Особенности технологии резки металла
Резка металла – это процесс разделения исходной заготовки на части, или получение деталей заданной формы. Существует множество технологий резки, объединенные в два основных вида: резка механическим воздействием и резка металла струей или термическим воздействием.
К первому типу металлообработки относятся следующие технологии:
- сверление;
- распиливание;
- фрезерование;
- резка ножницами;
- точение;
- штамповка и т.д.
Резка струей или термическим воздействием включает в себя:
- газовую и газоэлектрическую резку;
- обработку с использованием технологии электрической эрозии;
- плазменную обработку;
- лазерную резку;
- криогенную резку;
- кислородное разрезание металла с поддержкой лазерным лучом;
- гидроабразивную обработку.
Более подробно остановимся на механической резке металла, на которой собственно и основано изготовление деталей. Итак, механический порез металла основан на нескольких видах его деформации – сдвиге, срезе, смятии и трении о поверхность режущего инструмента. Из-за всего этого металлообработка является достаточно сложным процессом, который, тем не менее, подчиняется определенным правилам, действующим независимо от используемого инструмента.
В первую очередь следует сказать, что основой механического резания является придание инструменту и заготовке относительных движений – не менее двух основных и перемещение подачи. Первые принимают прямое участие в изготовлении деталей, обеспечивая деформирование и удаление припуска. Движение подачи необходимо для непрерывного контакта режущего инструмента с материалом, его врезания на нужную глубину.
Сам технологический процесс резки металла состоит из трех основных этапов:
- Вхождение режущего инструмента в заготовку.
- Давления инструмента на поверхность до её деформации в стружку.
- Преобразования твердого материала припуска в стружку.
Скол материала происходит в определенной плоскости, называемой «плоскостью скалывания» которая с режущей основой образует «угол скалывания». Величина угла зависит от физико-механических свойств материала, используемой методики и геометрии режущего инструмента. Текстура получаемой стружки зависит от плоскости скольжения.
Изготовляя металлические изделия на заказ следует учесть особенности пластической деформации металла в процессе реза. Она уходит в глубину заготовки на необходимую величину, что является причиной образования наклепа под поверхностью. Резка неизбежно влечет за собой и нагрев материала, и, соответственно, изменение физико-механических свойств поверхностного слоя. Степень изменений зависят от свойства пластичности разрезаемого материала, а также от геометрических параметров режущего инструмента. Для уменьшения усадки используются охлаждающие жидкости.
Еще одним негативным моментом является образование наростов в месте реза из-за воздействия высоких температур и давления. Возникновение наростов происходит спонтанно, а скорость зависит от вязкости и пластичности металла, геометрии режущего инструмента и скорости реза. Это существенно усложняет протекание процесса, уменьшает точность обработки, повышает шероховатость поверхности и может быть причиной вибрации.
Основным способом предотвращения появления наростов является повышение скорости реза. Чем выше её показатель – тем меньше частота их образования. Полное исчезновение наростов возможно лишь при увеличении скорости реза до 70 и более м/мин, что и заложено в работу большинства моделей металлорежущего оборудования.
Статья подготовлена по материалам раздела сайта компании «Промкор» - Металлообработка.
Официальный сайт компании в интернете: promkor-pk.ru