قطع المعادن: الأساليب والمعدات والأدوات

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

يتم قطع المعدن من أجل أن تحصل قطعة العمل على الشكل المطلوب. تحقيقا لهذه الغاية ، من الضروري إزالة الفائض. يتم هذا التلاعب من خلال استخدام أدوات قطع مختلفة على آلات خاصة. في الهندسة الميكانيكية ، قطع المعادن مهم جدا. في الواقع ، بدون هذه العملية ، لا يمكن تصنيع سيارات عادية أو أجهزة أخرى.

تطبيق التكنولوجيا

تتم ممارسة قطع المعدن عن طريق القطع في أعمال التخشين الأولية وفي العمليات النهائية ، والتي تسمى المعالجة الدقيقة. في الواقع ، يجب أحيانًا تنفيذ مثل هذه الإجراءات ، مع مراعاة الدقة العالية: حتى أجزاء من الميكرون. وهذه قيمة صغيرة جدًا.

يتم أيضًا قطع المعادن لأجزاء الماكينة الكبيرة. على سبيل المثال ، لدوارات التوربينات الهيدروليكية. يمكن أن يتجاوز قطر دفاعاتها علامة 9-10 أمتار. أيضًا ، يمكن قطع تلك التفاصيل التي يصعب رؤيتها حتى تحت المجهر.من خلال المعالجة ، يتلقى العنصر الشكل والحجم المطلوب ويكتسب جودة السطح المطلوبة. تعتمد مدة خدمة المنتج على هذا المؤشر.

نظرية القطع

مثل هذا العلم يدرس قطع المعادن بطريقة مماثلة. ظهرت في نهاية القرن التاسع عشر. حتى الآن ، هم منخرطون في كل من روسيا والخارج. تتمثل المشكلة الرئيسية في معدل إزالة الرقاقة من الماكينة بحيث يتم تكبير عمر الأداة إلى الحد الأقصى. قد يبدو للكثيرين أن تحقيق سرعات عالية ليس بالأمر الصعب. لكنها ليست كذلك. الشيء هو أن القطع المعدني يولد الحرارة. يسخن ويخفف أداة العمل ، مما قد يؤدي إلى إتلافها. من المهم جدًا اختيار التبريد المناسب للقاطع. لكنها لا تحل المشكلة دائمًا. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تتلف المعدن. لذلك ، تعتمد سرعة العمل جزئيًا على كيفية اختيار الجهاز المناسب. يجب شراء أداة لقطع المعادن مع مراعاة خصائص المادة وخصائصها.

ميزات استخدام الآلات

آلات قص المعادن مقسمة إلى أنواع. تختلف في الأداة المستخدمة. أيضًا ، تختلف تقنية قطع المعادن بمساعدتهم. القاطع الأكثر استخدامًا. مع ذلك ، يمكنك إجراء عمليات من أي تعقيد. جميع الأدوات الأخرى إما تعديل لها ، أو مزيج من عدة أنواع. هناك نوعان من أنماط العمل الأكثر شيوعًا:

• دوران ، عندما تدور قطعة العمل ، ويتحرك القاطع ببطء على طول محوره ؛
• التخطيط - كلاهما يمضيان إلى الأمامحركات

الآلات التي يحتاجونها مختلفة تمامًا.

ميزات قطع المعادن

كما ذكرنا سابقًا ، قد تحدث العملية المعنية بشكل غير معتاد. وهناك طرق مختلفة لمعالجة المعادن عن طريق القطع ، والتي من أجلها يتم توفير استخدام هذا الجهاز أو ذاك.

بالإضافة إلى الخراطة والتخطيط ، يعتبر الطحن والطحن من أساليب العمل الشائعة. ومع ذلك ، فإن الطريقة الأولى هي الأكثر شيوعًا. تشترك المعالجة الميكانيكية للمعادن عن طريق القطع بطرق مختلفة في الكثير من الأمور المشتركة مع عملية الشحذ. لذلك ، إذا تعلمت هذه الطريقة ، فلن تكون هناك بالتأكيد أي مشاكل مع الباقي في المستقبل. وسيكون كل شيء بسيطًا جدًا من حيث العمل. فيما يلي ميزات استخدام أنواع مختلفة من الآلات.

