СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

Механизированная кислородная резка

Для механизированной кислородной резки применяют специаль­ные машины. ГОСТ 5614—58 установлены следующие типы стацио­нарных и переносных машин для кислородной резки:

МРЛ — машины резательные линейные для раскроя листов на полосы и вырезки преимущественно прямоугольных деталей;

МРК — машины резательные прямоугольно-координатные для вырезки деталей и заготовок различных очертаний;

МРШ — машины резательные шарнирные для фигурной резки;

МРП — машины резательные параллелограммные, применяе­мые для одновременной вырезки нескольких одинаковых деталей и заготовок различной конфигурации;

МРТ — машины резательные — тележки, движущиеся по ли­сту или рельсовому пути, для вырезки прямоугольных, круговых и других криволинейных деталей и заготовок с большими радиуса­ми кривизны.

Машины типа МРТ представляют собой самоходные тележки, ос­нащенные резаком и имеющие в качестве привода электродвига­тель, пружинный механизм или газовую турбинку. Эти машины при работе устанавливаются непосредственно на лист разрезаемого металла и перемещаются по его поверхности. На таких машинах может быть установлено от 1 до 3 резаков. Скорость резки на них равна от 50 до 1500 мм/мин в зависимости от толщины металла Направление перемещения тележки по намеченной линии реза осуществляется от руки, по линейке или по циркулю. На рис. 178 показаны переносные машины ПП-1 и ПП-2, относящиеся к типу МРТ (ГОСТ 5614—58). '

На корпусе 1 машины ПП-1 (рис. 168, а) имеется суппорт 3, в котором укреплен резак 2. Внутри корпуса расположен механизм с системой зубчатых колес, соединенных с электродвигателем 4 мощностью 50 вт и передающих вращение вала двигателя валу ведущего ролика тележки. Скорость передвижения тележки можно регулировать, изменяя число оборотов вала электродвигателя по­средством реостата 5, включенного в цепь обмотки якоря. Если на суппорт 3 установить два резака, причем один из них под углом до 40 °, то можно за один проход разрезать лист и скашивать его кром­ку. Машина ПП-2 снабжена двумя резаками (рис. 168, б). Маши­ной ПП-2 можно также вырезать полосы из листов и фланцы до статочно большого диаметра, при котором разница в длинах пу­тей, проходимых внешним и внутренним резаками, не оказывает заметного влияния на процесс резки.

Для резки металла большой толщины, превышающей 300 мм, большое значение имеет сохранение постоянства положения оси режущей струи кислорода и скорости ее перемещения относитель­но кромки разреза. При изменении этих параметров в нижней час­ти слитка резка может приостановиться и шлаки заполнят проре­занный участок, нарушив весь процесс.

Для резки металла больших толщин—от 200 до 600 мм—ВНИИ- Автогеном разработана машина ПМР-600 (рис. 169), состоящая из тележки 2, которая движется по направляющим 3 вместе с резаком 1, укрепленным на ее суппорте. Привод тележки осуществляется от электродвигателя. Изменение скорости переме­щения тележки можно производить в пределах от 12 до 450 мм)мин.

Существует много конструкций переносных машин. К ним от­носятся, например, машины для вырезки фланцев; машины для резки на вертикальной плоскости, снабженные магнитными при­сосами; самоходные головки, перемещающиеся по гибкому рельсу, которому придается предварительно форма намеченной линии ре- за; легкие машины, перемещаемые под действием пружинного ме­ханизма и др.

Стационарные машины для кислородной резки применяются при массовой заготовке деталей под сварку, при вырезке однотип­ных заготовок, сложном раскрое листов и прочих работах в заго­товительных отделениях металлообрабатывающих и сварочных цехов. В промышленности нашли распространение различные си­стемы машин для кислородной резкн (рис. 170).

В шарнирной режущей машине типа МРШ (рис. 170, в) переме­щение резака по заданному контуру обеспечивается сочетанием перемещений двух вертикальных шарнирных рычагов. Один ры­чаг имеет неподвижный шарнир на колонне машины, а второй—шар­нирно связан с качающимся концом первого рычага. На свободном конце второго рычага укреплен, вертикальный резак 1 и ведущий копирный ролик головки 3. Оси режущего мундштука резака и ролика совпадают и находятся на одной вертикальной линии.

