يمكن قطع الفولاذ منخفض ومتوسط ​​الكربون وكذلك الفولاذ منخفض السبائك الذي يحتوي على نسبة كربون تصل إلى 0.3٪ جيدًا بالأكسجين.

يمكن تقييم قدرة الفولاذ على القطع تقريبًا من خلال تركيبه الكيميائي باستخدام صيغة مكافئ الكربون التالية، والتي تأخذ في الاعتبار تأثير عناصر الكربون وسبائك الفولاذ على القطع:

حيث C e هو مكافئ الكربون؛ تشير رموز العناصر الموجودة في الصيغة إلى محتواها من الفولاذ بالنسبة المئوية للوزن.

مثال.الصلب لديه التركيبة: C - 0.2؛ النائب - 0.8؛ سي—0.6. ثم C e =0.2+0.16+0.8+0.3·0.6=0.508. ينتمي الفولاذ إلى المجموعة 1 (الجدول 16).

ليس لقطع الأكسجين أي تأثير تقريبًا على خصائص الفولاذ منخفض الكربون بالقرب من موقع القطع. فقط عند قطع الفولاذ الذي يحتوي على نسبة عالية من الكربون، تصبح حواف القطع أكثر صلابة نتيجة للتصلب الجزئي. عمق منطقة التأثير عند القطع هو:

عند قطع الفولاذ عالي السبائك الكروم والمنغنيز والكروم والنيكل، تصبح الحواف مستنفدة من الكروم والسيليكون والمنغنيز والتيتانيوم، ويزداد محتوى النيكل. في هيكل هذا الفولاذ، تظهر شوائب من كبريتيدات الحديد منخفضة الذوبان ومبيدات السيليكات بين البلورات القريبة من الحافة، مما يساهم في حدوث شقوق ساخنة عندما تبرد الحواف. احتمال التآكل الحبيبي بعد القطع. لذلك، يتم طحن أو تسوية حواف هذا الفولاذ، بعد قطعها بالأكسجين، إذا لزم الأمر.

بالنسبة لبعض درجات الفولاذ عالي السبائك، يتم استخدام المعالجة الحرارية لاستعادة هيكل الحواف بعد القطع بالأكسجين.

3. أوضاع القطع

المؤشرات الرئيسية لوضع القطع هي ضغط الأكسجين وسرعة القطع، والتي يتم تحديدها بشكل أساسي من خلال سمك الفولاذ الذي يتم قطعه. تعتمد كمية ضغط الأكسجين على تصميم القاطع والأبواق المستخدمة وقيم المقاومة في خطوط إمداد الأكسجين وتركيباتها.

بالإضافة إلى سمك المعدن، تتأثر سرعة القطع أيضًا بما يلي: طريقة القطع (يدويًا أو آليًا)؛ شكل خط القطع (مستقيم أو على شكل)، وأخيراً نوع القطع (قطع، فارغ مع السماح بالتصنيع، فارغ للحام، التشطيب).

أوضاع القطع اليدوية موضحة في الجدول. 11. يمكن أيضًا تحديد سرعة القطع اليدوية من خلال الصيغة

حيث S هو سمك الفولاذ الذي يتم قطعه، مم.

عند سرعة القطع المنخفضة، تذوب حواف القطع، وعند السرعة العالية جدًا، يتأخر تدفق الأكسجين بشكل كبير، مما يؤدي إلى تكوين مناطق غير مقطوعة تمامًا وتعطل استمرارية القطع.

ترد في الجدول طرق تشطيب الماكينة لقطع الأجزاء ذات الحواف المستقيمة دون المعالجة الميكانيكية اللاحقة للحام. 17. بالنسبة للقطع الجانبي، يتم أخذ السرعة ضمن الحدود الموضحة في الجدول للقطع باستخدام قاطعتين. عند القطع الفارغ، من المفترض أن تكون السرعة أعلى بنسبة 10-20% من تلك الموضحة في الجدول.

الواردة في الجدول. تشير 17 بيانات إلى الأكسجين بدرجة نقاء 99.5%. للحصول على نقاء أكسجين أقل، يجب ضرب هذه القيم بعوامل تصحيح تساوي:

4. تقنية القطع اليدوي

يتم وضع الورقة المراد قطعها على منصات، محاذاة أفقيا، وإذا لزم الأمر، تأمينها. ثم يتم تنظيف الورقة على طول خط القطع من الحجم والصدأ والأوساخ، مما يقلل من الدقة ويزيد من سوء جودة القطع. يتم وضع علامة على الورقة (الشكل 106) بالرسم عليها بالطباشير أو كتابة معالم الأجزاء المقطوعة، بحيث يتم استخدام المعدن بأقل قدر من النفايات. يتم اختيار أرقام الأبواق الخارجية والداخلية اعتمادًا على سمك المعدن، وفقًا لجواز سفر القاطع.

