Taglio dei metalli: metodi, attrezzature e strumenti

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Il taglio del metallo viene eseguito affinché il pezzo acquisisca la forma desiderata. A tal fine, è necessario rimuovere l'eccesso. Tale manipolazione viene effettuata mediante l'utilizzo di diversi utensili da taglio su macchine speciali. Nell'ingegneria meccanica, il taglio dei metalli è molto importante. In effetti, senza questo processo, non è possibile realizzare né automobili né altri dispositivi.

Applicazione della tecnologia

Il taglio del metallo mediante taglio viene praticato nella sgrossatura iniziale e nelle operazioni finali, che prendono il nome di lavorazione fine. In effetti, tali azioni a volte devono essere eseguite, osservando un'elevata precisione: fino a frazioni di micron. E questo è un valore molto piccolo.

Il taglio dei metalli è praticato anche per parti di macchine di grandi dimensioni. Ad esempio, per i rotori di turbine idrauliche. Il diametro delle loro giranti può superare il segno di 9-10 metri. Inoltre, i dettagli che sono difficili da vedere anche al microscopio possono essere tagliati. Attraverso la lavorazione, l'elemento riceve la forma, le dimensioni desiderate, acquisisce la qualità superficiale richiesta. La durata del prodotto dipende da questo indicatore.

Teoria del taglio

Una tale scienza studia il taglio del metallo in modo simile. Apparve alla fine del XIX secolo. Fino ad ora, sono impegnati sia in Russia che all'estero. La questione chiave è la velocità di asportazione truciolo della macchina in modo da massimizzare la durata dell'utensile. A molti può sembrare che raggiungere velocità elevate non sia così difficile. Ma non lo è. Il fatto è che il taglio dei metalli sviluppa calore. Riscalda e ammorbidisce l'utensile per il lavoro, rischiando di danneggiarlo. È molto importante scegliere il giusto raffreddamento per la taglierina. Ma non sempre risolve il problema. Inoltre, può persino danneggiare il metallo. Pertanto, la velocità di lavoro dipende in parte da come è stata scelta la macchina giusta. Uno strumento per il taglio dei metalli dovrebbe essere acquistato tenendo conto delle proprietà del materiale e delle sue proprietà.

Caratteristiche dell'uso delle macchine

Le macchine per il taglio dei metalli sono divise in tipi. Differiscono nello strumento utilizzato. Inoltre, la tecnologia del taglio dei metalli con il loro aiuto è diversa. La taglierina più comunemente usata. Con esso, puoi eseguire operazioni di qualsiasi complessità. Tutti gli altri strumenti sono una sua modifica o una combinazione di diversi tipi. Esistono due schemi di lavoro più comuni:

• tornitura, quando il pezzo ruota e la fresa si muove lentamente lungo il proprio asse;
• planata - entrambi vanno avantimovimenti.

Le macchine di cui hanno bisogno sono completamente diverse.

Caratteristiche del taglio dei metalli

Come accennato in precedenza, il processo in questione potrebbe verificarsi in modo atipico. E ci sono diversi modi di lavorare i metalli mediante taglio, per i quali è previsto l'uso di questa o quella attrezzatura.

Oltre a tornitura e piallatura, fresatura e rettifica sono metodi di lavoro comuni. Tuttavia, il primo metodo è il più popolare. La lavorazione meccanica dei metalli mediante il taglio con vari metodi ha molto in comune con l'affilatura. Pertanto, se impari questo metodo, non ci saranno sicuramente problemi con il resto in futuro. E tutto sarà molto semplice in termini di lavoro. Di seguito sono riportate le caratteristiche dell'utilizzo di diversi tipi di macchine.

Applicazione di torni

L'attrezzatura da taglio varia. Uno dei tipi chiave di macchine utensili è un tornio. Il suo uso è praticato fin dall'antichità. Quindi è stato alimentato da dispositivi di corda come un arco per il tiro. In un campo come il taglio dei metalli, la tornitura è attualmente utilizzata per produrre parti di macchine. Inoltre, questo viene fatto in modo così accurato e rapido che non sarà possibile raggiungere tali obiettivi meccanicamente.

