Отчет по практике в ОАО «Измеритель»

     Применение, помимо газоплазменной кислородной резки, струи плазмы рабочего газа, температура которой достигает десятков тысяч градусов, позволяет обрабатывать не только конструкционные стали, но и практически любые металлы. При этом достигаются лучшее качество вырезаемых заготовок и более высокая производительность по сравнению с другими способами резки.

Плазменную резку применяют  для металлов, которые нельзя разрезать  другими способами, а также в  случаях повышенных требований к  экономичности и скорости разрезания металла, например, при непрерывном  цикле обработки металла.

     Так, плазменную резку целесообразно применять для коррозионностойких сталей толщиной до 60-80 мм, для низкоуглеродистых и низколегированных сталей толщиной до 30-50 мм либо в случае, когда многорезаковая кислородная резка нецелесообразна (например, при единичном производстве) или когда необходимо уменьшить тепловые деформации вырезаемых заготовок. Для изготовления крупногабаритных деталей требуется мощное оборудование, например, машины термической резки металла.

Рис.3. Принципиальная схема плазменной резки:

а — независимая дуга; б — зависимая дуга

1 — вольфрамовый электрод; 2 — балластное сопротивление  рабочей дуги; 3 — катушка токового  реле; 4 — источник питания дуги; 5 — контакты токового реле; 6 —  балластное сопротивление дежурной  дуги; 7 — заготовка; 8 — наконечник; 9 — плазменный факел; 10 — факел  дежурной дуги

 

Преимущества плазменной резки металла:

1. Универсальность - резка  любых металлов с использованием  одного и того же оборудования. Тогда как кислородная резка  наиболее подходит для обработки  низкоуглеродистых и низколегированных  конструкционных сталей и титана.

2. Большая скорость при  небольших трещинах металла и,  следовательно, высокая производительность. Металл небольшой толщины удается  резать с очень большими скоростями, в 3-4 и более раз быстрее,  чем установками газопламенной кислородной резки. При обработке стали толщиной 30-35 мм скорости кислородной и плазменной резки установками средней мощности становятся равными. Скорость кислородной резки стали толщиной больше 50-60 мм выше скорости плазменной резки.

3. Возможность автоматизации  процесса резки. 

4. Минимальное тепловое  воздействие на металл кромки  и небольшие тепловые деформации  вырезанных деталей. 

5. Нет необходимости применения  жидких и газообразных горючих.

Недостатки плазменной резки  металла:

1. Максимальная толщина  разрезаемого металла меньше, чем  у металлов при кислородной  и кислородно-флюсовой резке.  Кислородная резка обеспечивает  разделение металла толщиной  до 1,0 - 1,5 м, кислородно-флюсовая - стали  и чугуна толщиной до 500 мм, плазменная - металла толщиной не более  200-300 мм.

2. Более сложное и дорогостоящее  оборудование, содержащее источник  тока и электронную систему  управления резаком. 

3. Более сложное обслуживание.

4. Случайное прикосновение  к металлу в процессе резки  может вывести из строя режущий  плазмотрон .

5. Сложность плазменного  оборудования и его обслуживания  затрудняет одновременную резку  одинаковых деталей несколькими  резаками, установленными на одной  машине. Последнее с успехом применяют  при кислородной резке.

Операции, выполняемые плазменной резкой при изготовлении металлоконструкций:

- изготовление плоских  элементов или деталей с криволинейными  контурами из листового металла; 

- изготовление из листового  металла плоских элементов или  деталей с прямолинейными свариваемыми  свободными кромками, механическая  обработка которых экономически  нецелесообразна; 

- создание проемов и  отверстий различной конфигурации  в элементах и деталях металлоконструкций;

- разделение полос, прутков,  труб, профильного проката на  отрезки мерной длины, вырезку  в них проемов или придание  их торцовым частям заданной  формы; 

- обработку кромок штампованных  элементов, вальцованных или кованых  заготовок, включающую различные  виды их подготовки под сварку;

- подготовку металлических  заготовок и элементов для  последующей сварки и обработки  давлением; 

- подгонку размеров сборочных  элементов при монтаже металлоконструкций;

- демонтаж различных металлоконструкций  и т.д.

