Что называется рубкой металла


Общие понятия о рубке в слесарном деле


Общие понятия о рубке в слесарном деле

Категория:

Рубка металла



Общие понятия о рубке в слесарном деле

Рубкой называется обработка металла режущим и ударным инструментом, в результате которой удаляются (срубаются, вырубаются) излишние слои металла или разрубается на части металл, предназначенный для дальнейшей обработки и использования. В качестве режущего инструмента в слесарном деле употребляется обычно зубило или крейдмейсель, а в качеству ударного инструмента — простые или пневматические молотки.

При помощи рубки можно производить:
— удаление (срубание) излишних слоев металла с поверхностей заготовок;
— выравнивание неровных и шероховатых поверхностей;
— удаление твердой корки и окалины;
— обрубание кромок и заусениц на кованых и литых заготовках;
— обрубание после сборки выступающих кромок листового материала, концов полос и уголков;
— разрубание на части листового и сортового материала;
— вырубание отверстий в листовом материале по намеченным контурам;
— прирубание кромок в стык под сварку;
— срубание головок заклепок при их удалении;
— вырубание смазочных канавок и шпоночных пазов.

Рубка производится в тисках, на плите или на наковальне; громоздкие детали могут обрабатываться рубкой в месте их нахождения. Для рубки лучше всего подходят стуловые тиски; на параллельных тисках производить рубку не рекомендуется, так как их основные части — губки, изготовленные из серого чугуна, часто не выдерживают сильных ударов и ломаются.

Обрабатываемая рубкой деталь должна быть неподвижна. Поэтому небольшие детали зажимают в тиски, а крупные детали кладут на верстак, плиту или наковальню или же ставят на пол и хорошо укрепляют. Независимо от того, где производится рубка, установка деталей по высоте должна быть сделана в соответствии с ростом работающего.

Приступая к рубке, слесарь прежде всего подготовляет свое рабочее место. Достав из верстачного ящика зубило и молоток, он кладет зубило на верстак по левую сторону тисков режущей кромкой к себе, а молоток — с правой стороны тисков бойком, направленным в сторону тисков.

При рубке надо стоять у тисков прямо и устойчиво, так, чтобы корпус был левее оси тисков.

Рис. 1. Прием рубки: а — локтевой замах, б — плечевой замах, в — правильное положение ног работающего при рубке, г — держание зубила

Левую ногу выставляют на полшага вперед, а правую, которая служит главной опорой, слегка отставляют назад, раздвинув ступни ног под углом примерно так, как показано на рис. 1, в.

Зубило держать в руках так, как показано на рис. 1, г, свободно, без излишнего зажима. Во время рубки смотрят на рабочую часть зубила, точнее, в место рубки, а не на ударную часть, по которой ударяют молотком. Рубить надо только остро заточенным зубилом; тупое зубило соскальзывает с обрубаемой поверхности, рука от этого быстро устает, в результате теряется правильность удара.

Глубина и ширина снимаемого зубилом слоя металла (стружки) зависят от физической силы работающего, размеров зубила, веса молотка и твердости обрабатываемого металла. Молоток выбирают по весу, величину зубила — по длине его режущей кромки. На каждый миллиметр длины режущей кромки зубила требуется 40 г веса молотка. Для рубки обычно употребляют молотки весом 600 г.

В зависимости от порядка операций рубка может быть черновой и чистовой. При черновой рубке сильными ударами молотка снимают за один проход слой металла толщиной от 1,5 до 2 мм. При чистовой рубке за проход снимают слой металла толщиной от 0,5 до 1,0 мм, нанося более легкие удары.

Для получения чистой и гладкой поверхности рекомендуется при рубке стали и меди смачивать зубило машинным маслом или мыльной водой; чугун следует рубить без смазки. Хрупкие металлы (чугун, бронза) надо рубить от края к середине. Во всех случаях при подходе к краю детали не следует дорубать поверхность до конца, надо оставлять 15—20 мм для продолжения рубки с противоположной стороны. Этим предупреждается скалывание и выкрашивание углов и ребер обрабатываемой детали. В конце рубки металла, как правило, нужно ослаблять удар молотком по зубилу.

Рубка в тисках производится либо по уровню губок тисков, либо выше этого уровня — по намеченным рискам. По уровню тисков чаще всего рубят тонкий полосовой или листовой металл, выше уровня тисков (по рискам) —широкие поверхности заготовок.

При обрубании широких поверхностей для ускорения работы следует пользоваться крейцмейселем и зубилом. Сначала прорубают крейцмейселем канавки необходимой глубины, причем расстояние между ними должно быть равно 1Д длины режущей кромки зубила. Образовавшиеся выступы срубают зубилом.

Чтобы правильно производить рубку, нужно хорошо владеть зубилом и молотком: это значит правильно держать зубило и молоток, правильно двигать кистью руки, локтем и плечом и точно, без промаха, ударять молотком по зубилу.

делия металлической стружки, которое и представляет сооой сущность процесса резания.

Применяемый при рубке инструмент — зубило представляет собой простейший режущий инструмент, в котором клин особенно четко выражен. Клин как основа всякого режущего инструмента должен быть прочным и правильным по форме — иметь переднюю и заднюю грани, режущую кромку и угол заострения.

Передней и задней гранями клина называются две образующие плоско сти, пересекающиеся между собой под определенным углом. Грань, которая при работе обращена наружу и по которой сходит стружка, называется передней; грань, обращенная к обрабатываемому предмету,— задней.

Режущая кромка — это острое ребро инструмента, образуемое пересечением передней и задней граней. Поверхность, которая образуется на обрабатываемой детали непосредственно режущей кромкой инструмента, называется поверхностью резания.

Нормальные условия резания обеспечиваются благодаря наличию у режущего инструмента переднего и заднего углов.

На рис. 2 показаны углы режущего инструмента.

