания центров деталей (циркули и угольники, центроискатели, центровочные угольники, внутренние центровые линейки).

При разметке небольших деталей сложной конфигурации поверх­ность материала рекомендуется покрывать тонким слоем мелового раствора, смешанного с льняным маслом, клеем или водным раство­ром медного купороса. На окрашенную поверхность очень удобно наносить четкие и тонкие разметочные линии.

Для улучшения видимости разметочных линий следует выбивать на них с помощью кернера на небольшом расстоянии друг от друга ряд неглубоких точек.

Разметку чаще всего производят на специальных чугунных разметочных плитах. Размер плиты должен обеспечивать свободное размещение на ней детали и разметочного инструмента. Поверхность, плиты делается совершенно ровной и чистой, а для крепления инструмента и зажимов вдоль плиты отливаются или выфрезеровываются пазы. Столы для разметки мягких металлов покрываются деревянными настилами.

Крупные развертки, например листы для обечаек, целесообразно размечать на ровном гладком полу или на стеллажах.

Копирование (наметка). При серийном изготовле­нии деталей значительно выгоднее применять вместо индивидуальной разметки копирование.

Копированием (наметкой) назы­вается нанесение на заготовку формы и размеров по шаблону или готовой детали.

Операция копирования заключается в следующем:

а) на лист материала накладывается шаблон или готовая деталь;

б) шаблон (готовая деталь) скреп­ляется с листом с помощью струбцин или зажимов;

в) очерчиваются наружные контуры шаблона (готовой детали);

г) для улучшения видимости линий производится накернивание.

Шаблоны изготовляют по эскизам, вычерченным с учетом всех видов при­пусков. Материалами для шаблонов могут служить тонколистовая сталь, жесть, картон.

Шаблоны, предназначенные для раз­метки отверстий с одновременной их обработкой, называются кондукторами.

Применение шаблонов на производстве облегчает труд размет­чиков, ограничивает применение измерительного и контрольного инструментов.

Наиболее прогрессивным методом копирования является автома­тическое снятие размеров детали по шаблону или чертежу с одно­временной ее обработкой.

Раскрой. При разметке на листе металла ряда деталей необхо­димо размещать их так, чтобы было как можно меньше отходов при резке. Способ расположения заготовок деталей на материале называется раскроем.

Существуют три основных способа раскроя листов.

1.Индивидуальный раскрой, при котором мате­риал разрезается на полосы для изготовления одноименных деталей, например пластинок для штамповки колец Рашига, полос для прокладок теплообменников и т.п.

2. Смешанный раскрой, при котором на листе раз­мечают комплект деталей. Смешанный раскрой позволяет сберечь металл, но, как правило, при этом увеличивается трудоемкость, так как возрастает количество операций и переналадок оборудо­вания.

Для смешанного раскроя разрабатывают раскройные карты, которые представляют эскизы размещения деталей на металле, вычерченные в масштабе на листе бумаги. Раскройные карты состав­ляют с таким расчетом, чтобы разместить на листах весь необхо­димый для изготовления ряда узлов комплект деталей и обеспечить наиболее рациональную и удобную резку заготовок.

На фиг. 9 показан аппарат, все детали которого изготовлены из стали марки Ст. 3 ( = 3 мм). На фиг. 10 даны примеры раскройных карт этого аппарата. Как видно из фигуры пра­вильный раскрой обеспечивает прямолинейную резку.

Фиг. 9. Циклон:

1 — обечайка; 2—труба; 3 — фланец; 4 — конус; 5 — патрубок; 6 — фла­нец; 7 — фланец; 8 — кольцо; 9 — кронштейн.

Фиг. 10. Раскройные карты:

а — правильный раскрой; б — нерациональный раскрой.

3. Групповой раскрой. При этом виде раскроя вначале из листа вырезаются крупные заготовки, из отходов раскраиваются детали средней величины, а обрезки используются для мелких деталей.

Групповой раскрой применяют только при наличии на предприя­тии заготовительного участка или цеха.

Этот раскрой является наиболее прогрессивным для единичного производства, так как позволяет применять для раскроя листы стандартного размера и рационально использовать обрезки, тем самым повысив коэффициент использования материала.

Химические аппараты часто состоят из крупных деталей (обе­чаек, днищ). Использование для таких деталей маломерного листа приносит большие убытки из-за больших отходов металла и значи­тельного увеличения трудоемкости при сварке. Следует всегда стремиться, чтобы количество листов для изготовления одной детали было минимальным. В таких случаях экономичнее использовать рулонный листовой материал.

