Ручная разделительная езка. Разрезаемый лист укладывают на подкладки, выв< яют по горизонтали и, если необходимо, закрепляют. За' м лист по линии реза очищают от окалины, ржавчины, г ізи, наличие которых уменьшает точность и ухудшает качество реза. Лист разме­чают, нанося на нем мелом или чертилками контуры выре­заемых деталей. Разметку листов выполняют так, чтобы металл использовался полностью, с наименьшим количест­вом отходов.

Divued bv Roman Efimov httD:/Awvw. farlen. net/~roman

Подбирают номера наружного и внутреннего мундшту­ков в зависимости от толщины металла, в соответствии с паспортом резака. Зажигают смесь и проверяют, устойчиво ли пламя резака (рис. 113, а). Резку обычно начинают с кромки листа. Если резку нужно начать с середины листа (например, при вырезке фланцев), то прожигают кислоро­дом отверстие, от кромки которого и начинают резку. Нагре-

Рис. ИЗ. Резка ручным резаком а — проверка пламени, б —нагрев металлов в начале реза, вы­пуск режущей струи кислорода, г — перемещения резака по линии реза

вают металл в месте начала резки (рис. 113, б), затем пускают режущую струю кислорода (рис. 113, в) и вслед за этим начинают перемещать резак по линии реза (рис. 113, г). Обычно при резке с кромки время начального подогрева кислородно-ацетиленовым пламенем металла тол­щинок 5—200 мм равно от 3 до 10 сек. При пробивке отвер­стия кислородом это время увеличивается в 3—4 раза.

Режимы резки. Основными показателями режима резки являются: давление режущего кислорода и скорость резки. Эти показатели определяются, в основном, толщиной разрезаемой стали. Абсолютная величина давления кисло­рода зависит от конструкции резака и мундштуков, величи­ны сопротивлений в кислородоподводящих коммуникациях и арматуре.

На скорость резки, помимо толщины металла, влияет также: метод резки (ручной или машинный); форма линии реза (прямолинейная или фасонная) и, наконец, вид резки (разделочная, заготовительная с припуском на механиче­скую обработку, заготовительная под сварку, чистовая).

Поэтому допустимые скорости резки определяют опыт­ным путем, согласно требованиям к чистоте поверхности ре­за. Наименьшие скорости применяют при чистовой вырезке деталей с криволинейными контурами. Когда чистота реза не регламентируется (при резке с припусками на обработку или заготовительной резке), то скорость резки можно зна­чительно повышать. Режимы ручной резки приведены в табл. 21 и 23.

Скорость ручной резки можно также рассчитывать по формуле:

40000 ,

V — ------ мм/мин,

50 + S

где S —толщина разрезаемой стали, мм.

При малой скорости происходит оплавление кромок реза, при слишком большой —возникает значительное отставание кислородной струи, появление непрорезанных до конца уча­стков и нарушение непрерывности резки.

Режимы машинной чистовой резки деталей с прямоли­нейными кромками без последующей механической обра­ботки под сварку даны в табл. 31. Для фасонной резки ско­рость берется в пределах, указанных в табл. 31 для резки двумя резаками. При заготовительной резке скорости берут­ся на 10—20% выше указанных в табл. 31.

Приведенные в табл. 31 данные относятся к кислороду чистотой 99,5%. При меньшей чистоте кислорода эти вели­чины следует умножить на поправочные коэффициенты (табл. 32).

Таблица 32

Поправочные коэффициенты для машинной кислородной резки
в зависимости от чистоты кислорода

Наименование» коэффициента	Коэффициенты при чистоте кислорода, %
99,?	99.Г	98,8	98,5
Скорости.................................. Расхода кислорода..................... Расхода ацетилена..................	0,94 1,10 1,05	0,90 1,15 1,12	0,88 1,18 1,15	0,84 1,3 1,2

При ручной резке целесообразно пользоваться простей­шими приспособлениями: опорной тележкой для резака,

циркулем, направляющими линейками (рис. 114). Этим облетается равномерность передвижения резака, что спо­собствует получению более ровной и чистой кромки реза.

