RU2349430C2 - Cutting method of semi-finished product made of aluminium alloy - Google Patents
Cutting method of semi-finished product made of aluminium alloy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2349430C2 RU2349430C2 RU2007117128/02A RU2007117128A RU2349430C2 RU 2349430 C2 RU2349430 C2 RU 2349430C2 RU 2007117128/02 A RU2007117128/02 A RU 2007117128/02A RU 2007117128 A RU2007117128 A RU 2007117128A RU 2349430 C2 RU2349430 C2 RU 2349430C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutting
- semi
- chips
- tool
- finished products
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки металлов резанием, в частности к способам резки полуфабрикатов (слитков, штанг, проката и других) из алюминиевых сплавов.The invention relates to the field of metal cutting, in particular to methods for cutting semi-finished products (ingots, rods, rolled products and others) from aluminum alloys.
В процессе производства заготовок из слитков алюминиевых сплавов используется операция по их разрезке на мерные заготовки. В результате этого образуется большое количество стружки, загрязненной минеральным маслом, используемым в качестве смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) на вышеуказанной операции. Образующаяся стружка используется в качестве оборотного материала для выплавки алюминиевых сплавов, которая по Правилам безопасности ПБ 11-242-98 перед поступлением в плавильную печь должна быть полностью обезжирена и сбрикетирована. Однако для обезжиривания загрязненной алюминиевой стружки требуются значительные дополнительные затраты, которые приводят к повышению себестоимости изтовления полуфабрикатов из алюминиевых сплавов.In the process of manufacturing billets from ingots of aluminum alloys, an operation is used to cut them into measured billets. As a result of this, a large amount of chips is formed, contaminated with mineral oil used as cutting fluid (coolant) in the above operation. The resulting chips are used as working material for the smelting of aluminum alloys, which, according to Safety Rules PB 11-242-98, must be completely degreased and briquetted before entering the melting furnace. However, the degreasing of contaminated aluminum chips requires significant additional costs, which lead to an increase in the cost of manufacturing semi-finished products from aluminum alloys.
Известны способы резки крупногабаритного полуфабриката из алюминиевых сплавов разным режущим инструментом, например дисковой пилой, фрезой, режущими дисками, расположенными на планшайбе, и другими инструментами.Known methods of cutting a large semi-finished product from aluminum alloys with various cutting tools, such as circular saws, milling cutters, cutting discs located on the faceplate, and other tools.
Известен способ резки круглой заготовки гладкими дисками, расположенными на вращающейся планшайбе, включающий подачу заготовки к режущему инструменту и резку заготовки путем обката ее дисками при направленной подаче их к центру (A.с. СССР №203431, Кл. 49С 12/01, опубл. 28.09.1967 г.).A known method of cutting a round billet with smooth disks located on a rotating faceplate, including feeding the billet to a cutting tool and cutting the billet by rolling it with disks while guiding them to the center (A. C. USSR No. 203431, Cl. 49C 12/01, publ. September 28, 1967).
Известный способ резки не исключает загрязнения стружки минеральным маслом в процессе резки и отличается сравнительно высокой себестоимостью изготовления полуфабрикатов из алюминиевых сплавов из-за необходимости дополнительных затрат на обезжиривание загрязненной минеральным маслом стружки для последующей ее переработки путем переплава в слитки.The known method of cutting does not exclude contamination of the chips with mineral oil during the cutting process and is characterized by the relatively high cost of manufacturing semi-finished products from aluminum alloys due to the need for additional costs for degreasing the chips contaminated with mineral oil for subsequent processing by remelting them into ingots.
Известен способ резки проката по меньшей мере одним диском, включающий подачу диска к отрезаемому прокату и вращение диска с изменением угловой скорости в процессе резки, при этом соотношение частоты вращения диска в момент окончания резки и номинальной частоты вращения диска до начала резки выбирают из следующего выражения:A known method of cutting rolled metal with at least one disk, including feeding the disk to the cut steel and rotating the disk with a change in angular velocity during the cutting process, wherein the ratio of the disk speed at the time of cutting to the nominal speed of the disk before cutting starts is selected from the following expression:
где V1 - номинальная частота вращения диска до начала его подачи, об/мин;where V 1 is the nominal frequency of rotation of the disk before it begins to feed, rpm;
V2 - частота вращения диска в момент окончания резки, об/мин;V 2 - frequency of rotation of the disk at the time of cutting, rpm;
(Патент RU №2036752 С1, В23D 23/00, В23D 45/00, опубл. 06.09.1995 г.).(Patent RU No. 2036752 C1, B23D 23/00, B23D 45/00, published on September 6, 1995).