В настоящее время оборудование металлургической промышлен­ности позволяет выпускать листы от 100 до 250 м², весом до 6 т, шири­ной до 2000 мм и толщиной до 10 мм. Стоимость рулонного материала меньше, так как производительность прокатки увеличивается и отходы при резке в самих листопрокатных цехах уменьшаются.

Участок по раскрою рулонов не требует специального оборудо­вания. На нем должен находиться разматыватель, листоправильные вальцы и оборудование для резки металла. Использование рулонов позволяет автоматизировать участок.

Экономичность раскроя листового материала характеризуется коэффициентом полезного использования материала, который может быть найден из соотношения

где G_д — чистый вес детали в кг;

Н_д — норма расхода материала на деталь в кг.

Численная величина _р при изготовлении деталей аппаратов равна 88—92%. При использовании рулонного материала _р воз­растает до 93—95%.

РЕЗКА

Операция резки заключается в отделении части материала от исходного листа, проката или поковки с целью получения заго­товок, для удаления лишнего припуска в деталях или подготовки их кромок под сварку.

По роду применяемых средств все способы резки могут быть разбиты на три группы: а) механическая; б) газопламенная; в) элек­тродуговая.

С помощью механической резки обрабатывается листовой мате­риал толщиной до 40 мм и большая часть сортового проката. Механическая резка может быть двух видов: без снятия стружки (гильотинные ножницы, дисковые ножницы, пресса) и со снятием стружки (отрезание резцом, фрезерование, резка дисковой пилой).

Газопламенную и электродуговую резку применяют главным образом при вырезке заготовок из листов толщиной более 25 мм.

Механическая резка. Для резки металла без снятия стружки применяют различные типы ножниц.

Процесс резки на ножницах основан на создании ножами усилий, превышающих предел прочности материала. В начале процесса про­исходит смятие материала, а затем, с увеличением усилия резания, образуется напряжение сдвига, превышающее допускаемое каса­тельное напряжение. Отделение одной части от другой начинается при погружении одного из ножей в материал на глубину, равную 0,2—0,5 толщины заготовки. Так как сила Р приложена к ножам в разных плоскостях, возникает изгибающий момент М = P a (фиг. 11) и противодействующий ему момент М₁ = Тс.

Фиг. 11. Схема распределения усилий при резании.

Под действием указанных мо­ментов заготовка стремится откло­ниться от горизонтальной плос­кости на некоторый угол , что отрицательно влияет на качество резки.

Для уменьшения угла  на нож­ницах устанавливают специаль­ные прижимы.

Напряжения, возникающие при механической резке, приводят к появлению в зоне разреза раз­личных дефектов: трещин, заусен­цев, вмятин. У металлов обнару­живается изменение кристалличе­ской структуры. Все перечислен­ные выше недостатки заставляют вводить для некоторой группы деталей последующую механическую обработку.

Для сварных конструкций механическая обработка после резки не обязательна.

Механическую резку металлов производят в холодном состоянии. При резке неметаллических материалов органического происхожде­ния (текстолит, гетинакс, органическое стекло, винипласт и т. п.) следует производить предварительный подогрев. Фибру и картон перед резкой рекомендуется увлажнять.

Гильотинные ножницы. Гильотинные ножницы пред­ставляют собой станину с укрепленными на ней в вертикальной плоскости двумя ножами, одному из которых (обычно верхнему) сообщается возвратно-поступательное движение от двигателя и экс­центрика через кривошипно-шатунный механизм и систему рычагов. Необходимый для резания запас энергии аккумулируется во время свободного хода в массивном маховике (фиг. 12).

Во многих конструкциях ножниц нижний нож устанавливается горизонтально, а верхний — под небольшим углом до 8°. Зазор между ножами не должен быть больше 1 мм. Ножи, как правило, изготовляют целыми из высококачественных инструментальных сталей. Иногда применяются составные ножи.

Фиг. 12. Кинематическая схема гильотинных ножниц:

/ — электродвигатель; 2 — шкив, выполняющий роль маховика; 3 — передаточный механизм; 4 — подвижный нож; 5 — неподвиж­ный нож.

Для резания листов с одновременным образованием скошенных кромок применяют наклонные плиты, которые устанавливают на направляющие ножниц, перед ножами (фиг. 13).