б) Рис. 114. Приспособления к резаку й —- для вырезки фланцев, б — для вырезки отверстий, е — для резки труб, г — для пакетной резки

Пакетная резка. При массовой вырезке однотипных деталей из листов небольшой толщины можно применять «пакетную» резку, при которой несколько листов складыва­ют вместе (рис. 114, г) и плотно сжимают струбцинами. Это увеличивает производительность резки. Толщина отдельных листов в пакете не должна превышать 12 мм лучшие ре­зультаты получают при пакетной резке листов толщиной 2—5 мм. Вместо струбцин листы в пакете можно скреплять путем наложения на их кромки вертикальных валиков дуго-

вой сваркой металлическим электродом. Для защиты кро­мок верхней детали от оплавления при резке сверху на пакет укладывают тонкий лист из бракованной стали или отходов.

Пакет начинают резать с нижней кромки. Затем резак поднимают по торцу пакета, и когда резак дойдет до верх­ней кромки, начинают вести его по линии реза, следя за тем, чтобы прорезался весь пакет. При пакетной резке ширина

Рис. 115. Машинная пакетная однорезаьовая (а) и многорезако - вая (б) резка (режется пакет из 24 листов по 1,5 мм одновремен­но шестью резаками)

реза и расход кислорода получается больше, а скорость рез­ки меньше, чем при резке одного листа той же толщины, что и толщина пакета. Резка в пакете лучше идет с применени­ем резаков низкого давления. При резке кислородом низко­го давления, порядка 1,5 кгс/см2, толщина отдельных листов в пакете может быть увеличена до 20 мм, а общая толщина пакета—до 80—120 мм. При этом производительность рез­ки возрастает в 1,2—5 раза. По окончании резки поверх­ность металла очищают стальной щеткой от окалины и остатков шлака. Наплывы, образующиеся на нижней кром­ке металла, срубают зубилом. Применяют также машинную пакетнуюодно-и многорезаковую резку заготовок (рис. 115).

Резка стали большой толщины с примене­нием кислорода низкого давления. Поверх­ность слитка очищают вдоль линии реза от песка, пригаров и окалины. Слиток укладывают так, чтобы высота свободно-

го пространства под местом реза составляла 300—500 мм. Это обеспечивает свободное стенание шлака и не создает противодавление кислородной струе. Количество опор долж­но предотвращать провисание и падение отрезанной части. Характер подогревающего пламени существенно влияет на протекание процесса. При резке больших толщин пламя должно иметь заметный избыток ацетилена, так как в этом случае его длина увеличивается и выделение тепла по длине факела становится более равномерным, что способствует прорезанию металла по всей толщине. Хорошие результаты при резке больших толщин дает применение водорода, так как водородно-кислородное пламя имеет большую длину, чем ацетилено-кислородное. Для плавного (без рывков) пе­ремещения резака при резке болванок с неровной опорной поверхностью целесообразно вдоль линии реза уложить две полосы толщиной 5—8 мм и по ним перемещать тележку ре­зака. Для защиты резчика от тепла и брызг шлака рабочее место ограждают асбестовыми или стальными щитами.

Торец металла в плоскости реза нужно хорошо подогреть пламенем резака особенно в нижней части, для чего в нача­ле резки выдвигают мундштук примерно на */з диаметра пламени вперед по отношению к верхней кромке реза. При пуске режущей струи кислорода мундштук несколько откло­няют в направлении резки, что способствует «врезанию» струи кис­лорода в металл и пре­дупреждает образова­ние «порога», ниже ко­торого горение стали прекращается. Одно­временно с пуском ре­жущего кислорода на­чинают перемещать ре­зак по линии реза. В начале резки скорость перемещения резака должна составлять не более 50—70% скоро­сти резки для металла п „ ... „

даннои толщины. Для жущей струи кислорода при резке стали

пуска режущей струи больших толщин:

КИСЛОрОда ВеНТИЛЬ ОТ - в —начало резки, б — конец резки, S — тол*

кпыяяют Мвппрннп пл щнна металла' *-расстояние от торца муид - лрьшсниі медленно, ни штука до поверхности металла
мере врезания в металл. Положение мундштука в начале и конце процесса резки стали большой толщины показано на рис. 116, а, б.