Передний угол — это угол, который находится между передней гранью клина и плоскостью, перпендикулярной к поверхности резания; обозначается буквой г (гамма).

Задний угол — угол, образуемый задней гранью клина и поверхностью резания; обозначается буквой а (альфа).

Угол заострения — угол между передней и задней гранями клина; обозначается буквой р (бета). деление слоя металла от остальной его массы происходит следующим образом. Клинообразное стальное тело режущего инструмента под действием определенной силы давит на металл и, сжимая его, сначала смещает, а затем скалывает частицы металла. Ранее отколовшиеся частицы вытесняются новыми и перемещаются вверх по передней грани клина, образуя стружку.

Рис. 2. Схемы резания и углы режущего инструмента

Скалывание частиц стружки происходит по плоскости скалывания MN, расположенной под углом к передней грани клина. Угол между плоскостью скалывания и направлением движения инструмента называется углом скалывания.

Рассмотрим действие клина при работе простого строгального резца (рис. 3). Предположим, что с заготовки А требуется снять определенный слой металла резцом. Для этого устанавливают на станке резец так, чтобы он срезал металл до заданной глубины, и действием определенной силы Р сообщают ему непрерывное движение по направлению, показанному стрелкой.

Резец из прямоугольною бруска, лишенный углов клина, не отделяет стружку от металла. Он мнет и давит снимаемый слой, рвет и поргит обрабатываемую поверхность. Ясно, что таким инструментом работать нельзя.

На рис. 54 показан резец с рабочей частью, заточенной в форме клина. Резец легко отделяет стружку от остальной массы металла, причем стружка свободно сходит по резцу, оставляя гладкую обработанную поверхность.

Зубило. Слесарное зубило является ударным режущим инструментом, применяемым при рубке металлов. На рис. 55, а дан чертеж зубила. Конец рабочей части зубила имеет клиновидную форму, которая создается заточкой под определенным углом двух симметричных поверхностей. Эти поверхности рабочей части называются гранями зубила. Грани в пересечении образуют острое ребро, называемое режущей кромкой зубила.

Грань, по которой при рубке сходит стружка, называется передней, а грань, обращенная к обрабатываемой поверхности,— задней. Угол а, образуемый гранями зубила, называется углом заострения. Угол заострения зубила выбирается в зависимости от твердости обрабатываемого металла. Для твердых и хрупких металлов угол а должен быть больше, чем для мягких и вязких металлов: для чугуна и бронзы угол а принимают 70°, для стали — 60°, меди и латуни — 45°, алюминия и цинка—35°, форма средней части зубила такова, что позволяет удобно и крепко держать его в руке во время рубки. Боковые стороны зубила должны иметь закругленные и зачищенные ребра.

Рис. 3. Резец в процессе резания: Л — изделие, 1 —резец, 2— глубина снимаемого слоя, Р — сила, действующая при резании

Ударная часть зубила имеет вид усеченного конуса неправильной формы с полукруглым верхним основанием. При такой форме ударной части сила удара молотком по зубилу используется с наилучшим результатом, так как удар всегда приходится по центру ударной части.

Рис. 4. Зубило (а) и крейцмейсель (б) Размеры зубил в мм

При рубке металла зубило держат в левой руке за среднюю часть, свободно обхватывая ее всеми пальцами так, чтобы большой палец лежал на указательном (рис. 56) или на среднем, если указательный палец находится в вытянутом положении. Расстояние от руки до ударной части зубила должно быть не менее 25 мм.

Рис. 5. Положение зубила при рубке: а — рубка по уровню тисков, 6 — рубка по риске

Рис. 6. Установка зубила на обрабатываемый предмет но отношению к губкам тисков

Для рубки зубило устанавливают на обрабатываемый предмет, как правило, с наклоном задней грани к обрабатываемой поверхности под углом, но не более 5° . При таком наклоне задней грани угол наклона зубила (его оси) будет составляться из суммы заднего угла и половины угла заострения. Например, при угле заострения в 70° угол наклона будет 5 + 35°, т. е. 40°. По отношению к линии губок тисков зубило устанавливают под углом 45°.

Правильная установка зубила способствует полному превращению силы удара молотком в работу резания при наименьшей утомляемости работающего. На практике угол наклона зубила не измеряется, но правильность наклона ощущается работающим, особенно при надлежащем навыке. Если угол наклона слишком велик, зубило глубоко врезается в металл и медленно перемещается вперед; если же угол наклона мал, зубило стремится вырваться из металла, соскользнуть с его поверхности.

Наклон зубила к обрабатываемой поверхности и относительно губок тисков направляется движением левой руки в ходе рубки.

Крейцмейсель. Крейцмейсель по существу является зубилом, имеющим узкое лезвие. Применяется он для прорубания узких канавок и шпоночных пазов. Углы заточки крейцмейселя такие же, как у зубила. Иногда крейцмейсель используется взамен зубила, например, когда зубило по ширине режущей кромки велико или когда по условиям работы применять его неудобно.

Рис. 7. Заточка зубила (крейцмейселя) на заточном станке и шаблон для проверки правильности заточки

Для прорубания полукруглых, острых и других канавок применяют крейцмейсели специальной формы, называемые кана-вочниками.

Заточка зубила и крейцмейселя. Во время работы зубила и крейцмейселя происходит истирание их граней, мелкий излом режущей кромки и скругление вершины угла заострения. Режущая кромка теряет остроту, и дальнейшая работа инструментом становится малопроизводительной, а иногда и невозможной. Работоспособность затупившегося инструмента восстанавливается заточкой.

Заточка зубила производится на шлифовальном круге — на заточном станке. Взяв зубило в руки, как показано на рис. 7, накладывают его на вращающийся круг и с легким нажимом медленно передвигают влево и вправо по всей ширине круга. Во время заточки зубило повертывают то одной, то другой гранью, попеременно их затачивая. Сильно нажимать зубилом на круг нельзя, так как это может привести к сильному перегреву инструмента и потере его рабочей частью первоначальной твердости.

