de cuong bai giang cat ton .pdf
-
Upload
tranthuy121726 -
Category
Documents
-
view
234 -
download
0
Transcript of de cuong bai giang cat ton .pdf
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 1
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ MÁY CẮT NHIỆT
TỰ ĐỘNG VÀ BÁN TỰ ĐỘNG
I. Lịch sử phát triển.
1. Trên thế giới.
- Cắt kim loại bằng khí cháy đã xuất hiện từ rất lâu trên thế giới.
- Năm 1893, Henri Moissan đưa vào sản suất Cacbuacanxi và khi chất này
phản ứng với nước thì tạo ra
- Năm 1897, Georges Claude và Albert Hess khám phá ra khí Axêtylen
(C2H2 ) hoà tan trong Axêtôn, ngày nay khí này vận chuyển trong các
bình thép được nhồi đầy chất xốp (Axêtôn)
- Năm 1902, Georges Claude hoàn thiện phương pháp hoá lỏng không khí
trong khi tách oxy khỏi không khí bằng chưng cất.
- Năm 1901, Charles Picard chế tạo nên mỏ hàn khí sử dụng O2 và C2H2
- Giữa năm 1905 và 1925 hàn bằng khí O2 và C2H2 được sử dụng phổ biến.
- Khoảng 100 năm trở về trước người ta chế tạo máy cắt khí bán tự động.
- Khoảng 30 năm trở lại đây máy cắt khí tự động đầu tiên đã xuất hiện tại
Anh và Liên Xô cũ,…
- Ngày nay, sử dụng rất rộng rãi các loại máy cắt khí Ôxy hỗn hợp với sự
trợ giúp của máy tính và máy cắt “C.N.C” _ Cutting Number Control -
tự động hoàn toàn.
2. Ở Việt Nam.
- Cắt kim loại bằng khí cháy ở Việt Nam hiện nay đang được sử dụng và
ứng dụng rộng rãi, đặc biệt là trong ngành đóng tàu.
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 2
- Cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp khác thì cắt tôn bằng
khí được quan tâm và phát triển rất mạnh.
- Trước kia chúng ta chỉ sử dụng mỏ cắt tay nhưng những năm gần đây các
máy cắt bán tự động và tự động được sử dụng rộng rãi. Đây là những
thiết bị dùng để cắt tôn, không thể thiếu trong ngành chế tạo vỏ tàu thép.
II. Các loại khí thường dùng.
1. Khí Oxy.
- Đóng vai trò quan trọng trong công nghệ cắt hơi, chiếm khoảng 21% thể
tích không khí, trọng lượng riêng = 1,46kg/m3.
- Độ tinh khiết của oxy ảnh hưởng lớn đến tốc độ cắt và lượng tiêu khí và
chất lượng mép cắt.
Độ tinh khiết O2 99,5 99 98,5 98 97,5
Tốc độ cắt 100 95 91 87 83
Tiêu hao khí O2 100 111,9 129,1 145,9 168
- Lượng tiêu khí còn phụ thuộc và chiều dày, chất lượng bề dày kim loại
cắt.
Điều chế O2:
+ Điện phân nước: 2H2O
> O2 + 2H2
+ Hoá lỏng không khí: Thu được O2 ở -1830C, Ar (-185
0C), N2
(-1950C
).
2. Khí cháy.
- C2H2, CH4, C3H8, C6H2, H2.
- Đặc tính của các loại khí này là tốc độ cháy.
- Tốc độ cháy cao -> hiệu suất ngọn lửa cao.
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 3
- Đối với kim loại cắt mỏng -> bề mặt có nhiều bụi bẩn có tốc độ cháy cao
( C2H2 ).