تطبيق المخارط

تختلف معدات القطع. أحد الأنواع الرئيسية لأدوات الماكينة هو المخرطة. يمارس استخدامه منذ العصور القديمة. ثم تم تشغيله بواسطة أجهزة حبال مثل القوس لإطلاق النار. في مجال مثل قطع المعادن ، يتم استخدام الخراطة حاليًا لتصنيع أجزاء الماكينة. علاوة على ذلك ، يتم ذلك بدقة وسرعة لدرجة أنه لن يكون من الممكن تحقيق مثل هذه الأهداف ميكانيكيًا.

قاعدة هذا النوع من الآلات هي السرير. يجب تثبيت قطعة العمل بين مراكز غراب الذيل وغراب الرأس أو في ظرف الظرف. عزز القاطع في الدعم. اضبط باستخدام صندوق خاص ، يذكرنا بالسيارات ، وسرعة الدوران المطلوبة للقطع. على الصكهناك بكرة تشغيل ، والتي تدخل في الحركة منه وتزيح الفرجار مع القاطع. إذا كان هناك ، بالإضافة إلى ذلك ، برغي رصاص ، فيمكن إجراء القطع باستخدام مثل هذه الآلة. عندما يكون هناك رأس دوار بدلاً من غراب الذيل ، فإن الأداة تسمى مخرطة البرج. يمكن لآلة القطع هذه أن تؤدي أنواعًا مختلفة من العمل. لمعالجة المنتجات ذات القطر الكبير ، يتم استخدام أدوات مثل جهاز تدوير الوجه أو جهاز الدوران. هناك أنواع أخرى منه

تحسين حياة المخرطة

يعمل المتخصصون باستمرار لإيجاد المواد المناسبة التي يمكن أن تزيد من متانة أدوات العمل لقطع المعادن. في السابق ، كانت الأدوات الآلية تُصنع على أساس فولاذ كربوني بسيط ، والذي كان له تركيبة بسيطة من حيث الكيمياء. بعد ذلك ، بدأ استخدام المواد التي تحتوي على نسبة عالية من التنغستن. بمساعدتهم ، كان من الممكن قطع المعادن بشكل أسرع. لذلك ، بدأ يطلق عليهم اسم سريع القطع. ومع ذلك ، مع مرور الوقت ، توقفوا أيضًا عن إرضاء المتخصصين في مجال الهندسة الميكانيكية.

ثم تم استبدالها عند إنشاء أدوات آلية من سبائك صلبة من فئة خاصة ، والتي يمكنها الحفاظ على القوة حتى في درجات حرارة تصل إلى 100 درجة. في السنوات الأخيرة ، أصبحت العملية التي تعتمد على قطع المعادن أسهل. وقد تم تحقيق ذلك من خلال استخدام مواد ذات مقاومة قصوى لدرجات الحرارة المرتفعة. اعتمادًا على الصلابة الأولية لقطعة العمل ، مثل القاطع ، وكذلك نوع العمل ، يمكن معالجتها بالسرعة المطلوبة ،التي ينظمها صندوق خاص

الطحن كنوع من أنواع معالجة المعادن

طريقة العمل هذه منتشرة بشكل كبير وهي عالية الأداء. يتم تنفيذها باستخدام آلة طحن خاصة. يتم استخدام آلات CNC (التحكم العددي بالكمبيوتر) أكثر فأكثر. اعتمادًا على موقع الفرجار ، يتم تقسيمهم إلى عدة أنواع:

• عمودي ؛
• أفقي ؛
• بوابة ؛
• طولية ؛
• طحن التروس ؛
• متعدد المغزل ؛
• مغزل واحد وغيرها.

يقوم المتخصصون في تصنيع المعدات من هذا النوع بتحسينها باستمرار حتى تكون إنتاجية معالجة المعادن أعلى. تتغير مادة الآلات باستمرار ، كما يتغير تصميمها أيضًا. مثل القاطع عند التخطيط ، يقوم قاطع الطحن بتنفيذ إجراءات مماثلة. لكنه في نفس الوقت يجمع بين عدة أنواع. وستكون أكثر إنتاجية. نتيجة لهذا ، فإن الطحن يتفوق بشكل كبير على التخطيط ويستبدله تدريجياً في الإنتاج.