По окончании заточки снимают с режущей кромки зубила заусенцы, осторожно и попеременно накладывая грани на вращающийся шлифовальный круг. Режущую кромку зубила после заточки заправляют на абразивном бруске.

Зубило можно затачивать с подачей охлаждающей жидкос/и и на сухом круге. В этом случае необходимо охлаждать затачиваемое зубило, отрывая его от круга и опуская в воду.

Затачивая зубило, нужно внимательно следить за тем, чтобы режущая кромка была прямолинейной, а грани — плоскими, с одинаковыми углами наклона; угол заострения должен соответствовать твердости обрабатываемого металла. Угол заострения при заточке проверяется шаблоном.

Крейцмейсель затачивают так же, как и зубило.

Слесарные молотки. Раньше уже указывалось, что в слесарном деле употребляют два типа молотков — с круглым и квадратным бойками. Противоположный бойку конец молотка называется ноской. Носок имеет клинообразную форму и скруглен на конце. Им пользуются при расклепывании, правке и вытягивании металла. Во время рубки ударяют по зубилу или крейц-мейселю только бойком молотка.

Способы держания молотка. Молоток держат за ручку в правой руке на расстоянии 15—30 мм от конца ручки. Последнюю обхватывают четырьмя пальцами и прижимают к ладони; большой палец накладывают на указательный, все пальцы крепко сжимают. Они остаются в таком положении как при замахе, так и при ударе. Этот способ называется «держание молотка без разжатия пальцев» (рис. 9, а).

Рис. 8. Слесарные молотки: а — с круглым бойком, б — с квадратным бойком, в — заклинивание молотка на ручке

Есть и другой способ, предусматривающий два приема. При этом способе в начале замаха, когда кисть руки движется вверх, ручка молотка обхватывается всеми пальцами. В дальнейшем по мере подъема руки вверх сжатые мизинец, безымянный и средний пальцы постепенно разжимаются и поддерживают наклонившийся назад молоток (рис. 9,б). Затем молотку дают толчок. Для этого сперва сжимают разжатые пальцы, потом ускоряют движение всей руки и кисти. В результате получается сильный удар молотком.

Рис. 9. Способы держания молотка при рубке: а — без разжатия пальцев, б —с разжатием пальцев

Удары молотком. При рубке удары молотком могут производиться с кистевым, локтевым или плечевым замахом.

Кистевой замах осуществляется движением только кисти руки.

Локтевой замах производится локтевым движением руки — сгибанием ее и последующим быстрым разгибанием. При локтевом замахе действуют пальцы руки, которые разжимаются и сжимаются, кисть (движение ее вверх, а затем вниз) и предплечье. Для получения сильного удара разгибающее движение рук должно производиться достаточно быстро. Упражнениями в локтевом замахе хорошо развивается локтевой сустав вместе с кистью и пальцами.

Плечевой замах — это полный замах всей рукой, в котором участвуют плечо, предплечье и кисть.

Применение того или иного замаха определяется характером работы. Чем более толстые слои металла снимаются с обрабатываемой поверхности, тем больше необходимость в наращивании силы удара, следовательно, в увеличении замаха; однако неправильным применением широкого замаха можно испортить обрабатываемую деталь и инструмент и без надобности быстро утомиться. Нужно научиться точно соразмерять силу удара соответственно характеру выполняемой работы.

Удар молотком по зубилу следует производить локтевым замахом с разжатием пальцев; при таком ударе можно рубить довольно долго, не утомляясь. Удары должны быть размеренными, меткими и сильными.

Производительность рубки зависит от действующей на зубило силы удара молотком и от количества ударов в минуту. При рубке в тисках делают от 30 до 60 ударов в минуту.

Сила удара определяется весом молотка (чем тяжелее молоток, тем сильнее удар), длиной ручки молотка (чем длиннее ручка, тем сильнее удар), длиной руки работающего и величиной замаха молотком (чем длиннее рука и чем выше замах, тем сильнее удар).

При рубке необходимо действовать обеими руками согласованно. Правой рукой нужно точно и метко ударять молотком по зубилу, левой рукой в промежутки между ударами перемещать зубило по металлу.


Реклама:

Читать далее:
Рубка в тисках

Статьи по теме:

Что такое металлообработка (формовка, резка, соединение)

Металлообработка - это, как следует из названия, работа с металлами для создания отдельных деталей. В металлообработке используется широкий спектр технологий для создания всех типов изделий, от небольших ювелирных изделий до строительных компонентов и крупногабаритных конструкций. Большинство процессов металлообработки можно разделить на три категории: формовка, резка или соединение. Однако важно также отметить, что литье является одним из самых распространенных методов обработки металла и включает заливку металла в форму, после чего его охлаждают и затвердевают.В этом руководстве сделана попытка дать обзор наиболее распространенных сегодня процессов металлообработки в обрабатывающей промышленности.

Формовка металла

Формовка - это процесс формования металлических предметов путем деформации без добавления или удаления какого-либо материала. Процесс деформации осуществляется с помощью тепловых и механических нагрузок. Формовка также включает различные производственные технологии, такие как гибка и ковка.

Гибка металла

Гибка металла - это производственный процесс, в котором используются пластичные материалы, чаще всего листовой металл, который обычно используется для такого оборудования, как специализированные машинные прессы.Гибка металла считается достаточно рентабельной для партий небольшого и среднего количества. В основном, на листогибочном прессе существует три типа гибки: гибка на воздухе (наиболее распространенная), дно и чеканка.

Ковка

Ковка - один из старейших процессов металлообработки. Он использует местные силы сжатия для придания металлу формы. В настоящее время промышленная ковка выполняется на специализированном прессовом оборудовании (молотках), которое может весить более тысячи фунтов! Одним из значительных преимуществ ковки является то, что она может производить более прочную деталь, чем если бы она была сделана с помощью литья или механической обработки.Металлу придают форму в процессе ковки, и его внутренняя зернистая текстура медленно деформируется в соответствии с общей формой детали. После завершения процесса готовый продукт имеет значительно превосходные свойства.