- Kim loại cắt dày -> dùng hơi đốt có tốc độ cháy chậm ( hơi thắp sang )
- Hơi thắp sang ( 50 H2, 18 CH2, 15 CO, 3 CO2,…)
Bảng đặc tính kỹ thuật của hơi đốt dùng để cắt hơi
Đặc tính Axetilen Hơi thắp
sáng Hyđrô Prôpan
Kí hiệu C2H2 - H2 C3H8
Khối lượng riêng (Kg/cm3) 1,171 0,68 0,090 2.019
Thể tích cháy
- Trong không khí
- Trong oxy
2,3 82
2,3 93
6 35
4 70
4,1 75
4,5 95
2,3 9,5
3 43
T0 cháy thấp nhất (
0C)
- Trong không khí
- Trong oxy
335
335
560
450
510
450
510
490
Tốc độ cháy, cm/s (0C)
- Trong không khí
- Trong oxy
131
1350
64
750
267
890
32
370
Hiệu xuất ngọn lửa
(Kcal/cm3s)
10,7 3,03 3,34 2,56
T0 ngọn lửa trong oxy (
0C) 3200 2000 2100 2750
Phương pháp điều chế. CaC2 Lọc khô
than đá
Điện phân
H2O Lọc dầu
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 4
3. Ngọn lửa hàn và cắt khí.
- Qu¸ tr×nh ch¸y cña O2 vµ C2H2 hoÆc khÝ kh¸c sÏ sinh ra nhiÖt vµ ¸nh s¸ng.
- C¨n cø vµo tû lÖ cña hçn hîp khÝ hµn, ngän löa hµn cã thÓ chia lµm 3 lo¹i
ngän löa hµn:
+ Ngän löa b×nh thêng
+ Ngän löa « xy ho¸
+ Ngän löa c¸c bon ho¸
a) Ngän löa b×nh thêng:
Khi tû lÖ 22
20
HC= 1.1-1.2. Chia lµm ba vïng:
- Vïng h¹t nh©n: C2H2 C + H. Sù ph©n huû nµy phô thuéc vµo nhiÖt ®é.
NÕu nhiÖt ®é > 8000C th× t¹o ra mªtan: C2H2 = CH4 + 3C.
NÕu nhiÖt ®é > 10000C th× mªtan bÞ ph©n huû: CH4 = C + 2H2.
V× cã cacbon nªn ngän löa s¸ng tr¾ng vµ kh«ng cã «xi tham ra ph¶n øng nªn nhiÖt
®é thÊp kh«ng dïng ®Ó hµn.
Vïng hoµn nguyªn
(vïng lµm viÖc)
Vïngch¸y hoµn toµn Nh©n
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 5
- Vïng hoµn nguyªn:C2H2 + 02 = 2C0 + H2 +107,50kcal/g-mol.
Vïng nµy cã mµu s¸ng xanh nhiÖt ®é ®¹t kho¶ng 32000C. Cã C0 vµ H2 lµ nh÷ng
chÊt cã khÝ cã t¸c dông b¶o vÖ vµ cã tÝnh hoµn nguyªn. Do ®ã dïng ngän löa vïng
nµy ®Ó hµn (C0: 61%; H2: 22%; H: 17%).
- Vïng ch¸y hoµn toµn: 2C0 + H2 +3/202 = 2C0 + H20.
Cµng ra xa miÖng phun ngän löa cµng thiÒu «xi nªn muèn ch¸y ®îc nã ph¶i lÊy
«xi ngoµi m«i trêng. Vïng nµy ngän löa cã mµu n©u xÉm nhiÖt ®é thÊp dÇn,
kh«ng dïng ngän löa vïng nµy ®Ó hµn v× cã h¬i níc, khÝ cacbonic vµ mét sè khÝ
kh¸c nh Nit¬ dÔ «xi ho¸ kim lo¹i vµ hoµ tan khÝ vµo kim lo¹i láng.
+) Ph¹m vi sö dông: Dïng ®Ó hµn c¸c lo¹i thÐp ®ång nguyªn chÊt, b¹c.
b). Ngän löa «xi ho¸: 22
20
HC>1,2
Khi ch¸y s¶y ra c¸c ph¶n øng: 2O2 + C2H2 = 2CO + H2 + O2.
Råi sau ®ã tiÕp tôc ch¸y víi O2 cña kh«ng khÝ: 2CO + 2H2 + O2 + O2 = 2CO +
2H2O.
Do thõa oxi nªn nh©n ngän löa ng¾n l¹i, vïng hoµn nguyªn vµ vïng ch¸y kh«ng
hoµn toµn kh«ng ph©n biÖt râ rµng. Mµu s¾c ngän löa s¸ng tr¾ng. Vïng hoµn
nguyªn chøa 6 7%O2 vµ kho¶ng 5%O2 nªn tÝnh chÊt hoµn nguyªn bÞ mÊt vµ nã
mang tÝnh «xi ho¸ nªn gäi lµ ngän löa «xi ho¸.