Параллелограммные машины МРП (рис. 170, г) имеют два шар­нирно связанных рычага. Обе системы рычагов соединены между собой двумя параллельными штангами одинаковой длины, обра­зуя параллелограмм. На наружной штанге укрепляются резаки 1, которых может быть до 20 шт. К этой же штанге укреплена ведущая головка 3 с копирным роликом, перемещающимся по кромкам шаблона 7, очертания которого будут в точности повто­рять все резаки, установленные на штанге.

Линейные резательные машины МРЛ (рис. 170, а) имеют очень простую схему и состоят из двух тележек, жестко соединенных между собой поперечной траверсой. На траверсе устанавливаются и закрепляются до 6—8 вертикальных резаков. Одна из тележек является ведущей и имеет привод от электродвигателя. Тележка вместе с траверсой и установленными на ней резаками перемещает-

Рис. 168. Переносные машины для кислородной резки: а — марки ПП-1, б — марки ПП-2

Рис 169 Машина ПМР-600 для резки ста­ли больших толщин

а — линейные, МЛР, б — прямоугольно координатные, МРК, в—шарнирные. МРШ, г — параллелограммные, МРП 1 — резак, 2 — стол, 3 — ведущая головка, 4 — тележка продольного хода, 5 — штанга, в — направляющие рельсы, 7 — шаблон

Рис 171 Машина АСШ 2 шарнирного типа для точной кислородной резки

а — общий вид, б — наборные комбинированные шаблоны

ся с заданной скоростью прямолинейно по двум направляющим рельсам станины машины

На рис 171, с показана машина АСШ-2 шарнирного типа, пред­назначенная для массовой вырезки однотипных деталей по шаб­лону методом копирования контура магнитным направляющим роликом На массивной колонне машины 1 укреплены шарнирные рычаги 2 и 3, легко вращающиеся на шариковых подшипниках В верхней части наружного рычага 3 установлены электродвига­тель 7 и ведущая головка, на которой расположена магнитная катушка 5 Внутри катушки может вращаться стальной палец с рифленым концом Этот палец при прохождении тока по обмотке катушки намагничивается и, притягиваясь к кромке стального шаблона 6, катится по ней, описывая фигуру шаблона

Шаблоны крепятся к штангам 8, находящимся на_хоботе маши­ны 9 В нижней части шарнирного рычага 3 укреплен резак 4, вос­производящий на поверхности разрезаемого листа фигуру, которая по своим размерам и очертаниям соответствует форме и размерам шаблона 6 Струя кислорода вырезает эту фигуру из листа, уложен­ного на столе перед машиной горизонтально Машина АСШ-2 позволяет вырезать из листов детали размером 750—1500 мм лю­бой формы при толщине листа до 100 мм Точность резки очень высокая и достигает ±0,3—0,5 мм от заданного размера

В процессе эксплуатации машины АСШ-2 на ряде заводов с целью экономии времени и уменьшения отходов металла при вырез­ке мелких однотипных деталей стали применять наборные комби-

эту операцию с разделительной резкой листа или обрезкой его кромок.

На рис. 173 показан процесс резки кромок двумя и тремя реза­ками одновременно; цифрами и стрелками указано расположение резаков. Если все три резака расположены вертикально, то на машине можно одновременно вырезать три одинаковые детали, работая с одним шаблоном. При использовании на этих машинах наборных шаблонов процесс резки листа значительно ускоряется и производительность режущего станка во много раз возрастает за счет сокращения времени, затрачиваемого на вспомогательные операции, связанные с передвижкой шаблонов или листа при вы­резке следующей детали.