يبدأ القطع عادة من حافة الورقة. إذا كنت بحاجة إلى البدء من منتصف الورقة (على سبيل المثال، عند قطع الشفاه)، فقم أولاً بحرق ثقب في الورقة بالأكسجين، ثم قم بقطع الشكل المطلوب. يتم تسخين المعدن في المكان الذي يتم منه القطع، ومن ثم يتم إطلاق تيار القطع من الأكسجين. بعد ذلك، يبدأون في تحريك القاطع على طول خط القطع المقصود، وحرق سمك المعدن بالكامل. إذا بدأ القطع من الحافة، فإن وقت التسخين الأولي (عند العمل على الأسيتيلين) للمعدن بسمك 5-200 مم يتراوح من 3 إلى 10 ثوانٍ. عند عمل ثقب في الورقة بتيار من الأكسجين، تزيد هذه المرة بمقدار 3-4 مرات.

يجب أن يتم تحريك القاطع بالتساوي. إذا قمت بتحريكه بسرعة كبيرة، فلن يتوفر للمناطق المجاورة للمعدن وقت للتسخين وقد تتوقف عملية القطع. إذا قمت بتحريك القاطع ببطء شديد، فسوف تذوب الحواف وسيكون القطع غير متساوٍ، مع وجود الكثير من الخبث.

المؤشرات الرئيسية لوضع القطع هي ضغط أكسجين القطع وسرعة القطع، والتي تعتمد (بالنسبة لتركيب كيميائي معين للصلب) على سمك الفولاذ الذي يتم قطعه، ونقاء الأكسجين وتصميم القطع. القاطع.

قطع ضغط الأكسجين له أهمية كبيرة للقطع. إذا كان الضغط غير كاف، فلن يتمكن نفث الأكسجين من نفخ الخبث من موقع القطع ولن يتم قطع المعدن خلال سمكه بالكامل. إذا كان ضغط الأكسجين مرتفعًا جدًا، يزداد استهلاكه، ولا يكون القطع نظيفًا بدرجة كافية.

لقد ثبت أن انخفاض نقاء الأكسجين بنسبة 1٪ يقلل من سرعة القطع بمعدل 20٪. لا ينصح باستخدام الأكسجين بدرجة نقاء أقل من 95% بسبب انخفاض سرعة وجودة سطح القطع. الطريقة الأكثر ملاءمة والمبررة اقتصاديًا هي استخدام الأكسجين بدرجة نقاء 99.5٪ أو أكثر، خاصة في قطع الأكسجين الآلي.

تتأثر سرعة القطع أيضًا بدرجة ميكنة العملية (القطع اليدوي أو الآلي)، وشكل خط القطع (مستقيم أو مجسم) وجودة سطح القطع (القطع، الفارغ مع السماح بالتصنيع الآلي، الفارغ للقطع اللحام، التشطيب).

بالإضافة إلى الجدول، يمكن أيضًا تحديد سرعة القطع اليدوية باستخدام الصيغة

حيث δ هو سمك الفولاذ الذي يتم قطعه، مم.

إذا كانت سرعة القطع منخفضة، فسوف تذوب الحواف؛ إذا كانت السرعة عالية جدًا، فسوف تتشكل مناطق غير مقطوعة بسبب تأخر نفث الأكسجين، وسيتم تعطيل استمرارية القطع.

ترد في الجدول طرق تشطيب الماكينة لقطع الأجزاء ذات الحواف المستقيمة دون المعالجة الميكانيكية اللاحقة للحام. 20. بالنسبة للقطع المجسم، يتم أخذ السرعة ضمن الحدود الموضحة في الجدول للقطع باستخدام قاطعتين. عند القطع الفارغ، من المفترض أن تكون السرعة أعلى بنسبة 10 - 20٪ من تلك الموضحة في الجدول.

وتأخذ هذه الجداول في الاعتبار أن نسبة نقاء الأكسجين هي 99.5%. عند درجة نقاء أقل، يزداد استهلاك الأكسجين والأسيتيلين، وتنخفض سرعة القطع؛ يتم تحديد هذه القيم بضربها بمعامل تصحيح يساوي:

عند قطع الألواح التي يبلغ سمكها حوالي 100 مم، يكون من المبرر اقتصاديًا استخدام لهب التسخين المسبق مع الأكسجين الزائد لتسخين السطح المعدني في أسرع وقت ممكن.