Резка металла

Резка - это процесс, во время которого материалу придается форма путем удаления некоторых частей с помощью инструментов. Этот процесс включает такие технологии, как фрезерование с ЧПУ, фрезерование и токарная обработка.

Обработка

Обработка - это собирательное название для различных процессов, в которых кусок сырья обрабатывается до желаемой формы и размера с помощью инструментов, управляемых компьютером.Такие методы часто называют субтрактивным производством, в отличие от аддитивного производства (3D-печать), при котором продукт создается с нуля. Механическая обработка обычно связана с производством металлических деталей, но она используется с широким спектром материалов, включая пластик, дерево, композиты и другие. Три основных процесса обработки: фрезерование, фрезерование и токарная обработка.

Фрезерование

Операции, при которых режущий инструмент вращается, прижимая режущие кромки к заготовке, называются фрезерованием.Фрезерные станки - это основной инструмент, используемый при фрезеровании.

Фрезерование

Фрезерование с ЧПУ похоже на фрезерование, при этом некоторые фрезерные станки с ЧПУ способны выполнять почти те же задачи, что и фрезерные станки. Основные функции - вырезать, гравировать и вырезать предметы из заготовки - по сути, это замена обычного ручного маршрутизатора, но с помощью процессов, управляемых компьютером, для устранения человеческой ошибки.

Токарная обработка

Операции, при которых вращается заготовка, являются основным методом перемещения металла относительно режущего инструмента.Токарные станки используются в токарной обработке как ведущий основной станок.

Соединение металла

Соединение означает соединение нескольких частей металлического изделия с помощью таких процессов, как сварка. Некоторые процессы 3D-печати металлом, такие как DMLS и EBM, также можно назвать формами сварки.

Сварка

Сварка металла - это процесс изготовления, основанный на соединении материалов плавлением, которое представляет собой сочетание давления и тепла. Как правило, для формирования сварного шва добавляется присадочный материал, так что в некоторых случаях он может стать даже прочнее исходного материала.В то же время процесс сварки должен предохранять присадочные / расплавленные металлы от загрязнения и / или окисления. Сварочные операции можно разделить на категории в соответствии с различными используемыми источниками энергии, среди которых газовое пламя, электрическая дуга, лазер и ультразвук. Среди наиболее популярных методов сварки:

Газокислородная сварка (кислородная сварка), при которой для сварки и резки металлов используются топливные газы и кислород.

Дуговая сварка защищенным металлом (электросварка), в которой используется электрод, покрытый флюсом для защиты сварочной ванны.Электрододержатель удерживает проволоку, пока она медленно тает.

Газовая вольфрамовая дуговая сварка (инертный газ), при которой для сварки используется неплавящийся вольфрамовый электрод. Однако область сварного шва должна быть защищена от атмосферного загрязнения инертным защитным газом, таким как аргон или гелий.

Газовая дуговая сварка металлическим электродом (инертный газ) с использованием пистолета для подачи проволоки, который подает проволоку с регулируемой скоростью и пропускает защитный газ на основе аргона или смесь аргона и диоксида углерода (CO2) над сварочной лужей для защиты это от атмосферного загрязнения.

Литье металла

Литье металла - это процесс обработки металла, который, как известно, начался в древние времена и до сих пор широко используется для изготовления скульптур, инструментов и ювелирных изделий. Наиболее популярные методы включают литье по выплавляемым моделям и литье в песчаные формы. Они подразделяются на материал формы (например, песок или металл) и метод разливки (например, под действием силы тяжести или вакуума).

Какой вид металлообработки использовать?

У каждого процесса металлообработки есть свои плюсы и минусы, поэтому к выбору метода изготовления следует подходить внимательно.Мы рекомендуем более подробно ознакомиться с каждым производственным процессом в других руководствах по производству и при необходимости связаться с нами.

Услуги ЧПУ в США

.

Круговое биение в сравнении с общим биением

Что такое биение в GD&T?

В мире производства мелких металлических деталей система определения геометрических размеров и допусков (GD&T) использует комбинацию символов и допусков GD&T, чтобы дать представление о том, как создавать элементы, которые необходимы для формы и функции детали.

В этом блоге мы рассмотрим две связанные функции GD&T, которые иногда вызываются на технических чертежах.Для тех из нас, кто режет и обрабатывает мелкие металлические детали, концепция кругового биения по сравнению с общим биением не так проста, как может показаться на первый взгляд.

И для производителей, которые в конечном итоге используют детали, которые мы производим, в качестве компонентов в своих собственных продуктах, понимание разницы между круговым биением и общим биением может быть важным для создания спецификаций, которые дадут наилучшие результаты.

Определение круглого биения

Как следует из названия, круговое биение обычно используется для управления отклонениями в круговых элементах детали, таких как заплечики, конусы и скругления.В системе GD&T символ кругового биения - это стрелка.

Часто называют просто биение , круговое биение указывает, насколько элемент может изменяться относительно контрольной точки, когда деталь вращается вокруг оси. В общих чертах, это означает, что это означает, насколько сильно «колеблется» элемент детали по отношению к контрольной точке.

Наряду с символом биения на диаграмме обычно отображается зона допуска кругового биения - двумерная область, в которую должны попадать все точки на поверхности элемента.

Определение полного биения

Общее биение , с другой стороны, используется для контроля отклонений во всех точках на поверхности вращаемой детали относительно ее вращения вокруг своей оси.

Это характеристика, которая обычно вызывается, когда у вас есть деталь, которая должна вращаться вокруг центральной оси, и все точки на всей поверхности детали должны соответствовать спецификации. В GD&T символ полного биения - это двойная стрелка.