ميزات الطحن

تُستخدم آلات لهذا النوع من المعالجة لطحن الأسطح الداخلية والخارجية للأسطح المستديرة ، والطائرات المختلفة ، والمعالجة غير المركزية ، والخيوط ، والتروس والمزيد. تنتمي هذه الأداة للمعادن إلى فئة الأكثر إنتاجية. بالإضافة إلى آلة خاصة ، هناك جهاز آخر. هذه عبارة عن عجلة طحن كبيرةعدد عناصر القطع الصغيرة. يتم تثبيتها بدورها بجهاز ربط خاص. وكل جسيم في حد ذاته هو قاطع. كما ترون ، لقد قمنا بتغطية معدات معالجة المعادن. أدناه سوف نتعرف على تقنيات أكثر حداثة تسمح بقصه.

ميزات تقنية قطع البلازما

هناك العديد من التقنيات المستخدمة للمعادن منخفضة الكربون. لكن قطع البلازما يعتبر من أكثر الأشياء إنتاجية. لذلك ، يجدر الخوض في ميزاتها ومزاياها بمزيد من التفصيل. تتطور تكنولوجيا العمليات بسرعة وباستمرار. يستخدم قطع المعادن بالبلازما على نطاق واسع في مختلف المجالات الصناعية: من بناء المنازل إلى الهندسة الميكانيكية. جنبا إلى جنب مع طريقة غاز الأكسجين ، تعتبر واعدة جدا

الفوائد الرئيسية

تتميز طريقة قطع المعادن بالبلازما بعدد كبير من المزايا. واحد منهم هو سرعة العمل. غالبًا ما يصل سمك الفراغات إلى 25 مم. في هذه الحالة ، تكون سرعة معالجتها مرتين تقريبًا بل وأكثر من ذلك عند استخدام قطع الغاز بالأكسجين. وتجدر الإشارة إلى أنه مع انخفاض ملحوظ في سمك الصفائح المعدنية ، يمكن أن يتجاوزها بمقدار 12 مرة. يمكن لهذه الميزة زيادة الإنتاجية بشكل كبير وتوفير الوقت.

ميزة أخرى لهذه الطريقة هي سرعة الاحتراق عالية الجودة. هذه الخاصية مهمة للغاية عند القطعالمنتجات المعدنية. تستغرق طريقة البلازما حوالي ثانيتين. للمقارنة: قطع الغاز بالأكسجين - 30 ، على التوالي ، يخضع لدرجة حرارة 1000 درجة على الأقل. يعد التفاعل القصير للأداة مع المعدن جيدًا ، أولاً وقبل كل شيء ، لأنه في غضون بضع ثوانٍ لن يكون لدى المادة وقت للتشوه ، كما يمكن أن يحدث في حالة أخرى.

ميزة أخرى لا شك فيها لطريقة البلازما هي الحد الأدنى من الحجم أثناء العملية. يمكن إزالته بسهولة. كما أن أنظمة القطع سهلة التشغيل وتساعد على توفير ارتفاع مناسب للأداة وسرعة جيدة.

توفير الوقت والمال

يتضمن القطع بالبلازما أيضًا قطع عدة أوراق في نفس الوقت ، مما يوفر الكثير من الوقت. بهذه الطريقة ، يمكن معالجة أنواع مختلفة من المواد:

• الألومنيوم ؛
• الفولاذ المقاوم للصدأ ؛
• نحاس واكثر

من المستحيل عدم ملاحظة سلامة استخدام أنظمة البلازما. لا تستخدم الغازات القابلة للاحتراق ، وتطلق النار ، ولا تطلق الكثير من الحرارة. كل هذا يقلل بشكل كبير من المخاطر المحتملة للمستخدمين عند العمل مع المعادن الساخنة. المنطقة المصابة بالحرارة 2 مليمتر فقط.

جميع خصائص قطع البلازما لها تأثير إيجابي على تكلفة إعادة تدوير المواد. يتم تنفيذ الأعمال نوعيا وسريعا وعالميا. ولأغراض عديدة ، تكون هذه المزايا مفضلة أكثر من غيرها.

