Для получения металлических изделий определенной конфигурации и величины металл обрабатывается специальными обрезающими инструментами, снимается стружка на профессионально оборудованных станках.
Для придания качественной поверхности изделиям деталь и инструмент фиксируют на металлообрабатывающем оборудовании таким образом, чтобы процесс движения конструкции осуществлялся по задуманной траектории с определенной скоростью. Силу нажатия на металл возможно регулировать и контролировать.
Как определить оптимальный способ резки металла?
Для любого процесса металлообработки характерен определенный способ резания металлов, который представляет собой совокупность главных элементов:
- Скорость резки
- Углубленность проникновения
- Введение в материал.
Выбранный для обработки металлической заготовки способ резки устанавливает количество трудозатрат, времени на выполнение этого процесса, а также эффективность труда. При резке металла механическая энергия преобразовывается в тепло. Вместе со шпоном (стружкой) убирается около 80 процентов тепла, оставшееся количество делится между заготовкой, чеканкой (резцом) и внешним пространством. Действие теплого воздуха меняет структуру, жесткость верхних пластов резца, рассекающие качества инструмента. В процессе обработки модифицируются свойства верхнего пласта заготовки будущего изделия.
Способы резки для индивидуальных ситуаций рассчитываются по специальным практическим формулам, в которых учитываются свойства шлифуемого материала, устойчивость резца, его траектория движения и используемое охлаждение. Также при расчете формулы учитываются точные параметры отшлифованной заготовки, специфика оборудования (в частности, станка) и оснащения. При выборе способа резки следует начать с обозначения максимально возможной глубины резки. Также важно установить разрешающую скорость и подачу резки.
Ширину пласта металла, который подлежит снятию за один прогон станка, и принято считать глубиной резки (промежуток между отшлифованным верхним слоем и оставшимся пластом металла заготовки, измеряющийся согласно нормали).
Темпом резки считается скорость оборудования по траектории основного движения, которое и гарантирует отслоение стружки от формы. Проще говоря, скорость – это путь, который проходит инструмент, зафиксированный на обрабатываемой зоне элемента относительно рассекаемой кромки резца.
После того как скорость резки установлена, можно переходить к выбору частоты циркуляции вала. Учитывая расчет силы и темпа резки, устанавливается и мощность, которая необходима для резки металла.
В ходе резки металла стружка, которая снимается при помощи режущего инструмента, в зависимости от условий проведения процесса, подразделяется на:
- микроэлементную
- сливную
- стружку скалывания
- стружку надлома
Вид стружкообразования и деформирования металла в большинстве случаев подбирается сугубо индивидуально, в зависимости:
- От условий процесса резки
- От присутствия химических элементов в составе металла
- От физико-механических особенностей режущего материала
- От геометрии оборудования
- От устремления его рассекающих кромок по направлению к вектору скорости резки
- От специальной смеси, которая имеет смазочно-охлаждающий эффект и т.д.
В ходе обработки металл искажается и деформируется по-разному, все зависит от обрабатываемой зоны. В ходе выполнения этих процессов деформируется и верхний пласт будущего изделия, в результате чего образовывается наклеп и имеют место быть внутренние напряжения. Эти все действия влияют на качество будущего изделия в целом.
Износ оборудования
Во время процессов обработки путем резки механическая энергия превращается в тепловую. Как результат - появляются источники тепла (в местах коррозии удаляемого слоя и в зоне трения контактов), которые негативно влияют на устойчивость станочного оборудования и качество верхнего слоя отшлифованной заготовки. Тепловые явления влекут за собой нарушение структуры и физико-механических особенностей как срезаемого пласта металла, так и верхнего слоя изделия. Также в результате тепловых реакций меняется структура и устойчивость верхних частей рассекаемого оборудования.
На процесс теплообразования напрямую оказывают воздействия условия, в которых осуществляется процесс резки. Скорость резки металлов негативно влияет на температурный режим в местах контакта металлостружки с верхним слоем резца. Соприкосновение стружки с режущим инструментом, а также тепловые явления снижают его жесткость и влияют на износоустойчивость.
На качество обработки влияют и применяемые в процессе смеси, которые обеспечивают смазочно-охлаждающий эффект в ходе резки. Если правильно подобрать смесь и грамотно выбрать способ подачи, повышается и устойчивость металлорежущего станка, и разрешенная скорость резки. Кроме этого, повышается качество верхнего слоя, появляется гладкость и отсутствуют неровности и шероховатости отшлифованных поверхностей.
Эффективность процессов резки
Продуктивность обработки зависит от выбора оптимальных способов резания, в которых учтены все воздействующие факторы. Эффективность труда, а также снижение потерь материала во время осуществления процессов резки обуславливается увеличением использования способов получения деталей, конфигурация и величина которых близятся к готовым изделиям. Нет необходимости осуществлять обдирочные операции. Как результат – доминируют чистовые и отделочные работы в обработке материалов способом резания.
Совершенствование обработки металлов путем использования режущего оборудования
Дальнейшими векторами развития обработки металла путем резки являются:
- рост процессов резки
- исследование новых материалов в обработке
- безошибочная, аккуратная работа и отменное качество изделий
- употребление укрепляющих процессов.