Зона допуска полного биения представляет собой трехмерную цилиндрическую область, окружающую контрольную точку, в которую должны попадать все точки на вращающейся части.

Разница между круговым и общим биением

Как же тогда проще всего представить себе биение по сравнению с общим биением? Круговое биение контролирует только определенное круглое поперечное сечение детали, а полное биение контролирует всю поверхность детали.

Это означает, что общее биение направлено на ограничение совокупного отклонения по массиву характеристик поверхности детали, например:

  • Прямолинейность
  • Окружность
  • Концентричность
  • Цилиндричность
  • Коаксиальность
  • Конус
  • Угловатость
  • Перпендикулярность
  • Параллельность
  • Профиль

Когда определять биение и полное биение

Как круговое, так и полное биение часто используются там, где есть компоненты, которые должны быстро вращаться, например сверла, шестерни, валы и оси.При этом общий допуск по биению не определяется так часто, потому что он накладывает жесткие ограничения на всю поверхность детали.

Тем не менее, общий допуск по биению по-прежнему очень важен для предотвращения вибрации, колебаний и конусности поверхности вращающихся деталей, которые имеют большие площади контакта с поверхностью, таких как валы больших насосов, валы трансмиссии и сложные шестерни.

Измерение биения и TIR в GD&T

Вы можете измерить биение, вращая деталь, в то время как индикаторный манометр снимает показания по соответствующей поверхности - либо по поперечному сечению для измерения кругового биения, либо по всей поверхности детали при измерении общего биения.

Этот метод позволяет определить общее указанное биение (TIR) ​​ или общую величину перемещения датчика. Если, например, датчик перемещается по детали на 0,001 дюйма (0,0254 мм) и это значение находится в пределах допустимого допуска, значит, ваша деталь соответствует этим требованиям.

Совокупный МДП при обработке

Используете ли вы вертикальную фрезу или токарный станок, цель - определить, насколько сбалансировано, точно и правильно работает прядильное устройство.Проблема в том, что все в машиностроительном бизнесе имеет МДП.

Например, когда вы делаете что-то с помощью прядильного устройства, обычно существуют значения TIR для трех различных источников колебания - шпинделя, цанги (или патрона) и самого режущего инструмента или сверла - любой или все из которых могут создавать ошибки в части.

Таким образом, основная концепция заключается в том, что стоимость МДП детали не может превышать совокупную МДП всех инструментов, используемых для изготовления этой детали. Более того, значения TIR инструментов складываются; одно не компенсирует другое, и все это может усилить или усугубить колебание.

Например, наличие идеального шпинделя не устранит последствий шатания цанги, а плохое сверло может испортить совершенство самого совершенного станка. Таким образом, по сути, у вас, вероятно, будет МДП, который превышает то, что вызвано из-за совокупного воздействия МДП инструментов плюс МДП биения.

Не забудьте правильный символ биения GD&T

Другая проблема заключается в том, что машинист часто получает инженерный чертеж, в котором указано значение TIR, но чертеж не дает понять, что именно это означает.Например:

  • Это МДП для всей поверхности детали (полное биение)?
  • Или это только для определенного кругового элемента детали (круговое биение)?
  • Или это максимальная общая стоимость - с учетом МДП детали и инструментов, которые будут использоваться для ее изготовления?

Предоставление всех деталей на инженерном чертеже, включая символы биения или полного биения и допуски, если это необходимо, может помочь избежать путаницы.

Компенсация за МДП

Здесь, в Metal Cutting, где мы каждый день производим тысячи мелких металлических деталей, первое, что мы делаем, когда видим чертеж со значениями TIR для кругового биения и общего биения, - это оценка того, способно ли наше оборудование производить продукцию заказчика. указанные значения.

Если МДП на чертеже ниже технических характеристик нашей машины, а также МДП любых инструментов или принадлежностей, которые мы будем использовать, мы знаем, что нужно предупредить клиента и выбрать наилучший курс действий для продвижения вперед.

В конце концов, помните, что полное биение контролирует общую трехмерную поверхность всей детали, в то время как круговое биение контролирует только определенные круглые двухмерные поперечные сечения. И какая бы функция ни была наиболее подходящей для вашего приложения, выбор наилучшего метода производства имеет решающее значение для соблюдения установленных вами допусков и обеспечения того, чтобы ваш продукт достиг желаемой функциональности.

Это помогает иметь такого партнера, как Metal Cutting, где наша цель - работать с вами, чтобы поставлять высококачественные прецизионные детали, соответствующие вашим спецификациям, при сохранении ваших производственных затрат в рамках бюджета.

.

8 Принципы бесцентрового шлифования

Что полезно знать об этом несколько загадочном процессе?

В мире механической обработки все внимание уделяется токарной обработке. Токарные и фрезерные станки - это броские звезды - на самом деле, они обрабатывают большинство людей.

Тем не менее, возможность выполнять прецизионное бесцентровое шлифование в дополнение к механической обработке является несомненным преимуществом.

Несмотря на это, бесцентровое шлифование имеет меньше специалистов, чем механическая обработка. И хотя бесцентрово-шлифовальный станок существует уже почти столетие, многие люди не могут понять основы этого процесса и его уникальные преимущества.

Итак, давайте рассмотрим 8 основных принципов бесцентрового шлифования - вещи, которые полезно (и мы надеемся, интересно) знать об этом зрелом и все же несколько незнакомом процессе.

1. Бесцентровое шлифование начинается там, где обработка прекращается.

Обратной стороной бесцентрового шлифования является то, что на обрабатываемых деталях не может работать много осей. Однако есть много деталей, в которых процесс устраняет ограничения обработки с точки зрения размеров, материалов и обработки поверхности.

Вот почему мы любим говорить, что там, где заканчивается обработка, начинается процесс бесцентрового шлифования. Например, если у вас есть некруглая деталь, полученная на токарном станке, а диаметр детали слишком мал или ее центр невозможно установить, вы можете добиться округлости с помощью техники бесцентрового шлифования.

