1 Способы раскроя материалов легкой промышленности

Для резания материалов в легкой промышленности используют различные источники энергии: механическая, электрическая, химическая, тепловая. Нашли применение способы резания, использующие комбинированные источники энергии. Классификация способов резания по типу источника энергии, виду режущего инструмента и характеру взаимодействия его с обрабатываемым материалом представлена с помощью блок-схемы [3], приведенной на рис. 1.1.

Механическое резание получило большее развитие среди всех способов ввиду своей простоты. Резание осуществляется методом внедрения клина режущей кромки инструмента в материал, приводя к деформации и разрушению последнего по заданному контуру. Большой спектр инструмента и способов взаимного движения инструмента и разрезаемых заготовок обусловил возможность вычленения способов резания в четыре группы: простой, сложный, парный, комбинированный.

При простом резании происходит разрушение материала режущим инструментом, имеющим одну режущую кромку и со­вершающим только рабочее движение, определяемое конфигу­рацией линии резания. К этой группе относятся: резание ножом, пробивание (прорубание) иглой, вырубание резаками (ноже­выми штампами) или вырезание деталей с их помощью путем прокатывания валика (катковый, ротационный или валичный способ).

Парный способ резания предусматри­вает сложное движение режущего инструмента, состоящее из рабочего и дополнительного движений, преимущественно перпендикулярного поверхности обрабатываемой детали. Режущим инструментом при обработке этим способом мо­гут служить ножи, пилы, ленты, а также струя жидкости (гидроструйный способ) высокого давления.

В случае разрушения материала по одному контуру двумя режущими кромками говорят о парном способе резания, инструментом для которого служат ножницы или комплект инструмента «пуансон-матрица».

Комбинированное резание включает в себя комбинацию ука­занных способов.

К комбинированному механическому способу резания относят еще и виброрезание, совмещающее в себе один из представленных выше способов резания с вибровоздействием на материал с целью облегчения его обрабатываемости.

Остальные способы резания представляют собой сочетание термического воздействия на материал с действием либо механического инструмента (термомеханический), либо немеханического инструмента физико-химической природы (термофизический). Название способы резания при термофизическом воздействии получили по типу применяемого инструмента: электронного луча и лазера (лучевой), микроплазменной струи из аргона (плазменный), электрического разряда (электроразрядный).

Рисунок 1.1 – Классификация способов резания

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Для термомеханического способа резания характерно применение тепла, вызывающего нагрев материала, с дополнительным механическим воздействием. В эту группу входит резание путем контактной передачи тепла от нагретой проволоки (электротермический), токами высокой частоты (ТВЧ), ультразвука (ультразвуковой).

Помимо представленных в классификации способов резания различными НИИ проводились исследования по использованию химического резания. Однако требования создания дополнительных условий для производства при таком способе сильно ограничили возможности его применения. Таким образом, представленная классификация не исчерпывает всех возможных способов раскроя, но представляет те, что нашли применение на производстве.

Помимо классификации по источникам используемой энергии различают классификации способов раскроя по различным технологическим признакам. Существенным из всего спектра классификационных признаков при описании оборудования является порядок обработки изделия. В соответствии с этим признаком различают последовательный, параллельный и комбинированный способы. Последовательный способ раскроя предполагает последовательный обход режущим инструментом контура изделия, вырезаемого от заготовки. В случае параллельного способа происходит одновременное вырезание всей формы изделия из заготовки. В случае комбинированных способов происходит чередование последовательного и параллельного способов.

Из всего разнообразия способов резания не все создают предпосылки для автоматизации раскроя, так как требуют дополнительных сложных конструкций механизмов движения рабочего инструмента относительно материала или материала относительно рабочего инструмента, дополнительных систем защит от вредных воздействий при раскрое, имеют низкую производительность для того или иного типа производства. К примеру, мелкосерийное производство, для которого характерна частая смена типоразмеров выпускаемых изделий, в большей мере нуждается в оборудовании, реализующем последовательный способ раскроя, так как при параллельном способе раскроя требуется изготовление широкой номенклатуры оснастки и режущего инструмента, соответствующего всем типоразмерам изделия. Однако оборудование, реализующее последовательный способ раскроя, оказывается преимущественно крупногабаритным, что является недостатком при мелкосерийном производстве, размещающемся в условиях малых площадей предприятия. Поэтому оптимальный выбор раскройного оборудования для конкретного производства часто является достаточно ответственной инженерной и экономической задачей.

Применение в автоматизированных установках и прессах для раскроя материалов легкой промышленности получили способы резания вырубанием, механическим ножом, струей жидкости высокого давления и лучом лазера. Данные способы будут подробно раскрыты в следующих разделах.

К содержанию

   
© ALLROUNDER