Угол наклона плиты должен быть не более 25—30° во избежание соскаль­зывания листов. Получение заготовок со скошенными кромками позволяет избежать трудоемкую операцию сня­тия фасок при подготовке листов к сварке.

Чтобы листы не опрокидывались, на ножницах устанавливаются прижимы, обеспечивающие прилегание листа к столу. Механизм прижима сблоки­рован с механизмом, приводящим в дви­жение верхний нож.

Резку листа производят по разметке или по упору (фиг. 14), установленному за ножами. В последнее время получает распространение резка с примене­нием электронного счетного устройства. Это устройство позволяет автоматизировать процесс резки, повысить его производительность, точно устанавливать необходимый размер и значительно сократить время переналадки станка с одной рабочей длины на другую.

При резке листов длиной, превышающей длину ножа, разрезание можно производить последовательно за несколько ходов.

Лист к ножницам подается рольгангами с механическим приво­дом. При резке рулонного материала перед рольгангами устанавливают разматыватель. Транспортирование и перевертывание тяжелых листов осуществляют с помощью кранов.

Фиг. 13. Способ резки на гильотинных Фиг. 14. Способ резки на гильотин- ножницах с одновременным образова- ных ножницах по упору,

нием скошенных кромок.

В техническую характеристику гильотинных ножниц входят: максимальная толщина и ширина разрезаемых листов, число ходов в минуту, величина хода ножа, вылет оси ножа до станины, длина ножей, расстояние между стойками, габарит в плане, наибольшая высота над полом.

Усилия резки опре­деляются по формулам:

а) для параллель­ных ножей

б) для ножей наклонных

при  = 5° Р = = 5,74 ² кг;

при = 8 Р = 3,57² кг;

где  — толщина мате­риала в мм;  — угол наклона верхнего ножа; l — длина реза в мм;  — допускаемое касательное напряжение в кг/мм².

Основные параметры и размеры ножниц с наклонными ножами указаны в ГОСТе 6282-52.

Фиг. 15. Схема рез­ки на дисковых нож­ницах с горизон­тальными осями.

Фиг. 16. Схема резки на дисковых ножницах с на­клонными осями.

Дисковые ножницы. Дисковые ножницы применяют для резки листового материала по кривой, для снятия фасок при подготовке листов к сварке, для обрезки заусенцев у деталей, изго­товленных из листа штамповкой, и для резки по прямой.

Существует два типа ножниц: с горизонтальными осями (фиг. 15) и с наклонными осями (фиг. 16).

Трение на поверхности среза у ножниц с наклонными осями меньше, чем у ножниц с горизонтальными осями.

Скорость резания колеблется от 0,05 до 0,12 м/сек. Толщина разрезаемого материала до 16 мм. Существуют и более мощные диско­вые ножницы, разрезающие листы толщиной от 25 до 40 мм и обо­рудованные следящим устройством, обеспечивающим вырезку деталей по контуру. Для резки по радиусу применяют простое приспособле­ние (фиг. 17).

Снятие на листах кромок можно осуществлять на ножницах с наклонными осями, меняя зазор между режущими кромками; для этого делают подвижными как верхний, так и нижний ножи.

Верхний нож дает возможность устанавливать необходимый зазор в вертикальной плоскости, а нижний — в горизонтальной.

Для прямолинейной резки применяют ножницы, у которых один нож прямой, а другой дисковый.

Фиг. 17. Приспособление для резки листового материала по окружностям:

/ — подвижное зажимное приспособление; 2 — дисковые ножницы; 3—де­таль; 4 — неподвижная опора.

В техническую характеристику дисковых ножниц входят: толщина разрезаемого материала, скорость вращения роликов, мощ­ность электродвигателя, длина вылета консоли станины.

Фиг. 18. Определение угла зах­вата на дисковых ножницах.

Усилие резания определяется по формуле

где

-толщина разрезаемого мате­риала в мм;

-допускаемое касательное напряжение кг/мм²; а- угол захвата (фиг. 18).

Для одновременной резки несколь­ких лент применяют многодисковые ножницы.

Основные параметры дисковых одностоечных ножниц с на­клонными ножами указаны в ГОСТе 8249-56.

Комбинированные ножницы. Для резки сорто­вого проката применяют комбинированные ножницы со специальными ножами, профиль которых соответствует профилю проката. Разрез по сечению проката производится за один ход ножа. Ножницы при­годны также для резки круглого, сортового и листового проката.