Кроме того, во время бесцентрового процесса на заготовки не возникает осевого давления, что означает, что его можно использовать для шлифования длинных кусков хрупких материалов и деталей, которые в противном случае могли бы деформироваться.

2. Это обманчиво просто, но точно.

Бесцентрово-шлифовальные машины не имеют большого количества движущихся частей и вместо этого в значительной степени обязаны своей функциональностью некоторым основным принципам физики. Это делает бесцентровое шлифование относительно простым процессом, который идеально подходит для чистовой обработки наружного диаметра небольших цилиндрических металлических деталей, требующих жестких допусков.

Бесцентровое шлифование включает в себя опору детали на опоре для заготовки, которая находится между двумя вращающимися цилиндрами:

  • Регулирующий круг, который регулирует скорость вращения детали и скорость подачи (для метода подачи) или линейного перемещения (для метода сквозной подачи)
  • Абразивный шлифовальный круг большего размера

Заготовка удерживается на месте за счет давления вращающихся колес, без необходимости крепления - фактор, который упрощает настройку и сокращает время выполнения работ.Поскольку заготовка жестко поддерживается, во время шлифования прогиба не происходит.

Бесцентровое шлифование практически непрерывно, потому что по сравнению с межцентровым шлифованием время загрузки меньше. Длинные отрезки можно шлифовать непрерывно, и даже большое количество мелких деталей можно автоматически шлифовать с помощью различных приспособлений для подачи.

Кроме того, бесцентрово-шлифовальные машины могут стабильно работать на высоких скоростях. Это делает этот процесс отличным выбором для массовых применений в аэрокосмической, автомобильной, военной, медицинской и других отраслях.

3. Способы различаются по способу подачи деталей через машину.

Основное различие между этими двумя наиболее часто используемыми методами бесцентрового шлифования заключается в том, как заготовки проходят через бесцентровые шлифовальные станки.

Шлифование с сквозной подачей обычно используется для деталей с постоянной округлостью по всей длине.

В этом методе заготовка перемещается вдоль остального лезвия между двумя колесами. Благодаря небольшому углу, приложенному к регулирующему кругу по отношению к шлифовальному кругу, этот метод в основном «сжимает» заготовку поперек шлифовального круга и выходит с другой стороны.

Шлифование подачей - также называемое врезным шлифованием - используется для шлифования цилиндрических деталей с пазами или деталей сложной формы, таких как валы шестерен.

Здесь необходимо обработать лезвие упора для заготовки, чтобы оно соответствовало форме детали. Правка шлифовальных и регулирующих кругов должна соответствовать желаемому сечению профиля детали.

Регулирующий круг вращает деталь с одной скоростью, толкая ее к шлифовальному кругу, который вращается с большей скоростью. Чем больше разница в скоростях, тем выше скорость съема.

4. Выбор шлифовального круга имеет решающее значение.

Еще одним ключевым фактором бесцентрового шлифования является выбор шлифовального круга. Он должен подходить как к металлу, из которого изготовлены детали, так и к желаемой поверхности.

Помимо того, что они доступны в различных диаметрах и ширине / толщине, бесцентровые шлифовальные круги бывают разных типов зерен и размеров зерен, часто с использованием суперабразивных материалов, таких как поликристаллический алмаз и кубический нитрид бора.

Эти суперабразивные материалы и диски из карбида кремния являются преимуществом при бесцентровом шлифовании очень твердых металлов по нескольким причинам:

  • Сами колеса прочные и дольше сохраняют остроту.
  • Они обладают высокой теплопроводностью, сохраняют форму при высоких температурах контакта и высоких скоростях вращения.
  • На цикл одевания требуется меньше времени.
  • Срок службы колес намного больше, чем у колес, изготовленных из таких материалов, как абразивные материалы из оксида алюминия.

5. Округлость зависит от углов.

Существует ряд насадок для бесцентрового шлифования углов. Во-первых, углы, под которыми колеса контактируют с деталью, имеют решающее значение для достижения правильной округлости и допуска.

Обычно центры регулирующих и шлифовальных кругов устанавливаются на станке на одинаковой высоте, а центр заготовки расположен выше. Однако, если заготовка установлена ​​слишком высоко, может появиться вибрация; если заготовка установлена ​​слишком низко, она может быть некруглой.

Цель состоит в том, чтобы деталь оставалась в контакте с регулирующим кругом и вращалась с меньшей скоростью, в то время как более быстрый и крупный абразивный шлифовальный круг прикладывает силу, которая создает точную округлость детали. Использование правильного угла наклона круга помогает обеспечить использование всей поверхности шлифовального круга.

Если угол регулирующего круга слишком острый, это может привести к тому, что заготовка войдет слишком далеко в зону шлифования, что приведет к неравномерному износу, конусности и сокращению срока службы круга.Если регулирующий круг расположен слишком близко к параллельному шлифовальному кругу, это может привести к остановке деталей между кругами или, в худшем случае, к поломке заготовки / круга.

Угол опоры для заготовки также важен для бесцентрового шлифования. Например, при шлифовании суперабразивным кругом шириной 4 дюйма (101,6 мм) остальное лезвие обычно хорошо работает при 30º.

Однако при ширине круга 6 дюймов (152,4 мм) или 8 дюймов (203,2 мм) тот же угол может создать слишком большое давление на шлифовальный круг и вызвать вибрацию.Изменение угла на 20º или 25º снизит давление и устранит вибрацию детали.

6. Хранить вещи в прохладе обязательно.

Охлаждающая жидкость используется при бесцентровом шлифовании не только для охлаждения шлифовального круга, но и для отвода тепла из зоны контакта заготовки со шлифовальным кругом.