Известный способ резки проката не исключает загрязнения стружки минеральным маслом в процессе резки и отличается сравнительно высокой себестоимостью изготовления полуфабрикатов из алюминиевых сплавов из-за необходимости дополнительных затрат на обезжиривание загрязненной минеральным маслом стружки для последующей ее переработки путем переплава в слитки.The known method of cutting rolled metal does not exclude contamination of the chips with mineral oil during the cutting process and is characterized by the relatively high cost of manufacturing semi-finished products from aluminum alloys due to the need for additional costs for degreasing the chips contaminated with mineral oil for subsequent processing by remelting them into ingots.
Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является известный способ резки алюминиевых труб на мерные заготовки, включающий резку отрезным инструментом, смазку зоны резания и удаление отходов в процессе резания (A.с. СССР №1296322 А1, В23D 45/00, B23Q 11/02, опубл. 15.03.1987 г.).The closest analogue to the claimed technical solution is a well-known method of cutting aluminum pipes into measured billets, including cutting with a cutting tool, lubricating the cutting zone and removing waste during cutting (A. S. USSR No. 1296322 A1, B23D 45/00, B23Q 11/02 , published on March 15, 1987).
Известный способ резки не исключает загрязнения стружки минеральным маслом в процессе резки и отличается сравнительно высокой себестоимостью изготовления полуфабрикатов из алюминиевых сплавов из-за необходимости дополнительных затрат на обезжиривание загрязненной маслом стружки для последующей ее переработки путем переплава в слитки.The known method of cutting does not exclude contamination of chips with mineral oil during the cutting process and is characterized by the relatively high cost of manufacturing semi-finished products from aluminum alloys due to the need for additional costs for degreasing oil-contaminated chips for its subsequent processing by remelting into ingots.
Задачей изобретения является исключение загрязнения стружки минеральным маслом в процессе резания и снижение себестоимости изготовления полуфабрикатов из алюминиевых сплавов при обеспечении установленных требований к охлаждению режущего инструмента.The objective of the invention is to eliminate contamination of the chips with mineral oil during the cutting process and reduce the cost of manufacturing semi-finished products from aluminum alloys while ensuring established requirements for cooling the cutting tool.
Технический результат достигается тем, что в отличие от наиболее близкого аналога, включающего резку отрезным инструментом, смазку зоны резания и удаление отходов в процессе резания - по заявляемому техническому решению - для смазки используют пеномоющее средство, которое подается в зону резания на режущую кромку инструмента в количестве 1-10 г на один рез.The technical result is achieved in that, in contrast to the closest analogue, which includes cutting with a cutting tool, lubricating the cutting zone and removing waste during the cutting process, according to the claimed technical solution, a foaming agent is used for lubrication, which is supplied to the cutting zone on the cutting edge of the tool in an amount 1-10 g per cut.
При анализе патентных и научно-технических источников не выявлено технических решений, обладающих всей совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения. Сравнение заявляемого способа не только с наиболее близким аналогом, но и с другими техническими решениями в данной области техники показало, что известно применение пеномоющих средств, например водного моющего раствора для очистки металлической стружки от смазки в процессе подготовке ее к переработке (Патент RU №2238171 C1, B22F 8/00, С22В 34/00, опубл. 20.10.2004 г.).When analyzing patent and scientific and technical sources, no technical solutions have been identified that possess the entire set of essential features of the claimed technical solution. Comparison of the proposed method not only with the closest analogue, but also with other technical solutions in the art showed that it is known to use foaming agents, for example, an aqueous washing solution for cleaning metal chips from grease in the process of preparing it for processing (Patent RU No. 2238171 C1 , B22F 8/00, C22B 34/00, published on October 20, 2004).
