Глава 3. Оборудование заготовительньiх
ЦЕХОВ ДЛЯ РЕЗАНИЯ МАТЕРИАЛОВ
3.1. Общие сведения
Заготовительное обоpyдoвaниe предназначено для производства заготовок. 3аготовка - это полуфабрикат, предназначенный для дальнейшей обработки в результате которой изделие.
Заготовка должна иметь минимальный припуск, заданную
геометрическую форму, шероховатость и др. Главное требование
при минимальных затратах изготовить изделие высокого качества,
для чего должен быть разработан наиболее рациональный
технологический процесс его производства. На машиностроительных заводaх широко применяются штампованные заготовки, поковки и отливки получаемые соответственно штамповкой, ковкой и литьем.
Но наряду с этим значительный объем заготовок получают
резанием разными способами на соответствующем оборудовании. Способ изготовления заготовок определяется объемом производства, принятым технологическим процессом, наличием оборудования и другими факторами.
В зависимости от материала его длины, профиля, сечения,
требуемой точности и количества необходимых заготовок применяется различное оборудование для разделения материалов (прежде всего токарное). На отрезных токарно-винторезных, токарно-револьверных, токарных автоматах резание материала производится резцами которыми режут материал также на строгальных станках. На фрезерных, отрезных, абразивно-отрезных и станках резания трением инструментами служат дисковые фрезы, абразивные, асбест металлические крути, сегментные круглые и беззубые пилы. На ножовочных и ленточно-отрезных станках материал разделяют соответственно ножовочными полотнами и ленточными пилами, На таком оборудовании, как ножницы (параллельные, гильотинные дисковые, роликовые, вибрационные ручные рычажные и др.) заготовки режут ножами разных типов и конструкций. На прессах и штампах рубят (разделяют, режут) материал ножами.
Кратко рассмотрим некоторые способы резания материалов|
используемые в производстве.
На токарно-отрезных станках с двумя суппортами резание
металла производят двумя резцами: первый способ (рис. 3. 1, с) - оба
отрезных резца 1 и 3 имеют одинаковую ширину, но у одного из
них сняты фаски на углах (резец 3); второй способ (рис. 3.1, б) один из резцов 3 имеет ширину на l, мм меньше другого.
Такое резание металла обеспечивает равномерную нагрузку на
оба резца и свободный выход стружки.
Круглые пилы иначе называемые дисковыми фрезами,
подразделяют на прорезные (шлицевые) и отрезные фрезы. По Гост
2679-93 «фрезы прорезные и отрезные. Технические условия»
прорезные фрезы диаметром 40...75 мм и толщиной 0,2...5 мм с
мелким и укрупненным зубом изготавливают из быстрорежущей
стали твердостью 61 ...64 HRC. Фрезы могут быть с центрирующим утолщением и без него. Эти фрезы используют для разрезания металлов и неметаллов, а также для про резания неглубоких шлицов в головках винтов и глубоких узких пазов.
Отрезные фрезы служат для распиливания материалов
различных профилей и сечений, а при установке на фрезерных станках - для прорезания глубоких и узких пазов. Фрезы бывают диаметром
60...200 мм и толщиной 1.,.5 мм, с центрирующим утолщением и
без него. У фрез толщиной свыше 2 мм с одной стороны каждого
второго зуба делают угловую фаску, Такая заточка снижает трение
Рис, 3.1. Резание материала
двумя резцами:
а - одинаковой ширины;
б – разной ширины;
1 - задние резцы;
2 – заготовки; 3 – перед-
ние резцы;4 – разреза-
емый материал
срезаемой стружки о стенки прорезаемого паза и лучше направляет по нему фрезу. Отрезные фрезы изготавливают из тех же сталей,
что и прорезные.