تعتمد عملية قطع الأكسجين على خاصية احتراق المعدن في تيار من الأكسجين وإزالة الأكاسيد الناتجة بواسطة هذا التيار.

قبل البدء في هذه العملية، يجب أن تتعرف على تقنية قطع الأكسجين.

تبدأ عملية القطع بتسخين المعدن إلى درجة حرارة الاشتعال، وتساهم حرارة تفاعل احتراق المعدن الذي يتطور في هذه الحالة في زيادة تسخين الجزيئات المجاورة إلى درجة حرارة الاشتعال، مما يؤدي إلى اختراق تيار قطع الأكسجين بشكل مستمر إلى العمق بأكمله ويقطع من خلاله، بينما يتحول جزء من المعدن على طول مستوى القطع إلى أكاسيد معدنية وينفجر بتيار من الأكسجين.

للحصول على عملية قطع مستقرة، يجب استيفاء الشروط التالية:

1. يجب أن تكون درجة حرارة احتراق المعدن أقل من درجة حرارة انصهار المعدن؛ وإلا فإن المعدن سوف يذوب ويستنزف قبل أن يحترق.

2. يجب أن يكون الخبث المتكون أثناء القطع، والذي يتكون أساسًا من أكاسيد المعادن، قابلاً للانصهار وسائلًا، ويتم تصريفه تحت تأثير تيار من أكسجين القطع.

3. يجب أن تكون الحرارة المنطلقة من تفاعل احتراق المعدن كافية لضمان استمرار عملية القطع التي بدأت.

4. يجب أن تكون الموصلية الحرارية للمعدن منخفضة بما يكفي لمنع فقدان الحرارة بشكل كبير من موقع القطع للتسخين غير المجدي لكتلة المعدن بأكملها.

5. يجب أن تكون درجة انصهار المعدن أعلى من درجة انصهار الأكاسيد. وإلا فإن الأكاسيد المتكونة أثناء عملية القطع لن تكون قادرة على الانفصال عن المعدن الأساسي ولن تكون مستمرة. ويتوافر الحديد (الصلب)، والتيتانيوم (وسبائكه)، والمنجنيز، في هذه الشروط.

قابلية قطع الفولاذ وتأثير عناصر الكربون وسبائكه على قطع الأكسجين للفولاذ

تعتمد قدرة المعادن على الخضوع لقطع الوقود الأكسجيني على مدى استيفاء الشروط المذكورة أعلاه بشكل كامل.

تأثير الكربون على قابلية القطع

المنغنيز (من)- يجعل القطع أسهل. يضعف القطع عندما يكون المحتوى أكثر من 4%.

السيليكون (سي)- يتم قطع الفولاذ الذي يحتوي على نسبة كربون تصل إلى 0.2% وسي يصل إلى 4% بشكل جيد.

الكروم (الكروم)- يتم قطع الفولاذ الذي يحتوي على نسبة Cr تصل إلى 1.5% بشكل جيد، ومع زيادة المحتوى، يصبح القطع صعبًا، ومع محتوى أعلى من 8-10% - يكون قطع الأكسجين مستحيلًا (يتم قطع تدفق الأكسجين أو قطع بلازما الهواء). المستخدمة هنا).

النيكل (ني)- الفولاذ الذي يحتوي على نسبة Ni تصل إلى 0.7% يتم قطعه بشكل جيد؛ إذا كان محتوى الكربون في الفولاذ لا يزيد عن 0.5%، فإنه يتم تقطيعه جيدًا مع محتوى Ni يصل إلى 4-7%؛ مع محتوى يزيد عن 0.5%. 34%، يتدهور القطع.

النحاس (النحاس)- يتم قطع الفولاذ الذي يحتوي على نسبة نحاس تصل إلى 0.7% بشكل جيد.

الموليبدينوم (مو)- يتم قطع فولاذ الموليبدينوم العادي بشكل مرضي بمحتوى يصل إلى 0.25-0.3٪، والقطع ليس بالأمر الصعب، ولكن حافة القطع تصلب.

التنغستن (ث)- يتم قطع الفولاذ الذي يحتوي على نسبة W تصل إلى 10% بشكل جيد ومرضي، أما الفولاذ الذي يحتوي على نسبة W أكثر من 10% فيكون القطع صعبًا للغاية.