Поверхностная резка (строжка) производит­ся при наклоне режущей струи кислорода к поверхности металла под углом от 15 до 40 град. Глубина канавки уве­личивается при увеличении угла наклона мундштука, повы­шении давления кислорода и уменьшении скорости переме­щения мундштука. Ширина канавки определяется диамет­ром режущей струи кислорода. Скорость поверхностной резки лежит в пределах 1—6 м/мин. При изменении чистоты кислорода на 1 % скорость резки соответственно изменяет­ся, примерно, на 15%. Одним резаком можно удалять ме­талл в количестве до 5 кг/мин. При необходимости вырезки глубоких канавок резку ведут в два-три прохода. Режимы поверхностной резки приведены в табл. 33.

Таблица 33 Режимы поверхностной резки Показатели Номер мундштука 1 2 3 Давление кислорода, кгс/смг..................... 3—6 3—8 3.5-10 Скорость резки, м/мин............................... 1,5-8 1,5- -10 Расход кислорода, м'Чн.............................. 18-40 20—56 30-75 Расход горючего: ацетилена, ма/ч................................... 0,9-1,0 коксового газа........................... 4—5 Размеры канавки, мм: ширина.................................................. 15—30 18—35 30-50 глубина................................................. 2—12 2—16 2-20

При коксовом газе, по данным Э. X. Шамовского, ско­рость истечения горючей смеси берут 300 місек, состав смеси

О _ кислород ______ 1

“ коксовый газ 0,95

В этом случае применяют многосопловые мундштуки с диаметром каждого сопла от 1,8 до 3 мм (в зависимости от

расхода смеси при указанной выше скорости ее истечения). Скоростная резка (рис. 117). Сущноть этого спосо­ба состоит в том, что струя режущего кислорода направлена к поверхности разрезаемого металла под некоторым углом а, который в зависимости от толщины металла берется равным

от ЗО до 60°. В этом случае более полно используется весь кислород режущей струи, которая прорезает сразу большой участок длины реза. Это позволяет значительно повысить скорость перемещения резака относительно металла, т. е. скорость резки. Для получения чистой кромки реза одновре­менно из мундштука выте­кает три струи кислорода: _

центральная - режущая Горюш смесь

и две боковые — зачища - 2 3

ющие. Подогревающее Напра6мени пламя направлено на ост - резни. рую кромку верхней по - верхности металла, что ус­коряет процесс подогре­ва металла до температу­ры горения. Способ позво­ляет резать сталь толщи­ной от 3 до 50 мм со ско­ростями в 1,5—3 раза вы­ше обычных. Скорости резки и расход кислорода приведены в табл. 34.

Таблица 34 Расход кислорода при скоростной резке Толщина мея алла, ММ Показатели 5 10 Г 20 25 30 Скорость резки, мм! мин: заготовительная............... 2000 1500 1200 1000 850 750 чистовая односторонняя и двусторонняя.... 1500 1150 9П0 750 650 550 Расход кислорода, л/м: при заготовительной резке 45 70 100 140 180 210 при ЧИСТОВОЙ 01 посторон­ней................................... ПО 155 215 275 340 420 то же, двусторонней. . 165 230 320 400 500 620

Резку производят на переносных режущих машинах, имеющих соответствующие скорости перемещения, или с помощью тележек ХТТ-1-58, применяемых для крепления резака при машинной плазменно-дуговой резке и имеющих пределы регулирования скорости от 118 до 8000 мм/мин (см. гл. VIII, § 2).

Машинная разделительная резка. Для уклад­ки листов при машинной резке применяют передвижные или стационарные столы из швеллеров, на которых установлены конические штыри, являющиеся опорами для разрезаемого листа (рис. 118, а). Для механизации уборки шлака на Жда­новском заводе металлоконструкций применяют стеллаж, ‘показанный на рис. 118, б. Стеллаж состоит из рамы /, двух съемных решеток 2, чугунных призм 3, двух поддонов- контейнеров 4 и отбойного листа 5. Разрезаемый лист укла­дывается на призмы. Выдуваемый при резке шлак падает в поддон-контейнер. При этом поток горячих газов не направ­лен в сторону рабочего места, что улучшает условия труда резчика.