ميزات الليزرالطريقة

اليوم ، تم إدخال العديد من التقنيات في مجال معالجة المنتجات المعدنية. يمكنهم تسهيل عمل المصممين والبنائين وغيرهم من المهنيين الذين يرتبط عملهم بطريقة أو بأخرى بهذه العملية. يعتبر القطع بالليزر حاليًا الأكثر تقدمًا. يتيح لك الحصول على فرص كبيرة في تصنيع المنتجات المعدنية من حيث التصميم والتكوينات المختلفة.

هذه التقنية الواعدة حديثة العهد ، لكنها منتشرة على نطاق واسع بالفعل. يتم قطع المعدن بالليزر عن طريق التركيبات الخاصة المركزة القوية تقنيًا. تتميز بتركيز شعاع عالي. وهم قادرون على قطع ليس فقط الألومنيوم أو النحاس ، ولكن أيضًا قطع الخشب والمواد الأخرى.

وصف الطريقة

بهذه الطريقة في القطع تظهر أكاسيد على سطح المعدن. إنها تزيد من عملية امتصاص الطاقة وتكون قادرة على الحفاظ على درجة الحرارة حتى نقطة الانصهار. عند نقطة التلامس ، يُنشئ شعاع الليزر قيمًا قصوى لدرجة الحرارة ، ونتيجة لذلك تبدأ المادة في الذوبان. لكن خارج المنطقة المحددة ، فإنه مع ارتفاع درجات الحرارة فقط. إلى جانب ذلك ، يتم توفير غاز نشط ، وغالبًا ما يكون الأكسجين. إنه ينفخ منتجات الاحتراق ويسمح لك بزيادة سرعة القطع بشكل كبير. يسخن الأكسجين طبقات متعددة عن طريق إزالة المعدن السائل والأكاسيد.

يحدث كل هذا بينما لا يتم قطع المادة إلى عمقها الكامل. بعد كل شيء ، نفث الغاز بالقرب من خطوط الفصل قادرة على تبريده بنشاط. يمكن لمنطقة صغيرة تتأثر بالحرارةتأكد من إنشاء حواف متوازية على مسافات صغيرة من بعضها البعض (حوالي 0.2 مم). في كثير من الأحيان ، من أجل تحقيق دقة أو أخرى أثناء عملية القطع ، يصبح من الضروري إدخال التحكم الآلي عن طريق الكمبيوتر. في مثل هذه الحالات ، يمكنك برمجة إنشاء منتج نهائي.

لتقطيع الصفائح المعدنية بالليزر ، غالبًا ما تستخدم المعدات القائمة على الحالة الصلبة وأدوات الغاز. في هذه الحالة ، يكون قطع المادة متساويًا تمامًا. لا يمكن للقطع الميكانيكي للمعادن أن يوفر مثل هذه الدقة ، مع مراعاة التنفيذ الفوري وبأقل قدر ممكن من النفايات. بشكل أساسي ، لمعالجة الصفائح المعدنية ، يتم استخدام الأجهزة القائمة على الغاز والليزر ذو الحالة الصلبة. سيكون قطع المعدن بالليزر متساويًا تمامًا. سوف يتحول بدون تشوهات موجودة أثناء القطع الميكانيكي. بالإضافة إلى ذلك ، تتيح تقنية القطع بالليزر دقة عمل كبيرة ، والحد الأدنى من الهدر وأوقات إنجاز سريعة.

فوائد الطريقة

القطع بالليزر هو أحد أكثر المنتجات طلبًا في سوق قطع المنتجات المعدنية. لقد جعل العمل مع مواد الكربيد أسهل بكثير. بعد كل شيء ، فهي معقدة للغاية من حيث المعالجة ويمكن أن تتفاقم في كثير من الأحيان بعد مثل هذه التلاعبات. الأفضل للقطع بالليزر:

• فولاذ ؛
• معادن غير حديدية ؛
• سبائك الألومنيوم.

