6.4 Вывод
В ходе данной лабораторной работы мы наблюдали процесс гидроструйной резки и выяснили, что гидроструйная резка обеспечивает высокую концентрацию энергии и позволяет разрезать практически любые материалы независимо от их теплофизических свойств, так же имеет следующие преимущества:
- отсутствие термического воздействия на материал (температурав зоне реза 60-90ºС);
- существенно меньшие потери материала;
- широкий спектр разрезаемых материалов и толщин (до 150—300 мм и более);
- высокая эффективность резки листовых материалов толщиной более 8 мм;
- отсутствие выгорания легирующих элементов в легированных сталях и сплавах;
- отсутствие оплавления и пригорания материала на кромках обработанных деталей и в прилегающей зоне;
- возможность реза тонколистовых материалов в пакете из нескольких слоев для повышения производительности, в том числе за счёт уменьшения холостых ходов режущей головки;
- полная пожаро- и взрывобезопасность процесса;
- экологическая чистота и полное отсутствие вредных газовыделений;
- высокое качество реза (шероховатостькромки Ra 1,6).
Недостатки данной технологии:
- недостаточно высокая скорость реза тонколистовой стали;
- ограниченный ресурсотдельных комплектующих и режущей головки;
- высокая стоимость абразива (расходный материал);
- коррозия металла.
6.5 Контрольные вопросы
1. Какие деформации возникают в материалах в процессе гидрорезки? В основе технологии гидроабразивной резки лежит принцип эрозионного воздействия смеси высокоскоростной водяной струи и твёрдых абразивных частиц на обрабатываемый материал. Физическая суть механизма гидроабразивной резки состоит в отрыве и уносе из полости реза частиц материала скоростным потоком твердофазных частиц. Устойчивость истечения и эффективность воздействия двухфазной струи (водаи абразив) обеспечиваются оптимальным выбором целого ряда параметров резки, включаядавлениеирасход воды, а также расход и размер частиц абразивного материала.
2. Какие виды энергии участвуют в процессе гидрорезки?
Технология гидроабразивной резки основана на принципе эрозионного (истирающего) воздействия абразива и водяной струи. Их высокоскоростные твердофазные частицы выступают в качестве переносчиков энергии и, ударяясь о частицы изделия, отрывают и удаляют последние из полости реза. Скорость эрозии зависит от кинетической энергии воздействующих частиц, их массы, твердости, формы и угла удара, а также от механических свойств обрабатываемого материала.
Лабораторная работа №7 «Электроэрозионная обработка металлов»
7.1 Цель работы
1.1. Получить знания в области размерной электрической обработки металлов.
1.2. Ознакомиться с физическими процессами и технологией электроэрозионной резки металлов.
7.2 Теоретическая часть
В процессе электроэрозионного формообразования лежит создание электрического разряда искры между обрабатываемой поверхностью (анодом) и поверхностью электрода (катодом). Удаляемый металл переходит в пар или расплав под тепловым воздействием импульсного теплового потока, вызванного электрическим разрядом. Заготовка (анод) и инструмент электрод (катод) не касаются друг друга и отделены межэлектродным пространством (МЭП), заполненным рабочей средой. Рабочая среда находится в специальной ванне. Электрод - инструмент и заготовка должны быть токопроводящими. Процесс снятия вещества в «стружку» сопровождается изменением конфигурации заготовки и зависит от среднего значения тока Iср.
Протекание электрического тока через МЭП сопровождается выделением теплоты. Отвод продуктов обработки и теплоты происходит через МЭП в рабочую среду. В качестве рабочей среды используется проточная вода.
Различают три вида МЭП:
параллельный, образованный двумя параллельными плоскостями электродов;
квазипараллельный, образованный не параллельными плоскостями электродов.
Условия электроэрозионной обработки определяют физико-химические свойства заготовки и инструмента, геометрическими параметрами МЭП, скоростью перемещения электродов, свойствами рабочей среды, принудительным движением среды в МЭП и приложенным напряжением к электродам.
Основные требования к генераторам импульсов:
необходимость получения высокого КПД;
нормальное распределение пробойного напряжения (Uпр);
стабильность импульсов тока
t1иt2 – момент времени начала и конца пробоя.
Основные технологические схемы электроэрозионной обработки:
прямое и обратное копирование объемных форм;
прошивка отверстий в труднообрабатываемых металлах;
резка и раскрой по контуру разных по толщине листов.
Рисунок 1 - Схема электроэрозионной обработки
1 - электрод-инструмент, 2 - обрабатываемая деталь, 3 - среда, в которой производится разряд, 4 - конденсатор, 5 - реостат, 6 - источник питания, 1р - режим электроискровой обработки, 2р - режим электроимпульсной обработки