Для обеспечения надлежащего охлаждения требуется использование охлаждающей жидкости с правильным давлением для преодоления воздушного барьера, создаваемого между шлифовальным кругом и заготовкой во время процесса шлифования, позволяя охлаждающей жидкости течь в пространстве между ними.

Этот этап бесцентрового шлифования критически важен для предотвращения возврата тепла к заготовке или шлифовальному кругу. В противном случае может быть трудно соблюдать допуски на округлость и прямолинейность, а термическое повреждение может даже привести к образованию пузырей и трещин на шлифовальном круге.

7. Вы можете научить «старый» процесс новым трюкам.

Хотя бесцентровое шлифование - это зрелый процесс, современные шлифовальные станки оснащены новыми функциями, повышающими производительность.Например, программируемые элементы управления с ЧПУ повышают эффективность и производительность процесса, упрощая настройку и замену оборудования при переходе от одного задания к другому.

Другие новые технологии позволяют изготавливать ранее невозможные шлифованные формы, размеры и допуски, а также сокращают время наладки и ускоряют загрузку и выгрузку, чтобы сократить время цикла бесцентрового шлифования.

Эти нововведения включают в себя последнее поколение машин, которые снимают регулирующее колесо и заменяют его стационарными тросовыми опорами, которые имеют опцию втулочного режима.Эта опция позволяет создавать сложные шлифованные формы и экзотические размеры, работая так же, как направляющие втулки на автоматических токарных станках швейцарского типа.

Кроме того, такие усовершенствования, как постоянно расширяющиеся возможности программного управления, двигатели с прямым приводом и даже роботизированная загрузка / разгрузка деталей, позволяют с помощью простой концепции бесцентрового шлифования изготавливать сложные детали, которые ранее были немыслимы.

8. Опыт - часть набора навыков бесцентрового шлифования.

Бесцентровому процессу обычно не обучают, это скорее навык, приобретенный за годы работы в отрасли, предоставляющей клиентам услуги бесцентрового шлифования.

Итак, чтобы добиться наилучших результатов, вам нужен партнер, который:

  • Считает бесцентровое шлифование достаточно важным для развития экспертных знаний, несмотря на спрос на свою нишу.
  • Продолжает расти вместе с отраслью, вместо того, чтобы полагаться на оригинальные станки десятилетней давности.

Возможности бесцентрового шлифования для производства уплотнительных деталей из стекла и металла. Спустя более 50 лет мы по-прежнему выполняем бесцентровое шлифование практически каждый день и продолжаем идти в ногу с отраслевыми тенденциями и потребностями клиентов, используя оборудование последнего поколения.

В умелых руках бесцентровое шлифование способно создать «обработанную поверхность», с которой такой процесс, как токарная обработка, просто не может сопоставить - как по значению Ra, так и по некоторым металлам, которые практически невозможно обработать с помощью режущего инструмента. .

Даже если токарная обработка возможна, она никогда не приведет к точному снятию материала и, как следствие, к чистоте поверхности, которую может обеспечить шлифовальный круг.

Уникальные качества шлифованной (по сравнению с точеной) отделки в сочетании с инновациями и вариациями, которые теперь доступны для бесцентрового шлифования, позволяют получать металлические детали, которые, хотя и не так часто требуются, как другие методы изготовления металла, незаменимы для их применения.

.

5 интересных фактов о вольфраме

В чем уникальность вольфрама, от его названия до точки плавления

Благодаря долгой истории Metal Cutting по поставке чистого вольфрама и производству металлических деталей из этого замечательного материала, мы особенно ценим этот элемент, его свойства и возможности.

Так что, просто для удовольствия, мы подумали, что рассмотрим некоторые из наиболее интересных - а иногда и любопытных - фактов о вольфраме.

1.Что в имени?

Происхождение названия «вольфрам» и история того, почему символ элемента в периодической таблице - W, - это международная загадка. Сам элемент был обнаружен еще в 1783 году двумя испанскими химиками, братьями Хуаном Хосе и Фаусто Эльхуяром, в образцах минерала под названием вольфрамит.

Сегодня во многих странах мира вольфрам называют германским названием «вольфрам», в честь минерала вольфрамита. Итак, легко увидеть, откуда появился химический символ W - хотя, если вы похожи на нас, вы можете задаться вопросом, почему элемент не был назван «фаустонит» или есть ли испанское слово для обозначения вольфрамита.

Однако название вольфрам - это то, что сегодня используется в США, на английском, французском и других языках. Этот термин произошел от шведских слов tung и sten , что означает «тяжелый камень», и является старым шведским названием минерала шеелита, еще одного источника вольфрамовой руды.

Но по иронии судьбы, tungsten НЕ используется в качестве названия элемента в Швеции или других скандинавских странах. Там, как и в большинстве германских и славянских языков, используют название вольфрам или вольфрам.

Вольфрам / вольфрам / вольфрам до сих пор добывают в основном из вольфрамита и шеелита. Из всех металлов в чистом виде вольфрам имеет:

  • Наивысшая точка плавления (6192 ° F или 3422 ° C)
  • Самое низкое давление пара (при температурах выше 3000 ° F или 1650 ° C)
  • Наивысшая прочность на разрыв

Итак, называете ли вы его вольфрамом или любым другим именем, этот диапазон свойств означает, что вольфрам используется во многих отраслях и изделиях по всему миру, от высокоскоростных режущих инструментов и реактивных газотурбинных двигателей до боеприпасов, освещения и даже рыболовных грузов. .

2. Диаметр вольфрамовой проволоки выражается в миллиграммах.

Вы могли слышать, как люди описывают диаметр вольфрама как 14,7 мг, 3,05 мг, 246,7 мг и так далее.

Это потому, что в старые времена из-за отсутствия инструментов для точного измерения очень тонкой проволоки - скажем, от 0,001 дюйма до 0,020 дюйма в диаметре - принято было брать 200 мм (около 8 дюймов) вольфрамовой проволоки, взвешивать ее, и подставьте вес в математическую формулу, чтобы определить диаметр.

