Главная | Обратная связь

Разметка деталей и раскрой листов. Механическая резка и обработка кромок.

Индивидуальная разметка трудоемка. Наметка более производительна, однако изготовление специальных наметочных шаблонов не всегда экономически целесообразно. Оптический метод позволяет вести разметку без шаблона—по чертежу, проектируемому на размечаемую поверхность. Разметочно-маркировочные машины с пневмокернером производят разметку со скоростью до 8...10 м/мин при точности ±1 мм. В этих машинах применяют программное управление. Использование приспособлений для мерной резки проката, а также машин для термической резки с масштабной фотокопировальной системой управления или программным управлением позволяет обходиться без разметки.

Раскрой может быть ручным, механизированным или автоматическим.

При ручном методе формирование карт раскроя осуществляют макетированием. Для этого по предварительно составленной программе с помощью чертежного устройства в масштабе 1:10 вычерчиваются основные детали. Их маркируют и используют для составления карт раскроя листового материала. Масштабные копии деталей вручную размещают в пределах контуров листа проката с учетом технологических требований и экономного использования материала.

При механизированном методе формирование карты раскроя выполняют на экране дисплея. Исходной информацией, находящейся в памяти ЭВМ, является аналитическое представление о контуре каждой из деталей. Номер детали, марку материала, толщину, кратность детали и другое в диалоговом режиме оператор вводит в ЭВМ; вызывает из памяти машины и размещает на экране дисплея контуры необходимых для вырезки деталей. Далее перемещает и вращает эти контуры в пределах габаритов исходного листа.

При автоматическом методе формирование карты раскроя осуществляется через ЭВМ. На экране дисплея и на графопостроителе появляются полностью готовые карты раскроя и исчерпывающая дополнительная информация о наименованиях деталей, коэффициенте использования металла, нумерации вырезаемых деталей и др.

Резка и обработка кромок. Резка деталей с прямолинейными кромками из листов толщиной до 40 мм, как правило, производится на гильотинных ножницах (рис. 3.6, а). Разрезаемый лист 2 заводится между нижним 1 и верхним 4 ножами до упора 5, зажимается прижимом 3. Верхний нож, нажимая на лист, производит скалывание. Погрешность размера обычно составляет ± (2...3) мм при резке по разметке и ± (1,5...2,5) мм при резке по упору. Прямой рез со скосом кромки под сварку можно получить, используя специальные ножницы (рис. 3.6, б). При включении гидроцилиндра 1 качающийся ножедержатель 8 поворачивается сначала вокруг оси Л, производя прямой рез с помощью ножа 7. Когда упор 2 ножедержателя 3 упрется в выступ детали 4, они поворачиваются совместно вокруг оси Б, отводя прижим 5 от регулируемого упора 6. Нож 8 совершает рез на скос.

Дисковые ножницы (рис. 3.6, в) позволяют осуществлять вырезку листовых деталей с непрямолинейными кромками толщиной до 20...25 мм. Для получения листовой заготовки заданной ширины с параллельными кромками дисковые ножи целесообразно располагать попарно на заданном расстоянии друг от друга (рис. 3.6, г). Многодисковые ножницы предназначены для продольной обрезки кромок или роспуска рулонного материала на полосы.

При резке па ножницах металл у кромки реза подвергается значительной пластической деформации. Если эта кромка в дальнейшем попадает в зону сварки и полностью переплавляется, то дополнительной обработки не требуется. Если же эта кромка остается свободной, а конструкция работает при переменных нагрузках, то слой пластически деформированного металла целесообразно удалить последующей механической обработкой.

Для поперечной резки фасонного проката применяют пресс-ножницы с фасонными ножами или дисковые пилы. В некоторых случаях применяют резку гладким диском либо за счет трения, либо контактно-дуговым оплавлением.

Производительным является процесс вырубки листовых заготовок в штампах. При номинальных размерах деталей 1...4 м отклонения могут соответственно составлять ± (1,0...2,5) мм.