Кроме того, они снабжаются приспособлениями для резки по упору. Для резки по контуру на пресс-ножницах устанавливают вырубные штампы.

На фиг. 19 представлена кинематическая схема комбинирован­ных ножниц. Как видно из схемы, материал разрезается с помощью ползуна, шарнирно закрепленного в станине. На ползуне укреплены сортовые ножницы и подвижный листовой нож. Неподвижный листо­вой нож закреплен на станине. Движение от эксцентрикового вала через шатуны передается ползуну и дыропробивному прессу. Сорто­вые ножницы работают по типу закрытых.

Ножи, как правило, делают сменными.

Комбинированные ножницы изготовляются односторонними или двусторонними. Наибольшая длина реза у них не превышает 800 мм. В техническую характеристику комбинированных ножниц входят: толщина разрезаемого материала, длина реза, высота хода пол­зуна, число ходов в минуту, мощность электродвигателя, вылет ста­нины.

Усилие резания определяется по формуле

где

— толщина разрезаемого материала в мм;

 — допускаемое касательное напряжение в кг/мм²;

 — угол наклона ножей.

Основные параметры комбинированных пресс-ножниц указаны в ГОСТе 7355-55.

Фиг. 19. Кинематическая схема комбинированных ножниц:

I — качающийся балансир; 2 — дыропробивной пуансон; 3 — шатун балансира; 4 — колен­чатый вал; 5 — зубчатая передача; 6 — шатун ползуна; 7 — неподвижные ножи сортовых ножниц; 8 — ползун с ножами; 9 — электродвигатель; 10 — подвижный нож листовых нож­ниц; // — неподвижный нож листовых ножниц; 12 — шкив, выполняющий роль маховика.

Вибрационные ножницы. Для прямолинейной и фа­сонной резки тонколистового материала (толщиной до 2,5 мм) при­меняют переносные вибрационные электроножницы с двумя корот­кими ножами. Нижний нож закреплен неподвижно. Верхнему ножу от эксцентрикового механизма сообщаются частые возвратно-посту­пательные или качательные движения. Резка осуществляется за счет вибрирующего движения верхнего ножа и поступательного движения. Пере­движение электроножниц осуществляется рабочим-резчиком вручную.

Фасонную резку листового материала толщиной до 6 мм можно проводить на ста­ционарных пневматических ножницах (предложение рабочего Семикова Л. И., Балашихинский машиностроительный завод).

В таких ножницах на верхнем крон­штейне станины (фиг. 20) укрепляют пнев­матический клепальный молоток типа И-46, в который вместо обжимки устанавливают специальный нож. Нижний неподвижный нож закрепляют против острия верхнего ножа на нижнем кронштейне. Резка осу­ществляется за счет быстрых возвратно-поступательных движений верхнего ножа.

Фрикционная резка. Особый интерес представляет резка листового материала способом, основанным на использовании сил трения, возникающих при движении по материалу быстро бегущей ленты (фиг. 21).

Л ист металла толщиной до Змм можно резать стальной лентой, применяемой для обвязки ящиков. При резке металлов большей толщины рекомендуется использовать ленту с зубьями. Зубья в данном случае служат для удаления из раз­реза расплавленного металла.

Резку фрикционным способом можно проводить обычными лен­точными пилами. Необходимая скорость движения ленты колеблется в пределах от 1000 до 4000 м/мин в зависимости от толщины и вида материала. Фрикционным способом хорошо разрезаются пластмассы, силикатные материалы и металлы любой твердости, в том числе легированные и закаленные стали.

Фиг. 20. Стационарные пневмоножницы:

1 — разрезаемый материал; 2 — пневмомолоток; 3 — верхний виб­рирующий нож; 4 — неподвиж­ный нож; 5—опора.

Резка со снятием стружки. Для обрезки заготовок и деталей из пруткового, трубного или профильного проката в аппаратостроении часто используют оборудование механических цехов: дисковые пилы, ножовки, фрезерные, токарные и револьверные станки. На этих станках производится резка со снятием стружки.

Применение станков целесообразно в тех случаях, когда одно­временно с резкой необходимо произвести обработку кромок деталей под сварку. Обработка кромок прямоугольных листовых заготовок производится на продольно-строгальных, поперечно-строгальных или торцефрезерных станках. Обработку кромок на готовых деталях (обечайках, днищах, конусах и т. п.) можно производить на карусельных или лобовых станках.