     Процесс газокислородной резки основан на свойстве металлов и их сплавов гореть в струе технически чистого кислорода. Металл вдоль линии разреза нагревается до температуры воспламенения его в кислороде, сжижается в струе кислорода, а образующиеся окислы выдуваются этой струей из места разреза.

Различают два вида газокислородной  резки: разделительную и поверхностную.

Разделительная резка  применяется для вырезки заготовок, раскроя металла, разделки кромок шва  под сварку и выполнения других операций по разрезанию металла на части.

     Давление режущего кислорода принимают в зависимости от толщины разрезаемого металла и чистоты кислорода. Чем чище кислород, тем меньше его давление и расход.

     При резке низкоуглеродистой стали структура ее изменяется незначительно. При резке стали с повышенным содержанием углерода   сильно повышаются ее твердость и хрупкость, ухудшается обрабатываемость кромок разреза. Стали с повышенным содержанием углерода, марганца, хрома и молибдена закаливаются, становятся более твердыми и дают трещины в зоне резания.

     Для резки хромистых и хромоникелевых сталей, чугуна, цветных металлов и их сплавов используют плазменно-дуговую или кислородно- флюсовую резку

Поверхностную резку применяют  для снятия поверхностного металла, разделки канавок удаления поверхностных  дефектов и др. Эту резку выполняют  специальными резаками для ручной и  машинной резки. Используют два вида поверхностной резки: строжку и  обточку когда резак совершает  не возвратно-поступательное движение, как при строжке, а работает как  токарный резец .Перед резкой поверхность металла тщательно очищают от грязи, масла, краски и окалины.

 

Обработка торцов и центрование заготовок.

     Для придания правильной формы и положения торцов заготовок перед образованием в них центровых отверстий (служащих базами для последующего обтачивания и шлифования) торцы их обрабатывают одним из следующих способов:

- подрезают на токарных  станках;

- фрезеруют торцовыми  фрезами на горизонтально-фрезерных  станках поочередно с обеих  сторон;

- фрезеруют на особых  барабанных торцефрезерных станках одновременно с обеих сторон или фрезеруют на многопозиционных фрезерноцентровальных станках с одновременной обработкой центровых отверстий.

     Первые два способа применяют при малых и средних программах выпуска, следующие два — при больших (главным образом в массовом производстве).

     Центрование заготовок применяют почти во всех случаях изготовления валов. Отверстия являются вспомогательными установочными базами и от правильности их выполнения зависит точность обработки внешних поверхностей вала.

Рис.4. Центровые отверстия

 

     Формы и размеры центровых отверстий регламентированы ГОСТом, который предусматривает два вида таких отверстий (рис. 4). Второй вид применяют, когда необходимо предохранить центровое отверстие от возможных повреждений, так как центровое отверстие в последующем предполагается использовать для установки детали на станке для ремонта, заточки (если это отверстие в инструменте) или для эксплуатации деталей на центрах (центровые оправки для обтачивания или шлифования деталей).

     Для образования центрового отверстия первого вида при малых программах выпуска сначала сверлят его спиральным сверлом, затем обрабатывают коническим зенкером.

Рис.5. Комбинированное центровальное сверло

     При значительных программах выпуска применяют комбинированные центровочные сверла (рис. 5).

     Центрование крупных заготовок при малых программах выпуска производят по разметке ручными дрелями. Мелкие же и средние валы центруют чаще всего на центровальных станках.

     При больших программах выпуска широко применяют фрезерно-центровальные полуавтоматы и автоматы, на которых в одной позиции производят установку заготовки, подлежащей обработке, и снятие обработанной детали, на второй позиции одновременно производится фрезерование ее обоих торцов, а на третьей, в то же время, образование центровых отверстий с обеих сторон вала.

     Обтачивание наружных цилиндрических поверхностей выполняют проходными резцами с продольной подачей, гладкие валы, — при установке заготовки в центрах.

