Пруток , также (в просторечии) известный как заготовка , заготовка или заготовка , [1] представляет собой распространенную форму необработанного очищенного металла , используемого в промышленности для производства металлических деталей и изделий. Прутки доступны в различных формах и длинах. Наиболее распространенными формами являются круглая (круглого сечения), прямоугольная, квадратная и шестиугольная . Пруток характеризуется «замкнутым инвариантным выпуклым поперечным сечением», что означает, что трубы , уголки и предметы с переменным диаметром не считаются прутьевым прокатом.
Пруток обычно обрабатывается последовательностью распиловки , токарной обработки , фрезерования , сверления и шлифования для получения конечного продукта, часто сильно отличающегося от исходного материала . В некоторых случаях процесс частично автоматизирован с помощью специального оборудования, которое подает сырье в соответствующую обрабатывающую машину.
Большая часть металла, производимого сталелитейным или алюминиевым заводом, формуется (посредством прокатки или экструзии ) в длинные непрерывные полосы различного размера и формы. Эти полосы разрезаются через равные промежутки времени и дают остыть, при этом каждый сегмент становится частью прутка. Хорошей аналогией является приготовление макарон , при котором кускам теста выдавливают различные формы поперечного сечения ; разрезать на отрезки; и затем сушили в таком виде. Формы поперечного сечения макаронных изделий варьируются от простых стержней или трубочек (таких как лингвини или пенне ) до более сложных форм (таких как ротелле , фиори или ротини ). То же самое относится и к металлическим пруткам. Наиболее распространенными формами являются круглый стержень (также называемый стержнем ), прямоугольный стержень (включая квадратный стержень , особый случай равных сторон) и шестиугольный стержень (обычно называемый для краткости шестигранным стержнем ). Труба и труба похожи, но имеют полые центры и традиционно не называются «стержнями» в промышленном использовании. (Тем не менее, продукт под названием полый стержень, по сути, трубчатый, но с заказываемыми по индивидуальному заказу наружным и внутренним диаметром и, следовательно, индивидуальной толщиной стенки, продается для токарных станков, которые могут выиграть от исключения сверления и чернового растачивания.) Также схож по концепции, но не называемые «стержнями», представляют собой распространенные конструктивные формы , такие как угловая и швеллерная ложа. Они обычно доступны из стали и алюминия; Названия «угловое железо» и «швеллерное железо» до сих пор широко используются (неофициально), хотя их буквальный тезка, кованое железо , в большинстве случаев была заменена сталью и алюминием.
В механическом цехе пруток и лист часто называют заготовкой , хотя на прокатном стане это слово относится к куску металла, который еще не прокатан в пруток .
Механический цех обычно имеет складское помещение, в котором хранится большое количество сортов прутков. Для создания металлической детали со склада отбирается пруток достаточного объема и доставляется на участок механической обработки. Затем эту деталь можно распилить , фрезеровать , просверлить , обточить или отшлифовать , чтобы удалить материал и создать окончательную форму. При токарной обработке для работ большого диаметра (обычно более 100 миллиметров (3,9 дюйма), хотя универсального порога не существует) кусок прутка отрезается горизонтальной ленточной пилой, чтобы создать заготовку для каждой детали. Затем заготовки подаются на токарный станок (патрон), который по очереди зажимает каждую из них. При работе с меньшим диаметром пруток по всей длине чаще подается через шпиндель токарного станка. Весь стержень вращается вместе со шпинделем во время цикла обработки детали. Когда цикл заканчивается и одна деталь выполнена, патрон открывается, пруток тянется или толкается вперед («подается») любым из различных автоматических средств, патрон закрывается и начинается следующий цикл. Последний шаг цикла — отрезание обработанной детали от прутка, что называется «отрезкой» и достигается с помощью инструмента «отрезания» или «отрезки», инструмента, который делает канавки на стержне по всей длине. до центральной линии, что приведет к падению детали. Затем цикл повторяется.
Еще не обрезанный стержень, выступающий из задней части шпинделя и быстро вращающийся, может представлять угрозу безопасности, если он торчит слишком далеко и не подвержен изгибу. Таким образом, иногда длинные прутки необходимо распилить на более короткие, прежде чем их подавать в качестве «прутка» (это термин, обозначающий такую работу).