La base di questo tipo di macchina è il letto. Il pezzo deve essere bloccato tra i centri della contropunta e della paletta o nel mandrino. Rinforzare la taglierina nel supporto. Impostare tramite un'apposita scatola, che ricorda un'automobile, la velocità di rotazione richiesta per il taglio. Sullo strumentoc'è un rullo scorrevole, che si muove da esso e sposta la pinza insieme alla taglierina. Se, oltre ad essa, è presente una vite di comando, è possibile eseguire il taglio utilizzando una macchina del genere. Quando c'è una testa girevole invece di una contropunta, lo strumento è chiamato tornio a torretta. Una tale macchina da taglio può eseguire vari tipi di lavoro. Per la lavorazione di prodotti di grande diametro vengono utilizzati strumenti come un'apparecchiatura per tornitura frontale o tornitura rotante. Ce ne sono altri tipi.

Migliora la vita del tornio

Gli specialisti lavorano costantemente per trovare materiali adatti che possano aumentare la durata degli strumenti di lavoro per il taglio dei metalli. In precedenza, le macchine utensili erano realizzate sulla base di semplici acciai al carbonio, che avevano una composizione semplice in termini di chimica. Successivamente, sono stati utilizzati materiali con un alto contenuto di tungsteno. Con il loro aiuto, è stato possibile tagliare i metalli molto più velocemente. Pertanto, iniziarono a essere chiamati a taglio rapido. Tuttavia, nel tempo, hanno cessato di soddisfare anche gli specialisti nel campo dell'ingegneria meccanica.

Poi sono stati sostituiti durante la creazione di macchine utensili con leghe dure di classe speciale, in grado di mantenere la resistenza anche a temperature fino a 100 gradi. Negli ultimi anni il processo, che si basa sul taglio dei metalli, è diventato ancora più semplice. Ciò è stato ottenuto attraverso l'utilizzo di materiali con la massima resistenza alle alte temperature. A seconda della durezza iniziale del pezzo, come una fresa, nonché del tipo di lavorazione, può essere lavorato alla velocità desiderata,che viene regolato per mezzo di un apposito box.

La fresatura come tipo di lavorazione dei metalli

Questo metodo di lavoro è abbastanza diffuso ed è piuttosto performante. Viene eseguito utilizzando una speciale fresatrice. Le macchine CNC (Computer Numerical Control) sono sempre più utilizzate. A seconda della posizione del calibro, sono divisi in diversi tipi:

• verticale;
• orizzontale;
• portale;
• longitudinale;
• fresatura ingranaggi;
• multimandrino;
• mandrino singolo e altri.

Gli specialisti nella produzione di apparecchiature di questo tipo la migliorano costantemente in modo che la produttività della lavorazione dei metalli sia maggiore. Il materiale delle macchine è in continua evoluzione e cambia anche il suo design. Come una fresa durante la piallatura, una fresa esegue azioni simili. Ma allo stesso tempo, combina molti dei suoi tipi. E sarà più produttivo. Per questo motivo, la fresatura è significativamente superiore alla piallatura e la sta gradualmente sostituendo in produzione.

Caratteristiche di rettifica

Le macchine per questo tipo di lavorazione vengono utilizzate per la rettifica interna ed esterna di superfici tonde, piani diversi, lavorazioni senza centri, filettature, ingranaggi e altro. Un tale strumento per i metalli appartiene alla categoria dei più produttivi. Oltre a una macchina speciale, c'è un altro dispositivo. Questa è una mola che include un grandeil numero di piccoli elementi taglienti. A loro volta, sono fissati con uno speciale dispositivo di rilegatura. E ogni particella in sé è un cutter. Come puoi vedere, abbiamo coperto le attrezzature per la lavorazione dei metalli. Di seguito faremo conoscenza con tecniche più moderne che consentono di tagliarlo.

Caratteristiche della tecnologia di taglio plasma

Ci sono diverse tecniche utilizzate per i metalli a basso tenore di carbonio. Ma il taglio al plasma è considerato uno dei più produttivi. Pertanto, vale la pena soffermarsi sulle sue caratteristiche e vantaggi in modo più dettagliato. La tecnologia di processo è in rapida e costante evoluzione. Il taglio al plasma dei metalli trova largo impiego in diversi ambiti industriali: dalla costruzione di case all'ingegneria meccanica. Insieme al metodo ossigeno-gas, è considerato abbastanza promettente.