Для получения листовых заготовок толщиной до 6 мм различной конфигурации применяют также штамповочно-вырубные револьверные прессы с ЧПУ (рис. 3.7, а); Станина 1 имеет верхнюю 2 и нижнюю револьверные головки, несущие набор пуансонов 4 и матриц 5. Подлежащий вырубке лист 6 закрепляется прижимами 7 па балке поперечной подачи 8, которая задает перемещения в направлении У. Продольная подача листа в направлении Х обеспечивается движением суппорта 9 по направляющим 10. Свободные кромки листа в процессе работы поддерживаются шаровыми опорами 12, расположенными на станине I и боковых столах 11 и 13. Конфигурация вырубаемой заготовки в соответствии с программой обеспечивается системой управления пресса за счет шаговой подачи по прямой или окружности путем пробивки отверстий, перекрывающих друг друга, как показано на рис. 3.7, б применительно к пуансону круглого сечения. При этом шаг подачи t должен быть меньше диаметра пуансона d. Наличие лазерной головки 3 с кислородным или воздушным дутьем и отсосом позволяет кроме вырубки выполнять термическую резку стальных заготовок толщиной до 10 мм. В этом случае двухкоординатное перемещение листа обеспечивает непрерывное продвижение луча лазера по контуру, составленному из отрезков прямой и дуг окружности.

Разделительная термическая резка менее производительна, чем резка на ножницах, но более универсальна и применяется для получения заготовок как прямолинейного, так и криволинейного очертания в широком диапазоне толщин. Наряду с газопламенной кислородной резкой все шире применяют плазменно-дуговую резку, позволяющую обрабатывать практически любые металлы и сплавы. Использование в качестве плазмообразующего газа сжатого воздуха дает не только экономические, но и технические преимущества, тик как наряду с весьма высоким качеством реза обеспечивает значительное повышение скорости резки, особенно при вырезке заготовок из сталей малой и средней толщин (до 60 мм).

Широкое применение получает резка с помощью луча лазер. Высокая плотность потока (10⁵...10⁶ Вт/см²) обеспечивает настолько быстрый нагрев металла, что процесс резки начинается практически сразу после пуска лазерного луча (независимо от теплофизических свойств металла). Наиболее часто лазерную резку используют применительно к тонколистовым материалам, чувствительным к перегреву, таким, как высоколегированные высокопрочные сплавы железа, алюминия, титана и никеля, а также для раскроя неметаллических материалов—пластмасс, дерева, ткани, кожи, стекла, резины. Этот процесс характеризуется высокими скоростями резки (до 6...10 м/мин) при малой ширине реза.

Ручную и полуавтоматическую резку листов производят обычно по разметке, автоматическую—по масштабному чертежу или на машинах с программным управлением. Масштабные чертежи содержат информацию только о траектории, поэтому переход от каждого отдельного реза к другому при раскрое целого листа приходится осуществлять вручную. Использование машин с цифровым программным управлением позволяет автоматизировать процесс резки в пределах всего листа без участия оператора при одновременном повышении точности реза.

Термическую резку применяют и при создании скоса кромок под сварку. Если эта операция совмещается с разделительной резкой, то односторонний скос с притуплением получают, используя одновременно два резака, а двусторонний скос—при трех резаках.

Погрешность машинной термической резки складывается из погрешностей D_т, вносимой технологическим процессом, машиной D_м и тепловыми деформациями разрезаемого элемента D_д:

При использовании традиционных методов термической резки, которым присуши значительные размеры зоны нагрева, наиболее существенной составляющей оказывается D_д, поскольку в процессе резки лист деформируется и перемещается относительно опор раскройного стола. Уменьшение D_д обычно достигается путем отвода теплоты от зоны реза с помощью водяного охлаждения. Резкое сокращение зоны нагрева при переходе к лазерной резке сопровождается соответствующим снижением погрешности D_д .

Современные портальные машины для лазерной резки позволяют ограничить предельные отклонения размеров вырезаемых деталей до 0,2...0,3 мм при толщине 0,5...5 мм. Столь высокая точность, сопоставимая с точностью механической обработки, позволяет использовать метод лазерной резки для размерной обработки деталей. Примером такого использования является прецизионная вырезка шаблонов, используемых для контроля размеров штампов и деталей машин в процессе их изготовления.

Механическую обработку кромок па станках производят: а) для обеспечения требуемой точности сборки; б) для образования фасок, имеющих сложное очертание; в) для удаления металла кромок, обрезанных ножницами, или с помощью термической резки, когда это считается необходимым. При обработке длинных кромок листов большого размера применяют кромкострогальные станки: для обработки торцев—торцефрезерные.