Для очистки поддонов-контейнеров со стеллажа снима­ются краном решетки с лежащими на них призмами; затем краном вынимаются контейнеры и шлак высыпается в сбор­ники для отходов производства. Установка стола с поддо­ном-контейнером по отношению к машине показана на рис. 119.

Перед резкой лист необходимо подвергнуть правке, если нужно вырезать детали с точными размерами. Детали, выре­занные из неправленного листа, могут при последующей правке изменять свои размеры. Лист так же, как и пло­скость копира, должен быть расположен строго горизон­тально.

Пространство под листом должно иметь высоту не менее 0,5 5+100 мм( где S—толщина листа, мм), так как иначе вытекающая струя и шлаки, отражаясь от поверхно­сти пола или поддона, могут испортить поверхность реза.

Пробивку отверстия для начала резки следует делать ручным резаком во избежание забивки брызгами жидкого металла или шлака каналов мундштука машинного резака.

Точность и качество реза. Точность характери­зуется отклонениями линии реза от заданной, а также от­клонением плоскости реза от заданного угла (по отношению к поверхности листа). Качество резки характеризуется чи­стотой (гладкостью) поверхности реза, степенью оплавле­ния верхней кромки реза, наличием и степенью сцепления шлака (грата) с нижней кромкой, равномерностью ширины реза по всей толщине металла и отсутствием на поверхности реза местных выплавлений (выхватов).

Отклонение линии реза от заданной вызывается смеще­нием оси резака или деформацией листа при резке. Наибольшее отклонение получается при ручной резке.

Отклонение поверхности реза от заданной происходит при изменении угла наклона резака к поверхности листа.

Гладкость поверхности реза определяется количеством и глубиной бороздок, оставляемых режущей струей кислоро­да. Бороздки обычно имеют криволинейное очертание, обус­ловленное отставанием режущей струи кислорода. Отстава­ние режущей струи обычно вызвано запаздыванием окисле­ния железа в нижних слоях металла вследствие: большей загрязненности режущей струи в нижних слоях инертными примесями — аргоном, азотом и продуктами сгорания; не­возможности непосредственного подогрева пламенем метал­ла на нижней кромке; снижения скорости и расширения режущей струи кислорода. Величина отставания возрастает при увеличении толщины металла и скорости резки или при понижении чистоты применяемого кислорода.

Если отставание настолько велико, что приводит к несо­ответствию очертаний детали на верхней и нижней кромках реза, то уменьшают скорость резки. Применение ступенчато- цилиндрических и расширяющих сопел, обеспечивающих цилиндрическую форму струи на большей длине, а также резка кислородом низкого давления, когда не происходит сильного расширения струи, существенно уменьшают отста­вание. При прямолинейной резке с нормальной скоростью соплами ступенчато-цилиндрической формы отставание составляет:

Толщина стали, мм . . 5—25 25—60 50—100 100—200

Отставание, мм. . . 1—2 5—8 8—12 12—15

Глубина бороздок зависит от давления кислорода, скоро­сти перемещения резака и вида горючего. При резке на при­родном газе поверхность реза получается без оплавлений, более ровная, чем при резке на ацетилене.

Причинами неровной поверхности реза могут быть также колебания резака при резке или неравномерная скорость его передвижения.

Оплавление верхних кромок зависит от мощности подо­гревающего пламени и скорости резки. Чем больше мощ-

ность пламени и ниже скорость, тем значительнее оплавле­ние. Особенно большое значение для чистоты поверхности реза имеет концентрация кислорода. Для получения особен­но гладкой поверхности реза рекомендуется применять кислород не ниже 99%.