Vantaggi chiave

Il metodo di taglio al plasma dei metalli presenta numerosi vantaggi. Uno di questi è la velocità di lavoro. Molto spesso, i pezzi grezzi per il taglio hanno uno spessore fino a 25 mm. In questo caso, la velocità della loro lavorazione è di circa il doppio e anche superiore a quella del taglio a ossitaglio. E vale la pena aggiungere che con una notevole diminuzione dello spessore della lamiera, può superarlo di 12 volte. Questo vantaggio può aumentare significativamente la produttività e risparmiare tempo.

Un altro vantaggio del metodo è la velocità di masterizzazione elevata e di alta qualità. Questa caratteristica è molto importante durante il taglioprodotti in metallo. Con il metodo al plasma, sono circa 2 secondi. Per fare un confronto: taglio del gas con ossigeno - 30, rispettivamente, soggetto a una temperatura di almeno 1 mille gradi. La breve interazione dell'utensile con il metallo è buona, innanzitutto, perché in un paio di secondi il materiale non avrà il tempo di deformarsi, come può accadere in un altro caso.

Un altro indubbio vantaggio del metodo plasma è la quantità minima di calcare durante il funzionamento. Può essere facilmente rimosso. I sistemi di taglio sono anche facili da usare e aiutano a fornire la giusta altezza dell'utensile e una buona velocità.

Risparmiare tempo e denaro

Il taglio al plasma comporta anche il taglio di più fogli contemporaneamente, risparmiando molto tempo. Con questo metodo si possono lavorare diversi tipi di materiali:

• alluminio;
• acciaio inossidabile;
• rame e altro ancora.

È impossibile non notare la sicurezza dell'uso dei sistemi al plasma. Non usano gas combustibili, aprono il fuoco e non rilasciano molto calore. Tutto ciò riduce notevolmente i possibili rischi per gli utenti quando lavorano con metalli caldi. L'area interessata dal calore è di soli 2 millimetri.

Tutte le caratteristiche del taglio al plasma hanno un effetto positivo sul costo del riciclaggio dei materiali. I lavori vengono eseguiti in modo qualitativo, rapido e universale. Per molti scopi, questi vantaggi sono più preferibili rispetto ad altri.

Caratteristiche del lasermetodo

Oggi molte tecnologie sono state introdotte nel campo della lavorazione dei prodotti in metallo. Possono facilitare notevolmente il lavoro di designer, costruttori e altri professionisti il cui lavoro è in qualche modo correlato a questo processo. Il taglio laser è attualmente considerato il più avanzato. Ti consente di ottenere grandi opportunità nella produzione di prodotti in metallo in termini di design e varie configurazioni.

Una tecnica così promettente è piuttosto giovane, ma già ampiamente distribuita. Il taglio laser del metallo viene effettuato mediante installazioni speciali mirate e tecnicamente potenti. Sono caratterizzati da un'elevata concentrazione del fascio. E sono in grado di tagliare non solo alluminio o rame, ma anche legno e altri materiali.

Descrizione del metodo

Con questo metodo di taglio, gli ossidi appaiono sulla superficie del metallo. Aumentano il processo di assorbimento di energia e sono in grado di mantenere la temperatura fino al punto di fusione. Nel punto di contatto, il raggio laser crea valori di temperatura massimi, in conseguenza dei quali il materiale inizia a fondere. Ma al di fuori della zona specificata, si riscalda solo. Insieme a questo, viene fornito un gas attivo, molto spesso è ossigeno. Soffia i prodotti della combustione e consente di aumentare notevolmente la velocità di taglio. L'ossigeno riscalda più strati rimuovendo il metallo liquido e gli ossidi.

Tutto questo accade mentre il materiale non viene tagliato fino in fondo. Dopotutto, un getto di gas vicino alle linee di separazione è in grado di raffreddarlo attivamente. Una piccola zona colpita dal calore puògarantire la creazione di bordi paralleli a piccole distanze tra loro (circa 0,2 mm). Molto spesso, per ottenere l'una o l' altra precisione durante l'operazione di taglio, diventa necessario introdurre il controllo automatizzato per mezzo di un computer. In questi casi è possibile programmare la creazione di un prodotto finito.