     Центровые отверстия обрабатывают на токарных, револьверных, сверлильных и двусторонних центровальных станках. Для центрования применяют типовые наборы инструмента — комбинированные центровочные сверла, а также спиральные сверла и конические зенковки.

     Центровые отверстия являются, как правило, установочными базами, и поэтому от точности их исполнения зависит и точность обработки остальных поверхностей заготовки.

     В полые заготовки после подрезки торца и обработки отверстия с двух сторон вводят пробки или оправки с зацентрованными отверстиями или на кромке отверстия снимают конические фаски, используемые в качестве технологических баз с последующим удалением их при отделочной обработке.

Рис. 6. Схема обтачивания ступенчатого вала

 

     Ступенчатые валы обтачивают по схемам деления припуска на части или деления длины заготовки на части. В первом случае обрабатывают заготовки с меньшей глубиной резания, однако общий путь резца получается большим и резко возрастает То.

     Во втором случае припуск с каждой ступени срезается сразу за счет обработки заготовки с большой глубиной резания. При этом То уменьшается, но требуется большая мощность привода станка.

     Подрезание торцов заготовки выполняют перед обтачиванием наружных поверхностей. Торцы подрезают подрезными резцами с поперечной подачей к центру  или от центра заготовки.

 

Обработка отверстий. Методы обработки отверстий и области их применения. Точность обработки отверстий различными методами.

     Обработка отверстий выполняется  несколькими способами, в зависимости  от того, какие параметры точности  и шероховатости поверхности  отверстия заданы чертежом. В  соответствии с выбранным способом  обработки выбирается и инструмент  для ее осуществления. При обработке  отверстий различают три основных  вида операций: сверление, зенкерование, развертывание и их разновидности:  рассверливание, зенкование, цекование.

     Сверление – это операция по  образованию сквозных и глухих  отверстий в сплошном материале,  выполняемая при помощи режущего  инструмента – сверла. Различают  сверление ручное – ручными  пневматическими и электрическими  сверлильными устройствами (дрелями)  и сверление на сверлильных  станках. Ручные сверлильные устройства  используются для получения отверстий  диаметром до 12 мм в материалах  небольшой и средней твердости  (пластмассы, цветные металлы, конструкционные  стали и др.). Для сверления  и обработки отверстий большего  диаметра, повышения производительности  труда и качества обработки  используют настольные сверлильные  и стационарные станки – вертикально-сверлильные  и радиально-сверлильные.

     Одной из разновидностей сверления  является рассверливание – увеличение  диаметра отверстия, просверленного  ранее. В качестве инструментов  для рассверливания отверстий,  также как и для сверления,  используют сверла. Не рекомендуется  рассверливать отверстия, полученные  в заготовке методом литья,  ковки или штамповки. Такие  отверстия имеют различную твердость  по поверхности отверстия из-за  окалины, образующейся при литье,  а также из-за неравномерной  концентрации внутренних напряжений  в металле на различных участках  поверхности отверстий, полученных  методом ковки или штамповки.  Наличие мест с неравномерной  и повышенной твердостью поверхности  приводит к изменению радиальных  нагрузок на сверло в процессе  обработки отверстия, что ведет  к смещению его оси, а также  является причиной поломки сверла. Обработка отверстий сверлением  и рассверливанием позволяет  получить точность размеров обработанного  отверстия до 10-го квалитета и  шероховатость обработанной поверхности  до Rz 80.

     Зенкерованием называется операция, связанная с обработкой предварительно  просверленных, штампованных, литых  или полученных другими методами  отверстий с целью придания  им более правильной геометрической  формы (устранение отклонений  от круглости и других дефектов), а также достижения более высокой, по сравнению со сверлением, точности (до 8-го квалитета) и более низкой шероховатости (до Ra 1,25). Зенкерование ведут либо на настольных сверлильных станках (при небольших диаметрах отверстий), либо на стационарном сверлильном оборудовании, устанавливаемом на фундаменте. Ручное сверлильное оборудование для зенкерования не применяется, так как оно не может обеспечить получение требуемых точности и шероховатости поверхности. К разновидностям зенкерования относятся зенкование и цекование.