Машиной АСП-1 также вырезаются детали по разметке, причем направление реза изменяется посредством ручного управления. В этом случае на поперечной каретке 6 машины устанавливается механическая головка, снабженная рифленым ведущим роликом, который катится по поверхности стола / и перемещает каретки 6, 2 и 9 с укрепленным на штанге 5 резаком 3 в нужном направлении. Для изменения напраатения перемещения резака изменяют направ­ление плоскости качения ведущего ролика. При этом каретка и ре­зак перемещаются в том направлении, в котором катится ведущий ролик. В табл. 73 приводятся режимы резки машиной АСП-1.

Для разделительной резки в стационарных условиях ВНИИАв - тогеном разработана также машина СГУ-1-58, имеющая следующую техническую характеристику:

Типоразмер машины по ГОСТ

5614—58 ................................................ МРК-2

Размер обрабатываемых лис­тов, мм:

ширина......................................... до 2000

длина............................................ до.. 6000 (и более)

Толщина разрезаемого металла, мм от 5 до 300

Скорость резки, мм! мин.......................... от 50 до 1500

Количество одновременно работаю­щих резаков 4

Завод-изготовитель—Одесский завод автогенного машино­строения.

Современные стационарные машины для кислородной резки также снабжаются специальными головками для фотоэлектронного копирования. В этом случае при резке на автомате вместо шаблона можно использовать чертеж детали, выполненный тушью на белом листе бумаги. Фотоэлектронная головка перемещается над черте­жом и благодаря имеющемуся в ней следящему устройству с фото­элементом автоматически движется точно вдоль нанесенной на чертеже черной линии, а резак повторяет контур фигуры чертежа, вырезая деталь заданной формы. Применение фотоэлектронного привода значительно упрощает и удешевляет изготовление шабло­нов для резки, что имеет особое значение при индивидуальном или мелкосерийном производстве и резке деталей больших габаритов.

По этому принципу строятся также масштабные машины, по­зволяющие иметь шаблон небольшого размера, по которому можно вырезать деталь, превышающую размеры шаблона в несколько раз. Применяются также стационарные режущие машины с про­граммным управлением, выполняющие весь процесс резки детали автоматически в соответствии с заданной программой работ, за­писанной на специальной ленте командного механизма.

На рис. 174 приведена принципиальная схема резательной машины с программным управлением, построенной английскими фирмами «Бритиш оксиджен компани» и «Ферранти». Контур вырезаемой детали вычерчивается на листе бумаги в прямоуголь­ных координатах. Затем составляется программная таблица резки с указанием скорости резки, длительности начального подогрева и пр., а также координат точек контура реза. После этого програм­мная таблица кодируется условным цифровым шифром, который переносится на ленту путем пробивки на ней отверстий (перфорации).

Сочетание пробитых на ленте отверстий соответствует зашифро­ванным данньїм таблицы процесса резки. Затем перфорированная лента поступает в программирующее устройство, которое превра­щает условные знаки шифра в электрические импульсы. Эти им­пульсы передаются в счетно-решающую машину, которая опреде­ляет координаты линии реза, записываемые на магнитную плен­ку. Пленка поступает в" расшифровывающее устройство, находящее-

Рис. 174. Схема процесса использования резательной машины»автомат, а с программным управлением:

/ — вычерчивание контура детали. 2 — составление программы, 3 — кодирование (т е изображение в условном шифрЬ) программы, 4— счетно-решающая машина, 5 — управляющее устройство, 6 — резательная машина-автомат, 7— линия связи для передачи коман­ды, 8 — линия для обратной связи, 9— продольное движение машины, 10 — поперечное движение машины, 11 — регулировка геза, 12— регулировка расстояния режущего сопла от металла, 13 — автоматическое зажигание подогревающего пламени, 14— контроль за ». горением пламени,

ся на газорезательной машине и представляющее собой магнитную головку с усилителем, подающую сигналы соответствующим сер­вомоторам, установленным в движущих каретки механизмах. Эти механизмы расположены на координатных осях машины.

В данной машине автоматизированы процессы зажигания и га­шения пламени, пуск и прекращение режущей кислородной струи, подвод резака к начальной точке, а также регулирование парамет­ров резки: расстояния сопла от металла, скорости резки, мощности и состава подогревающего пламени и пр. Режущие машины с про­граммным управлением также разработаны и изготовляются в

СССР,