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 6
- Ph¹m vi øng dông:
Ngän löa nµy dung ®Ó hµn hîp kim ®ång (®ång thau, ®ång thanh) hoÆc dïng ®Ó
nung nãng vµ c¾t hít bÒ mÆt kim lo¹i. Kh«ng dïng ®Ó hµn kim lo¹i vµ hîp kim
kh¸c.
c). Ngän löa C¸cbon ho¸: 22
20
HC<1.
Khi ch¸y s¶y ra c¸c ph¶n øng: O2 + C2H2 = CO + H2 + C.
Sau ®ã lÊy «xi ngoµi kh«ng khÝ ®Ó ch¸y: CO + H2 + C +2O2 = 2CO2 + H2O.
V× thõa C2H2 ne khi ch¸y ngän löa thõa C, do ®ã mang tÝnh c¸cbon ho¸. Nh©n ngän
löa kÐo dµi ra vµ chiÕm c¶ vïng hoµn nguyªn, nhiÖt ®é ngän löa thÊp v× cã CO2 vµ
H2O. Khi hµn ngän löa nµy cã mµu n©u xÉm do C¸cbon ch¸y.
- Ph¹m vi øng dông: Dïng ®Ó hµn gang, nh«m vµ hîp kim cña nh«m, Ýt dïng ®Ó
hµn kim lo¹i vµ hîp kim kh¸c.
III. Một số thiết bị thường dùng khi cắt tay.
1. Mỏ cắt tay
a. Yªu cÇu:
- Ngoµi nh÷ng yªu cÇu cÇn thiÕt nh má hµn th× má c¾t cÇn cã nh÷ng yªu cÇu sau:
+ §¶m b¶o c¾t ®îc tÊt c¶ c¸c híng.
+ Ph¶i cã tû lÖ thÝch ®¸ng gi÷a lç hçn hîp nung nãng vµ lç «xy c¾t.
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 7
+ Cã thÓ ®iÒu chØnh ngän löa vµ dßng «xy c¾t.
+ Cã c¸c bé phËn g¸ l¾p ®Ó c¾t vßng vµ lç.
+ Bé má c¾t cã nhiÒu ®Çu c¾t, ®Ó c¾t c¸c chiÒu dµy kh¸c nhau.
+ Má c¾t ph¶i cã chiÒu dµi thÝch hîp ®Ó ®¶m b¶o kho¶ng c¸ch tõ tay ®Õn ®Çu
má tr¸nh báng.
b. CÊu t¹o kiÓu hót:
1. §Çu má c¾t; 2. èng dÉn; 3. Van; 4. Van; 5. èng dÉn; 6. èng dÉn; 7. Tay cÇm; 8.
Vá;
9. Van; 10. Má hót; 11. £cu; 12. Buång hçn hîp; 13. èng dÉn; 14. Lç má trong;
15. Lç má ngoµi.
c. Nguyªn lý lµm viÖc:
- Trong tay cÇm 7 vµ vá ngoµi 8 cã buång hçn hîp 12 nèi víi vá b»ng ªcu 11, má
hót 10 dÉn khÝ vµo buång hçn hîp.
- KhÝ C2H2 vµo má c¾t theo èng dÉn sè 6 nhê má hót sè 10, ¤xy qua èng dÉn khÝ
sè 5 theo hai ®êng:
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 8
+ Mét ®êng vµo buång hçn hîp ®Ó kÕt hîp víi C2H2 lu lîng ®îc ®iÒu
chØnh b»ng van sè 9 ®Ó t¹o thµnh ngän löa nung nãng vËt c¾t ®îc ®iÒu chØnh b»ng
van 4. Tõ buång hçn hîp khÝ ch¸y theo èng 13 qua ®Çu má c¾t 1 vµ theo c¸c lç cña
má ngoµi 15 vµ lç nhá cña má trong 14 ®Ó t¹o nªn ngän löa nung nãng.
+ Mét ®êng kh¸c «xy theo èng 5 qua van 3 theo èng 2 vµo ®Çu má c¾t 1 qua
r·nh gi÷a cña má trong 14 t¹o nªn dßng «xy c¾t.