Газопламенная резка. При газопламенной резке разрезаемый материал нагревается до температуры выше точки плавления; при этом происходит его интенсивное сгорание в струе газового окислителя.

Нагревание происходит за счет сгорания горючего газа (ацетилена). Окислителем слу­жит технически чистый кислород. Для резки высоколегированных хромистых и хромоникелевых сталей и чугунов в струю режущего кислорода вводят специальные порошки — флю­сы, улучшающие условия сгорания. Такая резка называется кислородно-флюсовой.

Газопламенная резка возможна лишь в тех случаях, когда температура воспламенения материала ниже температуры его плавления и количество выделяемого при сгорании мате­риала тепла достаточно для поддержания про­цесса горения.

Фиг. 21. Схема фрик­ционной резки с по­мощью бесконечной ленты.

В процессе резки наблюдается резкий пере­пад температур между зоной термического воз­действия и основной массой материала. Часто физико-механические свойства материалов в процессе газопламенной резки изменяются. В углеродистых сталях, например, резко увеличивается твердость поверхности на границе разреза, затрудняющая дальнейшую меха­ническую обработку. Газопламенная резка большинства цветных металлов невозможна ввиду их высокой теплопроводности и резкого ухудшения физико-химических свойств в зоне резки (выгорание цинка в латуни, повышение хрупкости меди и т. п.). При резке хромоникелевых кислотостойких и двуслойных сталей на поверх­ности образуется тугоплавкая окисная пленка.

Газопламенная резка может быть ручной и машинной.

Ручная газопламенная резка. Ручная кисло­родно-газовая резка производится специальной режущей горелкой-резаком. Наибольшее распространение в промышленности получили резаки типа УР, в которых в качестве горючего газа применяется ацетилен

Кроме ацетиленовых резаков, когда нет ацетилена, применяют керосинорезы или бензинорезы. Для резки металлических заго­товок толщиной более 100 мм применяются специальные резаки, в которых в качестве горючего газа используется водород, дающий длинное пламя.

В процессе резки вследствие термического воздействия наблю­дается коробление материала. Для уменьшения этого отрицатель­ного явления рекомендуется производить резку симметрично оси детали двумя или несколькими резаками одновременно.

При проведении ручной резки необходимо предусматривать при­пуски на дальнейшую обработку от 3 до 5 мм на сторону.

Резку двуслойной стали необходимо вести со стороны основ­ного слоя.

Для равномерного движения резака применяются полуавтомати­ческие устройства, состоящие из опорной плитки, направляющего ролика и электродвигателя. Эти устройства монтируются на резаках. Прямолинейность обеспечивается направляющим угольником, при­крепленным к материалу. Вырезка кругов производится по циркулю.

Фиг. 22. Схема стационарной газорезательной установки:

/ — стол; 2 — лист; 3 — каретка с резаками.

Автоматическая газопламенная резка. Наи­более совершенная механизация и автоматизация резки достигается применением стационарных газорезательных установок. В таких установках лист металла укладывается на неподвижный стол, а резак или блок резаков укрепляется на каретке (фиг. 22). На каретке может быть смонтировано до б—8 одновременно работающих резаков.

При машинной резке можно автоматически осуществлять вырезку деталей любой конфигурации по масштабным копир-негативам, размеры которых в 50—100 раз меньше обрабатываемых деталей. Передача движения от копир-негатива к резаку может производиться механическим приводом с рычажным устройством, магнит­ным копированием с использованием металлических шаблонов или фотокопированием. На некоторых машинах проводится автомати­ческая регулировка газового пламени.

В тех случаях, когда необходимо одновременно с резкой обра­ботать кромки, применяют блок резаков.

На фиг. 23 показана схема установки резаков при одностороннем и двустороннем скашивании кромок.

Производительность газорезательных машин при резке стали толщиной от 4 до 40 мм составляет 20—40 м/час. Точность резки во многих случаях исключает последующую механическую обра­ботку. Существуют машины, на которых можно обрабатывать листы до 6 м шириной и 36 м длиной.

Типы и основные параметры машин для кислородной резки указаны в ГОСТе 5614-58.