Для оценки качества поверхности реза можно пользовать­ся графиками (рис. 120). В основу оценки качества реза

этим способом [21] положены следующие показатели: величи­на отставания п, шероховатость поверхности и, глубина бо­роздок h, радиус закругления верхней кромки г. Под шеро­ховатостью и понимается отклонение точки от плоскости реза. Каждый показатель имеет следующую классифика­цию: по качеству: 1 а — оптимальное качество, 1 в — очень

Рис. 120. Графики для оценки качества поверхности реза в зави­симости от толщины разрезаемого металла по следующим пока­зателям: а—величине отставания л, б — шероховатости поверхности и, в — глубине бороздок Л, г — радиусу закругления кромки г

хорошее качество, 2 а — хорошее качество, 2 в —среднее качество. Цифры / и 2 без буквенных индексов обозначают, что к качеству реза особых требований не предъявляется.

В практике применяют также оценку качества резки по пяти классам, исходя из величины отставания (табл. 35).

Таблица 35 Классы качества резки в зависимости от отставания Класс качества и характеристика резки Величина отставания, мм, при толщине металла, мм 25 100 1 чистовая вырезка фигурных де­талей......................................................... 1,5—2,0 СО 0 1 Л. о і II чистовая вырезка деталей с пря­молинейными кромками.... 3,0 6,0 Ill резка деталей, не требующих высокого качества поверхности реза............ 5,0 10,0 IV вырезка деталей с припусками на механическую обработку. . 7,5 15,0 V заготовительная резка.................... 15,0 30,0

Деформация металла при резке. Вследствие неравномерного нагрева металла при резке происходят де­формации листа, а иногда и детали. Деформация может вызывать искажение формы детали и отклонение ее разме­ров от заданных. На рис. 121, а показана деформаци-я отре­занной части листа при вырезке заготовки. Площадь заго­товки заштрихована. Для уменьшения отклонения вначале режут не по прямой, а по зигзагообразной линии (рис. 121, б). При вырезке детали в замкнутом контуре после прохожде­ния резака ее закрепляют клиньями в точках 1, 2, 3 и 4 (рис. 121, в).

Для уменьшения деформаций необходимо: жестко закреплять вырезаемые детали в приспособле­ниях с помощью упоров, шпилек, струбцин, эксцентриковых или пневматических зажимов, клиньев и пр.;

оставлять перемычки (пепрорезанные участки) между соседними частями листа, из которых вырезаются детали;

резать крупногабаритные детали одновременно несколь­кими машинами;

резать мелкие детали не из целого листа, а из предвари­тельно нарезанных прямоугольных заготовок (карт);

резать отдельные участки контура детали в такой после­довательности, при которой деформации действовали бы в противоположных направлениях и по возможности взаимно уничтожались.

В качестве примера на рис. 121, г показана последова­тельность (обозначена цифрами) резки листа на полосы

одним резаком, при котором взаимные тепловые деформа­ции уравновешиваются и деформация металла уменьшает­ся. На рис. 121, д показана машинная резка листа на полосы одновременно двумя резаками, при которой средняя полоса получает наименьшие деформации. На рис. 121, е показан раскрой листа для получения различных деталей с наймень-

Рис. 121. Деформации и способы их уменьшения при вы­резке деталей замкнутого контура: а — деформация отрезанной части листа, б — начало резания по зиг­загообразной линии, в — закрепление детали клиньями после прохож­дения резака, г — последовательность резки листа на полосы одним резаком» д — машинная резка листа иа полосы дв>мя резаками, е — раскрой листа с наименьшими деформациями

шими деформациями; для уменьшения деформаций резка ведется с оставлением перемычек, показанных на схеме чер­ными точками. Перемычки разрезают по окончании резки всего листа. Римскими цифрами показана последователь­ность резки, арабскими—детали, буквами — линии реза.

При скосе кромок под сварку машинную резку можно производить одновременно двумя резаками (при V-образ- ном) или тремя (при Х-образном) резаками, как это показа­но на рис. 122.