Отрезные и шлифовальные металлоасбестовые круги используют для разрезания и зачистки различных материaлов. Централизованно изготовленные, обозначенные соответствующим цветом и
надписями круги предназначаются для обработки различных марок сталей, в том числе и закаленных, жести (стали толщиной до
2 мм), цветных метaллов и их сплавов, высококачественных сталей, литья и камня. В стационарных условиях на специальных станках, как правило, без охлаждения такими кругами режут металл.
кроме того, в производстве применяют ручной электроинструмент - шлифовальные угловые машины в которых мететаллоасбестовые круги имеют посадочный размер (диаметр) 22 мм, наружный диаметр от 115 мм и более, толщину З...6 мм. Такие круги высокооборотные, их частота вращения более 1 0 000 об / мин,
Абразивные кpyги примеяют для разрезания сталей различных
марок как в закаленном, таки в незaкаленном (сыром) состоянии с
охлаждением и без охлаждения. Обычно используют абразивные
круги диаметром В0,,,400 мм и толщиной 0,5...5 мм на вулканитовой
или бакелитовой связке. Режущим инструментом служит, как правилo круги электрокоруда (условное обозначение 25А) зернистостью З6-46, твердостью СТ2-СТ1 с окружной скоростью до 45м/с,
При разрезании абразивный круг имеет три движения:
вращательное, подачи (сверху вниз на деталь) и колебательное (вперед-назад поперек заготовки).
Сегментные круглые пилы применяют для резания материалов,
которые различаются как по свойствам, так и по размеру и профилю. Пилы выпускают диаметром З0.,.2 000 мм и толщиной 5... 15 мм. Достоинство этих пил - возможность замены сегментов с зубьями, крепящихся заклепками на пильном диске, после износа до предельного размера. Количество зубьев на каждoм сегменте может быть различным и определяется их размером (крупные, средние и мелкие), число сегментов зависит от диаметра пилы, а форма профиля зубьев определяется свойствами разрезаемых материалов и режимом резания. Такие пилы устанавливают на специальных отрезных станках. Кроме того, к таким станкам может прилагаться устройство для периодической заточки зубьев сегментных пил абразивным кругом.
Пилами трения (беззубыми пилами) режyт, метал различных
размеров и профилей (уголок, пруток, двутавр, квадрат и др.), а
также листы и трубы. Принцип работы пил трения основан на расплавлении и удалении жидкого металла из зоны резания. Разогрев металла до жидкого состояния происходит за счет теплоты,
образующейся при трении быстровращающейся пилы о разрезаемый материал.. Пила трения представляет собой диск диаметром до 1 м и более, Диаметр и толщина диска зависят от размеров нарезаемых за-
готовок. Диски изготавливают из низкоуглеродистой стaли с
содержанием марганца 0,8... 1,2 %. Пилы моryт бьrть с гладкими поверхностями резания (образующими) или иметь зубья в виде накатки или насечки.
Собственно процесс резания пилами трения может осуществляться с охлаждением при окружной скорости диска 70...100 м/с или без охлаждения при скорости диска 40...50 м./с. Поскольку
окружная скорость дисков довольно высока, их необходимо
предвapитeльнo сбалансировать. При разрезании прутков и особенно
труб их следует вращать. Кроме механизированных устройств
промышленность выпyскает устройства с ручным приводом для
резания труб небольшого диаметра.
Кроме рассмотренных способов разделения материалов для вы-
резания заготовок можно пользоваться газовой, дуговой, плазменной и другими видами резки.
Ко всем видaм резания материалов предъявляются определенные требования, которыми оговаривaются точность заготовок, качество резания, отклонения формы и др. Так, допyск на длину за-
готовки, отрезаемой в штампе, диаметром (или стороной квадрата)
до l0 мм и миной до 300 мм составляет 0,6 мм, а диаметром 30...
40 мм и длиной до 600... 1 000 мм - + 1 мм. В зависимости от
масштабов производства, освоения технологического процесса и
другиx факторов работа заготовительного цеха может быть
механизиpoванa и автоматизировaна, а также налажена переработка отходов материала для вторичного использовaния.