Nh÷ng chó ý khi sö dông:
- Khi sö dông má c¾t ngoµi nh÷ng chó ý gièng nh khi sö dông má hµn ta cÇn chó
ý thªm mét sè ®iÓm sau: §iÒu chØnh ¸p lùc cña «xy vµ chän sè hiÖu ®Çu má c¾t
phô thuéc vµo chiÒu dµy cña kim lo¹i c¾t lµm sao ®¶m b¶o qu¸ tr×nh c¾t ®¹t n¨ng
suÊt cao nhÊt.
2. Van giảm áp dùng cho chai Oxy
a. NhiÖm vô cña van gi¶m ¸p:
- Van gi¶m ¸p cã nhiÖm vô chÝnh lµ: gi¶m ¸p suÊt cao cña khÝ ë trong b×nh chøa
tíi ¸p suÊt thÊp phï hîp víi chÕ ®é hµn, ®iÒu chØnh lîng tiªu hao khÝ nÐn vµ gi÷
cho ¸p su©t cña hçn hîp khÝ ë ®Çu má hµn æn ®Þnh kh«ng phô thuéc vµ sù thay ®æi
¸p suÊt trong b×nh chøa.
- Van gi¶m ¸p cho khÝ «xy ta cã thÓ chØnh ¸p suÊt khÝ tõ 150 at xuèng 1- 15 at.
- Van gi¶m ¸p cho khÝ Axªtylen cã thÓ ®iÒu chØnh ¸p suÊt c¸c m¸y sinh khÝ tõ 0,1
– 15 at thÝch øng víi viÖc hµn vµ c¾t kim lo¹i.
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 9
b. CÊu tao :
1. èng dÉn khÝ
2. §ång hå ®o ¸p suÊt
3. Lß xo
4. Buång cao ¸p
5. Van
6. Van an toµn
7. §ång hå
8. Buång thÊp ¸p
9. Lß xo
10. VÝt ®iÒu chØnh
11. Mµng cao su.
Nguyªn lý lµm viÖc:
- KhÝ nÐn tõ chai «xy hoÆc tõ m¸y sinh khÝ ®i theo èng dÉn khÝ 1 vµo buång cao ¸p
4 ®îc ®o ¸p suÊt bëi ®ång hå sè 2, khÝ sÏ ®i xuèng buång thÊp ¸p sè 8 nhê khe hë
díi van 5 víi ¸p suÊt ®o b»ng ®ång hå 7 råi ®i ra ngoµi má hµn má c¾t.
- §Ó cã ¸p suÊt yªu cÇu ta nh×n vµo ®ång hå 7 ®iÒu chØnh thÓ tÝch buång 8 b»ng
c¸ch ®iÒu chØnh mµng cao su 11 nhê vÝt 10 th«ng qua lß xo 9.
- Trong qu¸ tr×nh hµn v× mét lý do nµo ®ã ¸p suÊt buång 8 thay ®æi th× nã tù ®iÒu
chØnh lÊy, khi ¸p suÊt buång 8 gi¶m xuèng lß xo 9 n©ng mµng cao su 11 thanh 12
vµ n¾p van 5 lªn lµm cho thÓ tÝch buång 8 thu hÑp l¹i cöa van 5 réng ra lîng khÝ
vµo buång 4 nhiÒu h¬n do ®ã ¸p suÊt buång 8 t¨ng lªn tíi møc yªu cÇu.
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 10
- Vµ ngîc l¹i khi ¸p suÊt trong buång 8 t¨ng lªn lóc ®ã mµng cao su 11 nÐn lß xo
9 l¹i, kÐo thanh 12 vµ van 5 xuèng cöa van 5 thu hÑp l¹i khÝ tõ buång 4 ®i xuèng Ýt
h¬n vµ ¸p suÊt buång 8 l¹i gi¶m ®Õn møc yªu cÇu.
- Trêng hîp ¸p suÊt buång 8 t¨ng lªn qu¸ møc lµm mµng cao su 11 kh«ng thÓ Ðp
lß xo 9 xuèng ®îc n÷a th× van an toµn 6 sÏ më vµ khÝ tho¸t ra ngoµi ®¶m b¶o an
toµn cho van gi¶m ¸p.