Известна подача смазки на режущие кромки инструмента. Однако выявленные технические решения лишь частично содержат существенные признаки, но не обладают всей совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения. В заявляемом способе только вся заявляемая совокупность известных и неизвестных существенных признаков позволяет получить новый, ранее неизвестный положительный эффект, заключающийся в исключении загрязнения стружки алюминиевых сплавов минеральным маслом в процессе резания и существенном снижении себестоимости изготовления полуфабрикатов из алюминиевых сплавов.Known lubricant supply to the cutting edges of the tool. However, the identified technical solutions only partially contain essential features, but do not possess the entire set of essential features of the claimed technical solution. In the inventive method, only the entire claimed combination of known and unknown significant features allows to obtain a new, previously unknown positive effect, which consists in eliminating contamination of the shavings of aluminum alloys with mineral oil during the cutting process and a significant reduction in the cost of manufacturing semi-finished products from aluminum alloys.
Использование в заявляемом способе резки пеномоющих средств, например жидкого технического мыла для смазки зоны резания вместо СОЖ, содержащей минеральное масло, позволяет исключить загрязнение минеральным маслом стружки, образующейся в процессе резания, и дополнительные затраты на обезжиривание стружки перед ее переработкой путем переплава в слитки. При этом стабильно исключается налипание стружки на режущий инструмент и обеспечивается его охлаждение в соответствии с установленными нормами. Отсутствие дополнительных затрат на обезжиривание стружки перед ее переработкой путем переплава в слитки позволяет существенно снизить себестоимость изготовления полуфабрикатов из алюминиевых сплавов.The use in the inventive method of cutting foaming agents, for example, liquid technical soap for lubricating the cutting zone instead of coolant containing mineral oil, eliminates the contamination of the chips generated by the cutting oil with mineral oil and the additional cost of degreasing the chips before they are processed by remelting into ingots. At the same time, sticking of chips to the cutting tool is stably eliminated and its cooling is ensured in accordance with established standards. The absence of additional costs for degreasing chips before its processing by remelting into ingots can significantly reduce the cost of manufacturing semi-finished products from aluminum alloys.
Для проверки заявляемого технического решения была проведена следующая работа. Слиток алюминиевого сплава Б1T по ТУ 95.2222-90 диаметром 150 мм и длиной около 5 метров разрезали на мерные заготовки на отрезном станке МП-36 с помощью дисковой пилы. Стружку из зоны резания удаляли путем транспортирования ее по наклонной поверхности под действием своего веса в контейнер.To verify the claimed technical solution, the following work was carried out. An ingot of aluminum alloy B1T according to TU 95.2222-90 with a diameter of 150 mm and a length of about 5 meters was cut into measuring billets on an MP-36 cutting machine using a circular saw. The chips from the cutting zone were removed by transporting it on an inclined surface under the action of its weight in a container.
Пример 1Example 1
По заявляемому техническому решению смазку зоны резания слитка осуществляли жидким хозяйственным мылом «Онега» по ТУ 6-36-216-93, которое подавали на режущие кромки дисковой пилы. Количество жидкого мыла, подаваемого в зону резания, варьировали в следующих пределах: 0,5; 1; 5; 10; 12 г на один рез.According to the claimed technical solution, the ingot cutting zone was lubricated with Onega household laundry soap in accordance with TU 6-36-216-93, which was applied to the cutting edges of a circular saw. The amount of liquid soap supplied to the cutting zone was varied in the following ranges: 0.5; one; 5; 10; 12 g per cut.
Пример 2Example 2
По заявляемому техническому решению смазку зоны резания слитка осуществляли жидким мылом Прим-Экси по ТУ 3281-001-18431309-98. Количество жидкого мыла, подаваемого в зону резания слитка, составляло 1 и 10 г на один рез.According to the claimed technical solution, the lubrication of the cutting zone of the ingot was carried out with Prim-Exi liquid soap according to TU 3281-001-18431309-98. The amount of liquid soap supplied to the cutting zone of the ingot was 1 and 10 g per cut.
Пример 3Example 3
По наиболее близкому аналогу смазку зоны резания слитка осуществляли цилиндровым маслом «Вапор» по ТУ.According to the closest analogue, the ingot cutting zone was lubricated with Vapor cylinder oil in accordance with TU.
По каждому варианту выполняли по 3 реза слитка. Для сравнения по заявляемому техническому решению осуществляли резку слитков алюминиевого сплава Б1T диаметром 154 и 185 мм, а также слитков из алюминиевых сплава АМСН1 по ТУ 95.2222-90 и С-80 по ТУ 001.309-89 диаметром 150 мм.For each option, 3 cuts of the ingot were performed. For comparison, according to the claimed technical solution, the ingots of aluminum alloy B1T were cut with a diameter of 154 and 185 mm, as well as ingots of aluminum alloy AMSN1 according to TU 95.2222-90 and S-80 according to TU 001.309-89 with a diameter of 150 mm.