صفائح سميكة أيضًامعالجة أفضل بكثير. سيكون من الأسهل التعامل مع الأشكال المعقدة للأجزاء المعدنية وإحداث ثقوب في المواد شديدة الصلابة ذات القطر الصغير. هنا ، من حيث الهندسة ، يمكنك إطلاق العنان لخيالك. يمكن أن يكون النظام آليًا. للقيام بذلك ، يكفي إنشاء ملف خاص ببرنامج معين على جهاز الكمبيوتر. لن تكون هناك تأثيرات ميكانيكية على المعدن - وهذا مهم أيضًا. تمت ملاحظة المزايا التالية أيضًا مع المعالجة بالليزر:

• القدرة على إنشاء خطوط قطع معقدة.
• يمكن تشكيل أي صفائح معدنية تقريبًا بغض النظر عن خصائصها الحرارية.
• عمل عالي الدقة.
• القطع ممكن حتى على مواد قابلة للتشوه بسهولة وليست شديدة الصلابة.
• إنتاجية عالية بسبب طاقة الليزر العالية.
• إذا كان السطح يحتاج إلى أن يكون أملس ، فمن الأفضل استخدام شعاع مركّز بقوة قابلة للتعديل.

طريقة الغاز

دعونا نفكر في طريقة شائعة إلى حد ما للتأثير على المعدن ، والتي تم استخدامها بنشاط لسنوات عديدة. هذا قطع الغاز. أنها تحظى بشعبية كبيرة وفعالة من حيث التكلفة. بطريقة أخرى ، يطلق عليه أيضًا الأكسجين ، لأنه في هذه الحالة تكون عملية التأثير على المعدن ذات طبيعة حرارية. يوجد تيار من الأكسجين بعد انتهاء العمل ويزيل بقايا أكسيد السائل. بادئ ذي بدء ، يتم تسخين الحافة العلوية للجزء. اعتمادًا على التركيب الكيميائي للمادة (على سبيل المثال ، الفولاذ) ، يمكن أن تتراوح درجة حرارة الاشتعال من 1000 إلى 1200 درجة.

يمكن قطع الغازيمكن تطبيقها على سبيكة متوسطة ، سبائك منخفضة أو الكربون الصلب. يجب ألا يزيد سمك الصفيحة المعدنية أو أي منتج آخر عن 300 ملم. تتميز طريقة الغاز والأكسجين في معالجة المعادن بمزاياها:

• تكاليف معالجة منخفضة.
• ليست هناك حاجة للعمل مع الحافة بعد اكتمال الإجراء.
• توفر قطع مستقيمة وقطرية للمنتجات بزوايا مختلفة.
• يمكن استخدام صفائح معدنية سميكة.

هل يوجد معيار عمل؟

يتساءل الكثيرون عما إذا كان قطع المعادن يحتوي على GOST أو معايير أخرى فيما يتعلق بتنفيذ المعالجة الهيكلية. لذلك ، وفقًا للقواعد والمعايير الحالية ، فإن هذه العملية لها مهامها الخاصة. بادئ ذي بدء ، يجب تقديم التفاصيل بشكل أو بآخر من التكوين والأبعاد. هذا مطلوب من خلال الوثائق التكنولوجية المستخدمة. على سبيل المثال ، مشروع معتمد لبناء كائن. أيضًا ، يجب أن يكون السطح المراد معالجته نظيفًا دائمًا وفقًا للمعايير المقبولة. تسرد GOST الطرق الميكانيكية لقطع المعادن ، بما في ذلك الخراطة ، والحفر ، والطحن ، وكذلك الشق ، والتطرق. يشار أيضا إلى المعالجة النهائية للمنتجات. كل نوع من أنواع المعالجة الميكانيكية للمعادن يتوافق ليس فقط مع معدات معينة ، ولكن أيضًا مع الرقم التسلسلي.

كما رأينا ، هناك العديد من الطرق للمعالجة الميكانيكية والآلية للمنتجات من أجل قصها. كل هذا يستخدم على نطاق واسع في البناء والهندسة ،إصلاح ومجالات أخرى. يتم تحسين الأساليب باستمرار واستكمالها بأخرى جديدة ، ويتم إنشاء معدات حديثة ، مما يجعل العملية أكثر وأكثر بساطة في كل مرة.