3. Thiết bị an toàn:
a) Kiểu kÝn
Môc ®Ých, nhiÖm vô:
- NhiÖm vô chñ yÕu cña kho¸ b¶o hiÓm lµ dËp t¾t ngän löa quÆt l¹i ®Ó b¶o
vÖ cho èng dÉn khÝ vµ thïng ®iÒu chÕ khÝ axªtylen ®Ó ®¶m b¶o an toµn
cho thiÕt bÞ vµ ngêi sö dông
CÊu t¹o:
- 1. Vá b×nh
- 2. èng dÉn
- 3. N¾p van
- 4. Lç
- 5. èng
- 6. èng
- 7. Mµng máng
- 8. Van kiÓm tra
níc
Nguyªn lý lµm viÖc:
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 11
- B×nh thêng khi hµn khÝ axªtylen ®i theo èng 2 qua van sè 3 qua lç 4 ®i
vµo èng 5 ®i theo èng 6 ra má hµn, má c¾t.
- Khi cã hiÖn tîng ngän löa ch¹y tõ má hµn vµo trong b×nh, th× ¸p suÊt
trong b×nh t¨ng lªn n¾p 3 ngay lËp tøc ®ãng l¹i kh«ng cho khÝ axªtylen ®i
ra n÷a. §Õn mét ¸p suÊt ®ñ lín th× nã lµm ph¸ vì mµng b¶o hiÓm sè 7
(lµm b»ng nh«m máng) tho¸t ra ngoµi. §¶m b¶o an toµn cho thiÕt bÞ.
- C¸ch sö dông: Më mµng an toµn 7 ®æ níc vµo b×nh khi thÊy níc ë van
sè 8 ch¶y ra lµ ®îc, sau ®ã ®ãng chÆt van sè 8 vµ mµng sè 7 l¹i.
- Thêng xuyªn kiÓm tra b×nh b¶o hiÓm tõ 12 lÇn trong 1 ca lµm viÖc, nÕu
thÊy an toµn th× míi ®a vµo sö dông mçi khi mµng bÞ ph¸ vì thay l¹i
mµng kh¸c, cung cÊp ®ñ níc cho b×nh.
b) Kiểu hở.
CÊu t¹o:
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 12
1. èng dÉn khÝ vµo, 2. èng dÉn khÝ ra, 3. Van kiÓm tra níc, 4. èng tho¸t khÝ ch¸y
Nguyªn lý lµm viÖc:
- B×nh thêng khi hµn hoÆc c¾t khÝ axªtylen ®i theo èng 1 qua m«i trêng
níc ®i theo èng 2 ra má hµn, má c¾t.
- Khi cã hiÖn tîng ngän löa ch¹y tõ má hµn vµo trong b×nh, th× ¸p suÊt
trong b×nh t¨ng lªn t¸c dông lªn bÒ mÆt tho¸ng cña níc, ®Èy níc d©ng
lªn èng 1 chÆn kh«ng khÝ axªtylen ®i vµo. §ång thêi mùc níc h¹
xuèng miÖng èng 4 hë ra vµ hçn hîp khÝ ch¸y tho¸t ra ngoµi . §¶m b¶o
an toµn cho thiÕt bÞ.
- C¸ch sö dông: §æ níc qua èng 4 vµo b×nh khi thÊy níc ë van sè 3 níc
ch¶y ra lµ ®îc, sau ®ã ®ãng chÆt van sè 3 l¹i.
- Thêng xuyªn kiÓm tra b×nh b¶o hiÓm tõ 12 lÇn trong 1 ca lµm viÖc, nÕu
thÊy an toµn th× míi ®a vµo sö dông mçi khi mµng bÞ ph¸ vì thay l¹i
mµng kh¸c, cung cÊp ®ñ níc cho b×nh.
- Khãa b¶o hiÓm kiÓu nµy ding cho b×nh cã ¸p suÊt thÊp.
c) Một số bình sinh khí:
- B×nh ®iÒu chÕ kiÓu ®¸ r¬i vµo níc ( H×nh a ) cã hiÖu suÊt sinh khÝ cao
(trªn 95%), khÝ C2H2 ®îc lµm nguéi vµ lµm s¹ch tèt nhng cÇn cã ®é h¹t
®ång ®Òu, tèn nhiÒu níc, kÝch thíc lín vµ ®iÒu chØnh phøc t¹p.
- KiÓu b×nh ®iÒu chÕ níc r¬i vµo ®¸ ( H×nh b ) cã kÝch thíc bÐ, tèn Ýt
níc kh«ng cÇn cì h¹t ®ång ®Òu nhng hiÖu suÊt thÊp ( 85 90 )% khÝ
C2H2 kh«ng ®îc lµm s¹ch vµ bÞ nung nãng m¹nh.