Точность газопламенной резки характеризуется величиной откло­нений от номинального размера и зависит от точности механизмов и скорости подачи режущего сопла, от степени коробления и терми­ческого расширения металла в процессе нагревания его пламенем горючей смеси, а также от чистоты окислителя.

Фиг. 23. Установка резаков в двухрезаковом и в трех-резаковом блоках. В плане дана рекомендуемая последо­вательность установки резаков вдоль линии реза.

При автоматической резке глубина бороздок в зависимости от толщины материала колеблется в пределах 0,1—1,0 мм, при ручной резке 0,5—4,0 мм.

Ширина реза при автоматической резке от 2 до 6 мм с отклоне­ниями от номинальных размеров от 0,3 до 0,5 мм. При ручном способе резки ширина реза от 3 до 10 мм.

Кислородно-флюсовая резка. Для разрушения тугоплавкой пленки окислов хрома, образующейся при газопламенной резке хромоникелевых нержавеющих сталей, рекомендуется применять кислородно-флюсовую резку. Сущность кислородно-флюсовой резки заключается в том, что в газовую струю, выходящую из резака, подается специальный флюс, который при своем сгорании в кисло­родно-ацетиленовом пламени выделяет большое количество тепла и отшлаковывает окислы хрома. Жидкий шлак стекает из разреза вниз и освобождает основной металл от поверхностной пленки.

Фиг. 24. Схема кислородно-флюсовой установки:

/ — резак; 2 — емкость с флюсом; 3 — баллон с ацетиленом; 4 — кислородный баллон.

В качестве флюса используется смесь железного порошка, раз­дробленной окалины и кварцевого песка или чистый кремнистый песок по (ГОСТу 2138-56).

Струя кремнистого песка наряду с отшлаковыванием разрушает поверхностную пленку окислов.

На фиг. 24 представлена схема кислородно-флюсовой установки.

Электродуговая резка. При электродуговой резке разрезаемый металл нагревается до температуры плавления, за счет тепла элек­трической дуги, возникающей между обрабатываемым металлом и электродом и удаляется из разреза струей газа.

Электродуговую резку производят угольно-графитовыми или вольфрамовыми электродами. Струя газа может быть окислительной или инертной. В качестве окислителей применяют кислород и воздух, в качестве инертного газа — аргон и водород.

Поверхность, полученная после электродуговой резки, не нуж­дается в дальнейшей дополнительной очистке или механической обработке. Науглероживание поверхности в основном металле незначительно (0,01—0,03%).

Для проведения воздушно-дуговой резки изготовляют установки, состоящие из компрессора для сжатия газа, генератора постоянного тока и электрододержателя (фиг. 25).

Основной деталью установки является электрододержатель (фиг. 26), в котором закреплен электрод. Параллельно электроду в отверстие вращающейся головки электрододержателя подается струя воздуха под давлением 5—8 am.

Вращающаяся головка находится за электродом и газовая струя падает за точкой контакта электрода с металлом. Скорость снятия металла зависит от силы тока, диаметра электрода и угла наклона электрода к детали.

Воздух

Деталь

Фиг. 25. Схема воздушно-дуговой резки.

Для воздушно-дуговой резки применяются угольно-графитовые электроды. Дольше служат и лучше обеспечивают устойчивый режим работы угольно-графитовые электроды, покрытые тонким слоем меди. Электроды изготовляют диаметром 6, 8, 10 и 12 мм, длиной 250—300 мм.

Фиг. 26. Электрододержатель:

1- вращающаяся головка; 2 - верхний рычаг; 3 - корпус рукоятки;

4 - пружина верхнего рычага; 5 - ниппель для ввода воздуха;

6 — сердечник.

В зависимости от толщины разрезаемого материала и диа­метра электрода используется ток от 200 до 600 а. Напряжение дуги 40-50 в.

Угол наклона электрода к детали должен быть 30—45°. Чем больше угол наклона электрода, тем глубже выплавляемые канавки. Максимальная глубина реза 5—6 мм. Резка толстых листов осу­ществляется за несколько проходов. Для кислородно-дуговой резки применяются металлические электроды с двойной обмазкой.

Для резки магния, алюминия и некоторых других металлов рекомендуется применять аргоно-дуговую резку, при которой газовая струя состоит из аргоно-водородной смеси (65% аргона и 35% водорода). Аргон предохраняет кромки реза от окисления, а водород увеличивает мощность дуги. Вследствие того что рас­падающийся на атомы с поглощением тепла в зоне дуги водород выделяет это тепло в зоне реза, резко увеличивается температура расплавленного металла. В зоне реза пламя дуги достигает темпе­ратуры 3700° С.