В ходе выполнения данной работы определяли по стандартным методикам относительную себестоимость изготовления 1 кг полуфабриката из алюминиевых сплавов.In the course of this work, the relative cost of manufacturing 1 kg of semi-finished product from aluminum alloys was determined by standard methods.
Для оценки влияния содержащегося в пеномоющих средствах значительного количества натрия и калия в виде соответствующих солей жирных кислот (0,79-7,6 г/л натрий и 0,15-1,5 г/л калий) на их содержание в слитках алюминиевых сплавов проводили опытные плавки слитков из стружки, образованной по заявляемому техническому решению. При этом для выплавки слитков использовали стружку по двум вариантам: с отмывкой стружки водой после резания слитков и без отмывки. Было установлено, что содержание натрия и калия в выплавленных слитках из вышеуказанной стружки не превышает их значений для штатных слитков алюминиевых сплавов, т.к. содержащийся в пеномоющих средствах натрий и калий переходит в процессе плавки в шлак и значительно повышает в нем содержание вышеуказанных элементов.To assess the effect of a significant amount of sodium and potassium contained in foaming agents in the form of the corresponding salts of fatty acids (0.79-7.6 g / l sodium and 0.15-1.5 g / l potassium) on their content in aluminum alloy ingots conducted experimental melting of ingots from shavings formed by the claimed technical solution. At the same time, chips were used for smelting ingots according to two options: with washing chips with water after cutting ingots and without washing. It was found that the content of sodium and potassium in the smelted ingots from the above chips does not exceed their values for regular ingots of aluminum alloys, because the sodium and potassium contained in the foaming agents passes into the slag during the smelting process and significantly increases the content of the above elements in it.
Результаты исследований приведены в таблице.The research results are shown in the table.
Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что заявленный способ отличается от наиболее близкого аналога отсутствием загрязнения стружки минеральным маслом в процессе резания и более низкой себестоимостью изготовления 1 кг полуфабриката из алюминиевых сплавов (81,9-87,5% по заявляемому способу вместо 100% по наиболее близкому аналогу).Analysis of the data presented in the table shows that the claimed method differs from the closest analogue in the absence of contamination of the chips with mineral oil during the cutting process and the lower cost of manufacturing 1 kg of semi-finished product from aluminum alloys (81.9-87.5% by the present method instead of 100 % by the closest analogue).
При этом во всем заявленном диапазоне количества подаваемого в зону резания пеномоющего средства не происходит налипания стружки на режущий инструмент при обеспечении установленных требований к охлаждению режущего инструмента.Moreover, in the entire claimed range of the amount of foaming agent supplied to the cutting zone, no sticking of chips to the cutting tool occurs while meeting the established requirements for cooling the cutting tool.
Оптимательными параметрами заявляемого способа являются следующие (опыты №№1-12):The optimal parameters of the proposed method are the following (experiments No. 1-12):
- количество подаваемого в зону резания на режущую кромку инструмента пеномоющего средства 1-10 г на один рез.- the amount of foaming agent supplied to the cutting zone on the cutting edge of the tool is 1-10 g per cut.
Уменьшение количества подаваемого в зону резания пеномоющего средства менее 1 г на один рез приводит к налипанию стружки к режущему инструменту и его перегреву.A decrease in the amount of foaming agent supplied to the cutting zone of less than 1 g per cut leads to the sticking of chips to the cutting tool and its overheating.
Увеличение количества подаваемого в зону резания пеномоющего средства более 10 г на один рез приводит к значительному повышению себестоимости изготовления полуфабриката из алюминиевых средств без дальнейшего улучшения качества реза.An increase in the amount of foaming agent supplied to the cutting zone of more than 10 g per cut leads to a significant increase in the cost of manufacturing a semi-finished product from aluminum products without further improving the quality of the cut.