Hai lo¹i b×nh trªn thuéc lo¹i ®iÒu chØnh lîng khÝ b»ng c¸ch ®iÒu chØnh chÊt
tham gia ph¶n øng.
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 13
- KiÓu b×nh ®iÒu chÕ ®¸ tiÕp xóc víi níc ( H×nh c ) cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n,
thuËn tiÖn trong sö dông nhng khÝ C2H2 kh«ng ®îc lµm s¹ch vµ lµm
nguéi.
IV. An toàn trong cắt hơi.
1. Điều kiện chung:
- Không sử dụng ống dẫn bị thủng.
- Không để mỏ dây dẫn gần gần nguồn nhiệt.
- Không để ống dẫn khí trên đường vận chuyển.
- Không dùng ống dẫn O2 C2H2
- Sử dụng khoá bảo hiểm.
- Làm việc phải có bảo hộ lao động.
- Có nhiệm vụ, trách nhiệm được vận hành.
2. Đối với chai khí:
- Không phơi nắng.
- Có thiết bị vận chuyển, tránh va đập.
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 14
- Không để dính dầu mỡ,…
- Không để chung chai O2 và khí cháy.
- Chai phơi phải có giá để.
- Không sử dụng hết khí:
+ O2 -> 0,5 at
+ Khí cháy -> 0,3 at.
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 15
Chương 2
CẮT TÔN TRÊN MÁY CẮT NHIỆT BÁN TỰ ĐỘNG
I. Giới thiệu chung.
1. Khái niệm.
- Là loại máy cắt trong đó sự chuyển dịch của mỏ cắt được tự động hoá
nhờ mô tơ điện cùng các bánh xe lăn trên thanh ray hoặc trên mặt tấm
kim loại cắt. Còn đầu cắt được điều chỉnh bằng tay.
- Đặc điểm: Chỉ cắt được mạch cắt thẳng, cong theo hướng của đường ray.
2. Thiết bị cắt bán tự động ( máy cắt con rùa ).
a) Cấu tạo đầu của mỏ cắt.
b) Sơ đồ pha trộn khí.
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 16
c) Mô hình máy cắt bán tự động O2.
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 17
Một số hình ảnh của máy cắt bán tự động:
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 18
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 19
3. Điều kiện để cắt được kim loại bằng khí.
- Kim loại phải cháy trong dòng oxy (oxy hoá )
- Nhiệt độ cháy nhỏ hơn nhiệt độ n/c
- Nhiệt độ nóng chảy oxit kim loại tạo thành < t0 nc kim loại đó.
- Duy trì đủ nhiệt lượng.
- Tính dẫn nhiệt kim loại cắt không được quá cao
- Oxit nóng chảy phải có tính chảy lỏng cao.
II. Công nghệ cắt hơi.
1. Chuẩn bị.
- Làm sạch và lấy dấu.
- Chuẩn bị mỏ cắt.
- Làm sạch phép cắt, mỏ cắt, dây cắt,…
- Kiểm tra van giảm áp, khoá bảo hiểm.
2. Trình tự cắt.
a) Bắt đầu.
- Mồi lửa -> điều chỉnh ngọn lửa hợp lý.
b) Tiến hành cắt.
- Góc độ mỏ cắt.
- Khoảng cách.
c) Kết thúc.
- Đóng van O2 nung
- Đóng van C2H2 nung
- Đóng van O2 nung
Khoá các chai khí
Tỉ lệ pha trộn:
K =
=
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 20
III. Nguyên lý làm việc của máy bán tự động.
1. Chuẩn bị.
-> Chai, bình có dung tích 20l
- Kiểm tra lưu lượng khí
- Chuẩn bị dây dẫn khí:
+ Ống dẫn O2 chịu áp lực 1
+ Ống dẫn C2H2 chịu áp lực 0,5
( 2 màu: xanh ( ) và nâu, đỏ ( GAS))
Kiểm tra thiết bị - máy cắt.
+ Đầu cắt
+ Các thiết bị điều chỉnh.
+ Bánh xe và ray.
+ Mô tơ, nguồn điện
Chuẩn bị vật liệu cắt.
+ Kích thước.
+ Làm sạch.