Схема резки с помощью вольфрамовых электродов в аргоно-водородной струе показана на фиг. 27. Металл разрезают с помощью

Фиг. 27. Схема

аргонно-дуговой

резки.

резака, имеющего охлаждаемый водой наконечник. Электрод закреп­ляется в центре наконечника. По кольцевому зазору вокруг электрода пропускается струя газа. Так как электрод расположен внутри нако­нечника, то в начале работы воздушный зазор пробивается высоко­частотным разрядом, образующимся в осцилляторе, и возбуждается вспомогательная дуга между вольфрамовым электродом и медным наконечником. Замыкание между электродом и изделием происходит в момент соприкосновения факела ионизированного раскаленного газа с поверхностью разрезаемого металла.

Вследствие сжатия дугового разряда газовой струей рез полу­чается очень узким, а расплавление и удаление металла быстрым.

Расход газа при механизированной аргоно-дуговой резке состав­ляет 25—30 м/мин. Рабочая сила тока 250—400 а, напряжение дуги 70—80 в.

В табл. 6 приведены способы резки, применяемые в аппарато-строении.

Таблица 6

Способы резки, применяемые в аппаратостроении

Применяемое оборудование	Область применения
Ручные рычажные ножницы	Резка заготовок по прямой из листового ма­териала толщиной не более 2 мм, шириной до 450 мм по упору и заготовок шириной бо­лее 450 мм по разметке
Гильотинные ножницы	Резка листового и полосового материала шириной 2500—3000 мм и толщиной до 40 мм за один рез
Дисковые ножницы с пря­мо поставленными ножами	Прямолинейная резка листов толщиной до 30—40 мм
Дисковые ножницы, с на­клонно поставленными ножами	Вырезка заготовок из листового материала по криволинейному контуру. Наименьший радиус кривизны равен 0,4—0,7 диаметра дискового ножа
Пресс-ножницы	Резка листового и полосового металла ши­риной до 3000 мм и толщиной до 25 мм
Применяемое оборудование	Область применения
Уголковые ножницы	Резка углового проката на ножницах малых моделей до 100X100X12 мм и на ножницах больших моделей до 200X200X25 мм
Профильные ножницы	Резка балок и швеллеров до № 60
Комбинированные ножницы	Вырезка и вырубка на полосовом и про­фильном прокате по любому профилю длиной до 800 мм
Вибрационные электронож­ницы	Вырезка из листового материала толщи­ной до 3 мм заготовок с малыми радиусами кривизны (R < 12 мм), вырезка отверстий и кривых контуров в готовых деталях (обе­чайках, днищах и т. п.)
Стационарные пневмовибрационные ножницы	Вырезка из листового материала толщиной до 6 мм любого контура
Фрикционные ленточные пи­лы	Резка твердых материалов неограниченной толщины по прямой и фигурная резка
Дисковые пилы, фрикцион­ные диски	Резка проката и труб
Приводные ножовки и лен­точные пилы	Резка проката различных профилей и труб
Резка отрезными резцами на токарных, лобовых, карусель­ных или строгальных станках	Отрезка по торцу деталей из прутков и труб. Торцовка днищ бортшайб, колпачков и дру­гих штампованных деталей. Снятие кромок под сварку
Применяемое оборудование	Область применения
Резка абразивными кругами с вулканитовой связкой	Резка прутков из металла с высокой твер­достью, которые нельзя резать на обыкновен­ных отрезных станках
Ручная газопламенная резка	Вырезка стальных заготовок различной конфигурации из стального проката, раздели­тельная резка листов
Автоматическая газопламен­ная резка	Резка листов и профильного проката из стали; разделительная резка стальных листов с одновременной подготовкой кромок; отрезка труб. Толщина реза на автоматах типа АСШ-1 от 5 до 100 мм, на автоматах типа АТ-1 от 5 до 200 мм
Кислородно-флюсовая резка	Резка листов и профильного проката из высокохромистых и хромоникелевых сталей, чугуна, нержавеющих сталей толщиной до 450 мм
Воздушно-дуговая резка	Резка листового материала различных марок, чугуна, твердых сплавов, латуни, меди, бронзы
Аргонно-дуговая резка	Резка листового магния, алюминия, титана, меди