Заявляемый способ опробован с положительным результатом в производственных условиях ОАО ЧМЗ при опытной разрезке слитков алюминиевого сплава Б1Т диаметром 150 мм на отрезном станке МП-36. В настоящее время проводятся работы по внедрению заявляемого способа в производство.The inventive method is tested with a positive result in the production conditions of OAO ChMZ during the experimental cutting of ingots of aluminum alloy B1T with a diameter of 150 mm on a cutting machine MP-36. Currently, work is underway to introduce the proposed method into production.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007117128/02A RU2349430C2 (en) | 2007-05-07 | 2007-05-07 | Cutting method of semi-finished product made of aluminium alloy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007117128/02A RU2349430C2 (en) | 2007-05-07 | 2007-05-07 | Cutting method of semi-finished product made of aluminium alloy |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007117128A RU2007117128A (en) | 2008-11-20 |
RU2349430C2 true RU2349430C2 (en) | 2009-03-20 |
Family
ID=40240849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007117128/02A RU2349430C2 (en) | 2007-05-07 | 2007-05-07 | Cutting method of semi-finished product made of aluminium alloy |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2349430C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2520815C2 (en) * | 2009-06-24 | 2014-06-27 | Сэнт-Гобэн Эбрейзивс, Инк. | System and method of metal removal, foam-forming system and device for conversion of foam into fluid |
RU2693232C1 (en) * | 2015-11-26 | 2019-07-01 | Мицубиси Гэс Кемикал Компани, Инк. | Method of cutting fiber-reinforced composite material |
-
2007
- 2007-05-07 RU RU2007117128/02A patent/RU2349430C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2520815C2 (en) * | 2009-06-24 | 2014-06-27 | Сэнт-Гобэн Эбрейзивс, Инк. | System and method of metal removal, foam-forming system and device for conversion of foam into fluid |
US8763617B2 (en) | 2009-06-24 | 2014-07-01 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Material removal systems and methods utilizing foam |
RU2693232C1 (en) * | 2015-11-26 | 2019-07-01 | Мицубиси Гэс Кемикал Компани, Инк. | Method of cutting fiber-reinforced composite material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007117128A (en) | 2008-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Akyuz | Influence of Al content on machinability of AZ series Mg alloys | |
EP1867428B1 (en) | Magnesium weld line | |
JP3368892B2 (en) | Water soluble cutting fluid | |
RU2349430C2 (en) | Cutting method of semi-finished product made of aluminium alloy | |
Thakur et al. | Optimization of minimum quantity lubrication parameters in high speed turning of superalloy Inconel 718 for sustainable development | |
US6258759B1 (en) | Metal working water and metal working composition | |
CN103042189A (en) | Hammer-tool de-burring machine for continuous cast rectangular blanks | |
Akyüz | Influence of aluminum content on machinability of AS series cast magnesium alloys | |
WO2011034171A1 (en) | Metal working oil, method of metal working, and prodeuct of metal working | |
US3557588A (en) | Method and apparatus for shaving wire | |
RU2695092C1 (en) | Method for cutting a dross of stamped forgings from titanium alloys | |
Mydin et al. | The effect of chilled air on burr formation when drilling aluminium alloy in manufacturing industry | |
JP4594476B2 (en) | Processing method of non-ferrous metal materials | |
Finn | Machining of aluminum alloys | |
RU2806761C1 (en) | Oil-based cutting fluid | |
RU2750062C1 (en) | Method for cutting heated workpieces with a diameter of 200-400 mm from low-carbon steel with a circular saw | |
RU2749976C1 (en) | Method for cutting heated workpieces with a diameter of 180-300 mm made of austenitic chromium-nickel steel with a circular saw | |
Boy et al. | The Effect of Machining Conditions on Surface Roughness and Burr Formation in Milling of AISI 304 Cast Stainless Steel | |
RU2749967C1 (en) | Method for cutting heated workpieces with a diameter of 300-410 mm made of austenitic chromium-nickel steel with a circular saw | |
RU2749966C1 (en) | Method for cutting heated workpieces with a diameter of 200-400 mm from low-alloy steel with a circular saw | |
RU2509144C1 (en) | Lubricant for machining of metals | |
RU2235121C2 (en) | Process agent concentrate for metal machining (ts "inkomet-1") | |
RU2643022C1 (en) | Method of machining a titanium alloy billet | |
SU1335854A1 (en) | Method of estimating comparable wear resistance of cutting tools | |
US2327561A (en) | Silver-containing free-machining die steel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130508 |