الكبريت والفوسفور (S وP)- عندما تكون هذه العناصر ضمن الحدود التي تحددها المواصفات فإنها لا تؤثر على القطع.

المؤشرات الرئيسية لوضع قطع الأكسجين:

• قوة اللهب
• قطع ضغط الأكسجين
• سرعة القطع

تعتمد قوة اللهب على المعدن الذي يتم قطعه، وتكوين وحالة الفولاذ (المدلفن، والمشكل، والصب). عند القطع يدويًا، نظرًا للحركة غير المتساوية للقاطع، تزيد قوة اللهب عادةً بمقدار 1.5-2 مرة مقارنة بالقطع الآلي. عند قطع المسبوكات، لأن عادة ما يتم تغطية سطح الصب بأرض القالب وعلامات الحرق، وتزداد قوة اللهب بمقدار 3-4 مرات.

لقطع الفولاذ الذي يصل سمكه إلى 300 مم، يتم استخدام لهب عادي، ولقطع المعدن الذي يزيد سمكه عن 400 مم، يُنصح باستخدام لهب التسخين المسبق مع الأسيتيلين الزائد (الكربنة) لزيادة طول الشعلة (بالإضافة إلى استخدام ارتفاع ضغط الأكسجين) وتسخين الجزء السفلي من القطع.

يعتمد اختيار قطع ضغط الأكسجين بشكل أساسي على سمك المعدن الذي يتم قطعه ونقاء الأكسجين. عند الضغط العالي، يتم استخدام أبواق ذات قناة أكسجين ذات قطر أكبر. لكل قطعة فم (خارجية وداخلية) هناك قيمة ضغط مثالية، فعند التغيير في اتجاه أو آخر، تتدهور جودة القطع وتتغير سرعة القطع. وبناء على ذلك، قد يزيد استهلاك الأكسجين بمقدار 1 لتر. م.لهذه الأسباب، يجب عليك اتباع وثائق التشغيل الخاصة بآلات القطع اليدوية والآلية بدقة.

يجب أن تتوافق سرعة القطع مع معدل أكسدة (حرق) المعدن عبر سماكة الورقة التي يتم قطعها.

بسرعة أبطأ، تذوب الحواف العلوية للورقة المقطوعة وتطير الأكاسيد المنصهرة (الخبث، الوميض) من القطع على شكل شعاع من الشرر في اتجاه القطع.

وإذا كانت السرعة عالية جداً، يكون انبعاث الشرر من القطع ضعيفاً وموجهاً في الاتجاه المعاكس لحركة القاطع. تتأخر علامة القطع الموجودة على السطح العمودي بشكل كبير عن المستوى الرأسي. احتمال الفشل في قطع المعدن.

عند سرعة القطع المثالية، يكون تدفق الشرر من الجانب الخلفي للورقة التي يتم قطعها هادئًا نسبيًا ويتم توجيهه بالتوازي تقريبًا مع تيار الأكسجين. تقع علامة القطع خلف الخط العمودي قليلاً فقط، وتكون خشونة القطع غير مهمة ويتم فصل الأزيز بسهولة عن الحافة السفلية للقطع. القطع سلس.

تم تطوير المقال بدعم من الموقع www.pgn.su. هذا هو الموقع الإلكتروني الرسمي لشركة NPP PromGrafit، التي تقدم مواد منع التسرب الحديثة والعزل الحراري من إنتاجها المحلي.

مبدأ التشغيل الأساسي لآلة الطحن CNC

يحدث طحن قطع العمل عندما تتفاعل أداة القطع مع المادة. تعتمد درجة اختراق أسنان القاطع للمادة على زاوية الشحذ. كلما كانت الزاوية أصغر، انخفضت قوة القطع.

يتم تحديد اختيار قطر القاطع من خلال عرض وعمق الطحن. تم تحديد كلا المعلمتين في الرسومات وتتوافقان مع حجم قطعة العمل. إذا كان من الضروري تصنيع العديد من الفراغات، يتم ضرب المعلمات بعدد الأجزاء المطلوبة.

عند العمل على آلات الطحن CNC، يقوم القاطع بإجراء حركات دورانية، وإزالة الطبقات الضرورية من المواد تدريجيًا من قطعة العمل، والتي بدورها تقوم بحركة انتقالية بالنسبة للقاطع. اعتمادًا على تصميم الماكينة، إما أن تتحرك الطاولة بالنسبة إلى القاطع، أو أن يقوم القاطع في الثانية بتحريك القاطع بالنسبة إلى الطاولة.