Резка без грата. При резке тонколистовой стали малой и средней толщины с относительно высокими скоро­стями на нижних кромках реза приваривается некоторое количество грата, состоящего из разрезаемого металла и его окислов, удаление которого занимает от 20 до 70% вре­мени, затрачиваемого непосредственно на резку. Это сни­жает экономичность резки и затрудняет ее механизацию. Условия образования грата и способы уменьшения грато-

а) в) Рис. 122. Скос кромок несколькими резаками одновременно: а—установка резаков в суппорте для получения скоса кромок листа; резка: б — двумя (/, 2) резаками, в — тремя (/, 2, 5) резаками

образования при резке низкоуглеродистой листовой стали толщиной 3—100 мм исследованы С. Г. Гузовым и Г. А. Кравецким. По данным исследований получение резов без грата возможно при следующих условиях:

максимально полном окислении металла и переходе его в шлак благодаря применению кислорода высокой чистоты, резки с минимальной скоростью для данной толщины ме­талла и минимальной мощностью подогревающего пламе­ни, увеличению расхода режущего кислорода;

выборе такого направления струи режущего кислорода, при котором шлак не затекает назад на кромки уже вы­полненного реза. Это может быть достигнуто применением резака с угловой головкой или наклоном головки так, что-

бы угол атаки режущей струи кислорода составлял 30—50э (рис. 123, а). Другим способом является резка с относитель­но малыми скоростями, при которых отстаивание линий реза близко к нулевому, что наиболее характерно для тол­щин более 12 мм (рис. 123, в). На рис. 123, б показано за­текание грата при слишком большой скорости резки;

Рис. 123. Способы резки без грата: в —с наклоном головки, б — затекание грата при большой скорости резки, в — с относительно неболь­шой скоростью, г — с наклоном головки в сторону изделия.

применении резки наклонным к вертикальной плоскости резаком в сторону изделия под углом 2—3°. В этом случае скорость резки может быть повышена, так как грат оста­ется на нижней кромке металла, идущего в отход (рис. 123, г);

увеличении давления струи режущего кислорода, что способствует более полному выдуванию шлака из разреза при резке стали толщиной свыше 12 мм. Это достигается повышением давления режущего кислорода;

использовании вместо ацетилена других горючих: керо­сина, водорода, природного газа и др.;

наличии на нижней поверхности разрезаемого листа • изолирующего слоя, препятствующего привариванию гра-

Divued bv Roman Efimov httD://www. farleD. net/~roman

та (ржавчины или обмазки из жидкого стекла слоем 1,5—

1,7 мм).

Разметка металла для резки производится с помощью измерительных инструментов и шаблонов.

Точность и способы разметки зависят от вида резки (раз­делочная, заготовительная под сборку и сварку). При раз­метке листового материала на судостроительных заводах, в машиностроении при изготовлении резервуаров, турбин, мостовых ферм, а также заготовке деталей для строитель­ных конструкций находит применение оптическая разметка с помощью специальных приспособлений, с использовани­ем фото-негативов, на которых сняты очертания деталей в масштабе 1:100; 1:20; 1:10; 1:5 и 1:2,5. Изображение с негатива проецируется на лист металла и обкернивается (рис. 124). Оптический способ облегчает разметку, повы­шает производительность труда и точность при разметке, дает экономию металла.

При разметке необходимо стремиться максимально ис­пользовать обрабатываемый лист металла и снизить отхо­ды за счет наиболее рационального размещения на нем вы­резаемых деталей. Один из примеров целесообразного рас­кроя листа при вырезке деталей корпуса судна приведен на рис. 125. Здесь одинаковые по форме и размерам де­тали расположены так, что вырезаются за один проход резака. В данном примере при резке двух листов общая длина резов сокращается на 45 м, экономия времени рез­ки составляет 47 мин, экономия кислорода 2 м3, ацетиле­на 0,6 м3, листового металла 2 м2. Уменьшаются деформа­ции и повышается точность резки.

Разметка металла под резку является важной подгото­вительной операцией и требует тщательного продумывания и разработки всего процесса резки, соответствующих рас­четов и проектирования шаблонов. Поэтому на крупных заводах разметке уделяется большое внимание и ею зани­маются специальные лица в технологических отделах и бюро.