Токарные и винтовые станки с ЧПУ имеют аксессуары, называемые « устройствами подачи прутка », которые удерживают, направляют и подают пруток по команде системы ЧПУ. Более продвинутые машины могут иметь « загрузчик прутка », который удерживает несколько пруток и подает их по одному в устройство подачи прутка. Загрузчики прутка подобны магазинам для заготовок (или поддонам для фрезерных работ), поскольку они позволяют выполнять обработку без освещения. Загрузчик прутка заполняется прутьями (или магазином или поддоном заготовками) в рабочее время, а затем работает в ночное время без присмотра. Учитывая, что рядом нет человека, который мог бы обнаружить, что что-то пошло не так и машина должна остановиться, для обнаружения этого используются различные типы датчиков, такие как измерители нагрузки, инфракрасные лучи и, в последние годы, веб-камеры , которые размещаются внутри корпуса станка и позволяют удаленно наблюдать за процессом резания.
Пруток широко используется во многих отраслях промышленности, и его можно увидеть во многих различных промышленных процессах. Эти процессы включают ковку , экструзию , механическую обработку и многое другое. При ковке заготовки нагреваются до высоких температур, прежде чем пресс придаст заготовке форму на штампе. Эти прессы работают с очень высокими усилиями, чтобы внести желаемые изменения в продукт. При экструзии используются ролики, которые проталкивают нагретый пруток через набор матриц, которые определяют форму заготовки. Механическая обработка — это субтрактивный процесс, в котором используются прутки, различные фрезы и инструменты для создания сложных деталей, которые невозможно выполнить с помощью других процессов. [2]
Запасить прутки всех возможных размеров (все возможные доли миллиметра или дюйма в диаметре или толщине) невозможно. Таким образом, поставщики металлов складируют прутки различных типоразмеров, располагая их дискретными ступенями. Например, круглый пруток диаметром даже в миллиметры (или в США – в восьмые доли дюйма) обычно можно заказать со склада. Прутки нестандартных размеров также могут быть получены, но только как отдельный от прокатного стана прокат . Таким образом, они намного дороже, чем стандартные размеры, могут занять гораздо больше времени на доставку и нежелательны в качестве запасов для склада или механического цеха (потому что вероятность продажи или использования какого-либо конкретного нестандартного размера невелика).
Иногда необходимо, чтобы пруток не был намного больше предполагаемой детали, поскольку металлургические свойства некоторых металлических сплавов в некоторых процессах отделки могут варьироваться в зависимости от того, насколько глубоко внутри прутка находится металл. Таким образом, в инженерном чертеже будет указан определенный размер (или максимальный размер), с которого может начинаться стержень. Эти спецификации сталкиваются с вышеупомянутым ограничением размеров заготовки по сравнению с заказными партиями стана; Стандартные размеры используются везде, где это возможно, чтобы избежать напрасных расходов и ненужных задержек.
A drill rod is tool steel round stock ground to a tight tolerance diameter; it is usually ± 0.0005 in (0.0127 mm). In the UK the name "silver steel" is often synonymous and sometimes hyponymous. Its origin was in reference to the shiny ground appearance (not to any silver alloying content). Drill rod diameters range from 0.0135 to 1.5 in (0.34 to 38.10 mm); in the United States diameters smaller than 27⁄64th of an inch (11 mm) are made in letter drill sizes and number drill sizes, in addition to fractional sizes. Lengths are usually one or three feet (0.3048 or 0.9144 m). It is commonly used to make drill bits, taps, reamers, punches, dowel pins, and shafts.[3] Note that the numbered sizes are different from the drill numbered sizes starting at 52. These sizes are:[citation needed]
Drill blanks have an undersize tolerance of +0/−0.0002 in (0.00508 mm), while reamer blanks have an oversize tolerance of −0/+00.0002 in (0.00508 mm).
Some mills also sell square stock that is held to the same tolerances under the name "drill rod".[3]
Commonly available material grades in the U.S. are A2, D2, M2, M42, O1, S7, W1, and high speed steel (including M2/M7).[4]
Шлифованная плоская заготовка представляет собой отожженную сталь, отшлифованную до жестких допусков (сравните со буровой штангой). Доступны четыре типа материалов: инструментальная сталь О-1 , инструментальная сталь А-2 , инструментальная сталь А-6 и сталь 1018 (низкоуглеродистая или низкоуглеродистая сталь). Длина составляет 18 или 36 дюймов (457 или 914 мм), доступны различные ширины до 16 дюймов (406 мм), а толщина варьируется от 1 ⁄ 64 до 2,875 дюйма (от 0,40 до 73,03 мм). [5] [6] [7]
Некоторые геометрические размеры известны каккалибровочная пластина . [8]