تتضمن عملية الإنتاج عنصرين - القاطع وقطعة العمل. ومع ذلك، يتم تنفيذ جميع التلاعبات باستخدام قاطعة الطحن. يتم التحكم باستخدام جهاز كمبيوتر أو جهاز كمبيوتر آخر.

الأوضاع الأساسية

تحتوي آلات الطحن على العديد من أوضاع التشغيل الرئيسية، والتي يتم ضبط معلماتها اعتمادًا على المادة. تشمل أوضاع التشغيل الرئيسية: القطع وأخذ العينات والنقش.

يتم استخدام وضع التشغيل المخصص لقطع قطع العمل وتشكيل المنتج. يتم تنفيذ العمل في هذا الوضع باستخدام قاطع لولبي ذو فلوت واحد أو فلوتين.

يتضمن النقش تطبيق تصميمات أو نقوش على سطح المادة باستخدام حفارة.

اختيار القاطع

للعمل الناجح، تحتاج إلى اختيار القاطع المناسب. يتم تحديد اختيار القاطع من خلال معلمتين - عمق وعرض سطح القطع. عادةً ما تتم الإشارة إلى هذه المعلمات في رسومات قطع العمل وتعتمد على الحجم المخطط للأجزاء.

عمق القطع هو مؤشر يحدد سمك المادة التي تمت إزالتها بواسطة القاطع في تمريرة واحدة. عند معالجة المواد الصلبة، يقوم القاطع بإجراء عدة تمريرات، ثم يصبح سطح المادة أكثر سلاسة. ومع ذلك، في الأعماق الضحلة، يقوم القاطع بإجراء تمريرة واحدة فقط. عرض الطحن - يقاس بحجم قطعة العمل. يتم تحديد كلا المعلمتين في الرسومات.

تشير سرعة القطع إلى المسار الذي يتحرك فيه القاطع أثناء التشغيل لمدة دقيقة واحدة. يُشار عادةً إلى المسار بالأمتار. يتم حساب السرعة المثالية بناءً على محيط القاطع وعدد الأسنان. يتم ضرب المحيط الكلي للقاطع بعدد أسنانه وعدد الدورات في الدقيقة. للحصول على نتيجة مترية، يجب قسمة القيمة الناتجة على 1000، حسب عدد المليمترات بالأمتار.

يتم تحديد السرعة المثالية للمواد المختلفة وفقًا للجداول المرجعية. تعتمد سرعة القطع أثناء تشغيل الماكينة على موثوقية القاطع، وبالتالي فإن الجداول توضح الحد الأقصى لقيم سرعة الماكينة المسموح بها والتي يكون عندها من المستحيل تلف القاطع.

حركة المغزل

يتحرك القاطع في ثلاثة اتجاهات، حسب المحور الإحداثي، حيث X يتوافق مع الحركة العرضية للمغزل، Y يمثل الاتجاه الطولي، و Z يمثل الاتجاه الرأسي.

معلمات القطع الرئيسية هي سرعة التغذية ودوران المغزل. تشير التغذية في الدقيقة إلى مقدار الحركة التي يقوم بها المغزل في دقيقة واحدة. يتم قياس هذه القيمة بالملليمتر. يتم حسابه بناءً على عدد أسنان القطع والثورات التي تتم في الدقيقة. وبالتالي، فإن التغذية في الدقيقة تساوي التغذية لكل سن من القاطع، مضروبة في عدد الأسنان والثورات في الدقيقة.

اختيار وضع التشغيل

يعتمد اختيار وضع المعالجة على المواد وقوة الماكينة وسرعة المعالجة. كلما زادت قوة الآلة، زادت سرعة الحصول على القطعة، مما ينعكس على كثافة الإنتاج. لكن السرعة العالية جدًا تقلل من جودة المعالجة، لذلك يتم تحديد اختيار السرعة من خلال خصائص المادة ووجود نظام تبريد الماكينة وإزالة الرقائق، وكذلك نوع القاطع. البيانات الأساسية المتعلقة بسرعات وأعماق تغذية القطع والطحن موجودة في الجداول المرفقة. يوضح الجدول الحد الأقصى للقيم المسموح بها لأنواع المواد المحددة، حيث أن القيمة التي تتجاوز الرقم المحدد يمكن أن تؤدي إما إلى تلف القاطع أو قطعة الشغل.