Для расчета диаметра (D) вольфрамовой проволоки на основе веса на единицу длины формула:

D = 0.71746 x квадратный корень (вес мг / длина 200 мм)

Стандартный допуск диаметра составляет ± 3% от измерения веса, хотя возможны более жесткие допуски в зависимости от области применения изделия из проволоки. Этот метод также предполагает, что проволока имеет постоянный диаметр без значительных изменений, сужения или других конических эффектов в любом месте диаметра.

3. Большая часть вольфрамовой проволоки бывает легированной - независимо от того, нужна она вам или нет!

И снова эта практика восходит к старым временам, а именно, временам, когда основное назначение вольфрамовой проволоки было в нити для лампочек.Проблема заключалась в том, что лампочки испускают раскаленные добела температуры, которые вызывают провисание первых нитей накала, что приводит к выходу лампы из строя.

В результате экспериментов возникла идея добавить оксид алюминия, кремнезем и калий для изменения механических свойств вольфрамовой проволоки. Добавки добавляли на стадии смешивания порошков.

Интересно, что в процессе горячей обжимки и горячего волочения вольфрамовой проволоки оксид алюминия и кремнезем выделяются из газа, а калий остается. Благодаря этому элементу проволока не провисала при высоких температурах.

Добавление этих присадок на стадии смешивания порошка при производстве вольфрамовой проволоки относится к тому времени, когда не было других значительных применений для проволоки, кроме нитей накаливания ламп. Хотя сегодня существует множество других применений вольфрамовой проволоки - и хотя лампы накаливания уходят в прошлое, - использование легирующих добавок в производстве вольфрамовой проволоки продолжается.

4. Вольфрам и карбид вольфрама НЕ взаимозаменяемы.

Карбид вольфрама известен своей износостойкостью; Фактически, его можно разрезать только алмазным инструментом.Но хотя карбид вольфрама действительно содержит много вольфрама, обычная практика добавления кобальта в качестве связующего делает его цементированным карбидом и придает карбиду вольфрама свойства, которые сильно отличаются от свойств чистого вольфрама.

(Существуют карбиды без связки, обладающие преимуществами химической стойкости, но это тема для другого блога.)

Чистый вольфрам обладает множеством полезных свойств; тем не менее, он также известен своей сложностью в обработке.Попробуйте использовать алмазные инструменты, и чистый вольфрам просто загрузит или «склеит» алмазный круг.

Metal Cutting специализируется на методах, которые очень эффективны для резки чистого вольфрама, но, что интересно, эти же методы бесполезны при резке карбида вольфрама. Например, клиент может сказать нам, что у него есть или ему нужна вольфрамовая трубка, но после дальнейшего расследования мы можем выяснить, что у него действительно есть или нужен карбид вольфрама в форме трубки.

Чистый вольфрам просто не может быть превращен в трубу, за исключением окончательных размеров сверления пистолетом - и это предполагает, что деталь имеет подходящее отношение длины к внутреннему диаметру.Это также предполагает, что у клиента много денег и он не хочет много этих кропотливо производимых деталей.

Карбид вольфрама, с другой стороны, можно прессовать и спекать в трубчатые формы, но это тоже не дешевый или объемный процесс. И, в отличие от других металлов, ни вольфрам, ни карбид вольфрама нельзя втягивать в трубы.

5. Высокая температура плавления вольфрама затрудняет получение жидкого вольфрама.

Иногда люди спрашивают, можно ли получить жидкий вольфрам, и отвечают… ну, это сложно.Очевидно, что вольфрам, имеющий самую высокую температуру плавления среди всех известных металлов, равную 6192 ° F, будет очень трудно расплавить.

Теоретически все можно расплавить, если приложить достаточно тепла. Однако для коммерческих целей высокая температура плавления вольфрама делает жидкий вольфрам практически невозможным.

Проблема просто в том, какой тип контейнера может вместить большое количество жидкого вольфрама? На практике все, что вы попытаетесь использовать, расплавится из-за высокой температуры вольфрама.

Поэтому вольфрам получают в неликвидном состоянии методом порошковой металлургии. В промышленных масштабах изделия из вольфрама - от чистого вольфрама до нескольких возможных сплавов, таких как тяжелые сплавы, медь-вольфрам и серебряный вольфрам - производятся путем прессования и спекания до получения почти чистой формы.

Для деформируемых изделий после прессования и спекания следует обжатие, повторная вытяжка и отжиг. Это создает характерную вытянутую зернистую структуру, которая сохраняется на готовом продукте, будь то большой стержень или очень тонкая проволока.

Единственным известным элементом с более высокой температурой плавления, чем у вольфрама, является углерод при температуре 6422 ° F (3550 ° C). Однако даже углерод нельзя использовать для удержания жидкого вольфрама, потому что при высоких температурах они будут реагировать с образованием карбида вольфрама.

Экспериментально жидкий вольфрам был получен с использованием сверхпроводящих медных тиглей, в которых тепло отводится от поверхности тигля, так что оно остается неповрежденным. Но опять же, для коммерческих объемов это непрактично.

Это означает, что все когда-либо произведенные изделия из вольфрама никогда не были в жидком состоянии. В металлургическом отношении это имеет решающее значение для всего, что происходит после.

Как складываются факты 1-5?

Обладая уникальными и интересными свойствами, вольфрам является одним из наиболее широко используемых тугоплавких металлов. (И нет, это не редкоземельный элемент, хотя по политическим причинам вольфрам был сгруппирован с элементами, которые попадают в заголовки газет, но это тема для другого раза.)

Компания Metal Cutting Corporation, поставляющая специализированные изделия из вольфрамовой проволоки и прутка с 1967 года, а также эксклюзивный дистрибьютор Nippon Tungsten Co., Ltd. в Северной Америке, может помочь вам раскрыть тайны вольфрама для ваших приложений.

.

Смотрите также