+ Lấy dấu thẳng, cong, tròn….
2. Công nghệ cắt.
- Đặt ray thuộc dấu cắt.
- Cho oxy làm sạch và làm nóng vào buồng trộn. ( Từ tư - nhẹ nhàng )
- Mở van GAS ( C2H2 ) -> kiểm tra theo chỉ báo của đồng hồ.
- Mở van oxy cao áp – O2 cắt
- Điều chỉnh ngọn lửa cắt cho phù hợp với yêu cầu kỹ thuật – An toàn.
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 21
- Khởi động bánh xe làm việc.
- Luôn theo dõi mạch cắt – kích thước ngọn lửa - đồng hồ đo điện
- Tốc độ cắt tương đương với tốc độ dịch chuyển của máy cắt.
3. Kết thúc cắt.
- Stop bánh xe.
- Khóa van oxy cắt.
- Khoá van khí cháy C2H2
- Khoá van khí O2 nung.
- Kiểm tra lần cuối cả quả quá trình cắt vừa qua( Dựa vào các đồng hồ cắt)
Bảng đặc tính của một loại máy cắt hơi bán tự động
Đặc tính Chiều dày vết cắt, mm
5 10 20 50 80 100
Tốc độ cắt, 0,5 0,33 0,25 0,16 0,14 0,14
Tiêu hao O2, 55 90 175 600 1100 1350
Tiêu hao C2H2, 10 15 20 40 70 100
Áp suất O2,
2,2 2,5 3,5 5 6 7
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 22
Chương 3
CẮT TÔN TRÊN MÁY CẮT NHIỆT TỰ ĐỘNG
I/ Giới thiệu chung:
1. Khái niệm máy cắt hơi tự động.
- Tự động: Toàn bộ sức cơ bắp của con người được thay thế bằng máy móc
và được tự động hoá.
- Máy cắt hơi tự động: là những máy cắt mà trong đó việc điều chỉnh mỏ
cắt và điều chỉnh cả quá trình cắt kể cả việc đánh lửa, tắt lửa đề được tự
động hoá.
2. Thiết bị cắt tự động.
a) Máy cắt chép hình.
- Đây là loại máy được sử dụng nhiều ở Việt Nam, đây là một loại máy cắt
tiên tiến.
- Điểm khác cơ bản của máy cắt chép hình là chuyển động của đầu cắt
theo 2 trục X,Y được dẫn động bằng hai động cơ riêng biệt điều khiển
bằng các tín hiệu lấy từ đầu đọc quay học
( làm nhiệm vụ đọc bản vẽ ) thong qua
mạch điều khiển.
- Bản vẽ được đặt trên bàn phẳng, sơn màu
đen để đảm bảo độ tương phản với giấy
trắng.
- Đầu đọc quang học sẽ dò theo các nút vẽ,
truyền tín hiệu đến mạch điều khiển chuyển động của hai động cơ theo
hai trục X, Y, làm cho đầu cắt có một quỹ đạo chuyển động giống như
các đường trên bản vẽ.
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 23
Đặc điểm: Máy cắt chép hình chỉ cắt được chi tiết có kích thước giống
như kích thước thật trên bản vẽ. Tuỳ thuộc vào số đầu cắt mà máy cắt có
thể cắt được hai hay nhiều chi tiết cùng một lúc.
Hiện nay thường dùng phổ biến nhất là loại máy cắt hơi tự động chép
hình ( pantograph )
Sơ đồ chuyển động của máy cắt hơi tự động chép hình
1- Đầu chép hình.
2- Các mỏ cắt.
3- Dưỡng mẫu.
4- Vật cắt.
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 24
Đầu điện từ: gồm một bộ phận nam châm điện ( có thể dùng nam châm
thường ) và trục lăn có nhiều rãnh khía để tránh hiện tượng trượt trên
mép dường mẫu. Nhờ bộ phận nam châm trục lăn áp sát vào dưỡng làm
từ thép dày 4 6 mm theo tỷ lệ 1 : 1. Trục lăn chuyển động được nhờ
một động cơ điện một chiều.
Tốc độ quay của trục lăn cũng như tốc độ chuyển dịch đầu điện từ
được điều chỉnh bằng tốc độ quay của động cơ thông qua một điện trở.