Per il taglio laser di lamiere, vengono spesso utilizzate apparecchiature basate su utensili a stato solido ea gas. In questo caso il taglio del materiale è perfettamente uniforme. Nessun taglio meccanico dei metalli può fornire tale precisione, tenendo conto della pronta esecuzione e con una quantità minima di scarti. Fondamentalmente, per la lavorazione della lamiera vengono utilizzati dispositivi basati su gas e laser a stato solido. Il taglio laser del metallo sarà perfettamente uniforme. Risulterà senza deformazioni presenti durante un taglio meccanico. Inoltre, la tecnologia di taglio laser consente una notevole precisione di lavoro, scarti minimi e tempi di consegna rapidi.

Vantaggi del metodo

Il taglio laser è uno dei più richiesti nel mercato del taglio di prodotti in metallo. Ha reso molto più facile lavorare con i materiali in metallo duro. Dopotutto, sono piuttosto complessi in termini di elaborazione e spesso potrebbero peggiorare dopo tali manipolazioni. Ideale per il taglio laser:

• acciaio;
• metalli non ferrosi;
• leghe di alluminio.

Anche le lenzuola spessemolto meglio elaborato. Sarà più facile lavorare con forme complesse di parti metalliche e praticare fori in materiali molto duri con un diametro ridotto. Qui, in termini di geometria, puoi dare libero sfogo alla tua immaginazione. Il sistema può essere automatizzato. Per fare ciò, è sufficiente creare un file speciale con un determinato programma su un computer. Non ci saranno effetti meccanici sul metallo - anche questo è importante. Anche con la lavorazione laser sono stati osservati i seguenti vantaggi:

• Capacità di creare contorni di taglio complessi.
• Quasi tutte le lamiere possono essere lavorate a macchina indipendentemente dalle sue proprietà termiche.
• Lavori di alta precisione.
• Il taglio è possibile anche su materiali facilmente deformabili e non troppo duri.
• Elevata produttività grazie all'elevata potenza del laser.
• Se la superficie deve essere liscia, è meglio utilizzare un raggio focalizzato con potenza regolabile.

Metodo del gas

Consideriamo un metodo abbastanza comune per influenzare il metallo, che è stato utilizzato attivamente per molti anni. Questo è il taglio del gas. È abbastanza popolare ed economico. In un altro modo, è anche chiamato ossigeno, poiché in questo caso il processo di influenza del metallo è di natura termica. C'è un flusso di ossigeno dopo la fine del lavoro e rimuove i resti di ossido liquido. Per cominciare, il bordo superiore della parte viene riscaldato. A seconda della composizione chimica del materiale (ad esempio l'acciaio), la sua temperatura di accensione può variare da 1000 a 1200 gradi.

Latta per il taglio del gasessere applicato su acciai medio legati, basso legati o al carbonio. Lo spessore della lamiera o altro prodotto deve essere massimo di 300 millimetri. Il metodo gas-ossigeno per la lavorazione dei metalli ha i suoi vantaggi:

• Bassi costi di elaborazione.
• Non è necessario lavorare con il bordo una volta completata la procedura.
• Disponibilità di taglio rettilineo e diagonale di prodotti con diverse angolazioni.
• È possibile utilizzare lamiere spesse.

C'è uno standard di lavoro?

Molti si chiedono se il taglio dei metalli abbia GOST o altri standard per quanto riguarda l'esecuzione delle lavorazioni strutturali. Quindi, secondo le regole e i criteri esistenti, un tale processo ha i suoi compiti. Prima di tutto, i dettagli devono essere forniti l'una o l' altra configurazione e dimensioni. Ciò è richiesto dalla documentazione tecnologica utilizzata. Ad esempio, un progetto approvato per la costruzione di un oggetto. Inoltre, la superficie da trattare deve essere sempre pulita secondo gli standard accettati. I GOST elencano i metodi meccanici di taglio dei metalli, tra cui tornitura, foratura, fresatura, nonché scanalatura e brocciatura. Viene indicata anche la lavorazione finale dei prodotti. Ogni tipo di lavorazione meccanica dei metalli corrisponde non solo a determinate apparecchiature, ma anche a un numero di serie.

Come abbiamo visto, ci sono molti modi di lavorazione meccanica e automatizzata dei prodotti per tagliarli. Tutto questo è ampiamente utilizzato in edilizia, ingegneria,riparazione e altre aree. I metodi vengono costantemente migliorati e integrati con nuovi, vengono create moderne attrezzature, che ogni volta rendono il processo sempre più semplice.