Sau một thời gian làm việc, khi trục lăn bị mòn các rãnh khía, bắt đầu
có hiện tượng trượt, người ta phải thay trục lăn mới. Độ chính xác cúa
phương pháp chép hình bằng đầu dẫn điện từ có thể tới 0,5 mm.
Đầu chép hình hai trục lăn (H.a): đầu dẫn loại này có hai trục lăn kẹp
miếng tôn mỏng bao quanh dưỡng mẫu bằng gỗ nhờ một hệ thống lò xo.
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 25
Một trục lăn có răng khía là trục động, côn trục kia là trục theo, đầu chép
hình loại này cho độ chính xác 1mm.
Đầu dẫn kiểu bánh răng ( H.b ): Chuyển động nhờ động cơ điện và
điều khiển bằng tay dọc theo nét vẽ trên giấy hoặc trên bản vẽ với tỉ lệ
1:1, độ chính xác 1mm.
Đầu chép hình tế bào quang điện.
- Điều khiển mỏ cắt bằng tế bào quang điện.
a b
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 26
- Cách thực hiện: người ta chiếu qua nét vẽ một điểm sang rất nhỏ sao cho
một nửa nằm trên vệt đen, một nửa nằm ngoài, ánh sáng đó chiếu vào
một tế bào quang điện. Nếu điểm sáng bị chia đôi bằng nhau máy sẽ dịch
chuyển theo đường thẳng.
- Sự thay đổi điện tính ánh sáng phân chia sẽ làm thay đổi thế hiện đó làm
động cơ đổi hướng chuyển động đồng thời quay đầu chép hình.
- Độ chính xác: 0,1mm.
- Dưỡng mẫu dùng cho lại máy này đó là “ phim kính âm bản” theo tỉ lệ
1/100, chính xác và thuận tiện cho việc lưu trữ tài liệu.
- Hình ảnh của một số máy cắt khí tự động động chép hình:
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 27
b) Máy cắt hơi CNC.( điều khiển số bằng máy tính)
- Máy cắt CNC điều khiển mỏ cắt theohai trục
X,Y được thực hịên bởi hai động cơ
- Hai động cơ được điều khiển bởi một hệ thống
điều khiển.
- Bản vẽ được vẽ trên máy tính -> chuyển đổi
thành các tín hiệu điều khiển chuyển động của các động cơ sao cho chi
tiết cắt được có hình dáng và kích thước giống như bản vẽ trên máy tính.
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 28
- Đây là loại máy rất hiện đại, cho năng xuất và chất lượng cao.
- Tuỳ theo kích thước của máy mà có thể bố trí 2,4,5 hay nhiều đầu cắt trên
cùng một máy -> nên còn gọi là máy cắt giàn.
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 29
- Thông thường máy còn bố trí thêm đầu cắt phôma để cắt thép không gỉ
và kim loại màu.
- Ngoài ra máy còn có thể lắp thêm nhiều thiết bị hiện đại khác như thiết bị
tự đông đánh lửa, thiết bị điều chỉnh tốc độ cao đầu cắt, thiết bị phun
nước làm mát, ...
Các phương án mô phỏng đoạn cong và đoạn thẳng của đầu cắt - đối với
máy cắt hơi CNC.
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 30
II/ Công nghệ cắt tôn trên máy cắt nhiệt tự động (CNC)
1. Chuẩn bị.
- Chuẩn bị về nhà xưởng
- Kiểm tra máy và độ an toàn của các thiết bị
- Kiểm tra chất liệu kim loại cắt.
- Làm sạch mép cắt,...
2. Tiến hành cắt
- Mô hình làm việc của hệ thống lập trình CNC
1- Cấu trúc của máy 6 - Hệ thống điều khiển trung tâm
2- Máy quét 7 - Lệnh thực hiện
3- Máy vẽ đồ thị 8 - Đầu cắt Laze
4- Bộ điều khiển số hóa 9 - Đầu cắt Plasma
5- Các dụng cụ khác 10 - Cắt khí cháy
Các bước thực hiện cơ bản đối với hệ thống lập trình CNC:
B1: Vẽ, thiết kế.
B2: Xếp hình.
B3: Lập trình tự cắt.
B4: Xuất dữ liệu.
®Ò c¬ng bµi gi¶ng
Gi¸o Viªn: NguyÔn V¨n NhÊt Page 31
B5: Khởi động máy (10) tự động cắt.