Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Литвинов_1.doc
Скачиваний:
14
Добавлен:
05.09.2019
Размер:
269.82 Кб
Скачать

2. Основные характеристики материала

Решение любой технологической задачи следует начитать с выбора методики расчета и анализ исходных данных.

Физическая модель процесса обработки КПЭ определяется целым рядом параметров:

Тип лазера:

Режимы:

ЭЛУ

Мощность (Вт)

200-250

Скорость перемещения (см/мин)

1-90

Диаметр пятна (см)

0,1-0,4

 

Скорость перемещения: (v)

min

1(см/мин)

0,00016 (м/с)

ср

45,5(см/мин)

0,0076 (м/с)

max

90(см/мин)

0,015 (м/с)

 

Радиус пятна: (rp)

min

0,1/2 см

0,0005 (м)

ср

0,25/2 см

0,00125 (м)

max

0,4/2 см

0,002 (м)

 

3.Технологические параметры лазера

Основные теплофизические свойства материала – сталь 45:

 

Свойства

Сталь 45

1.Плотность, кг/cм3

7870

2.Температура плавления, °С

1480

3.Уд. теплоемкость, °С Дж/кг*К

465

4.Теплопроводность Вт / м*К

48

5. Температура критических точек, °С (Ас1)

730

6. Температура критических точек, °С (Ас3)

755

Назначение – вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностнй термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.

4. Предварительный расчёт

№1

Р=2000 Вт

q=2.547*10^9 Вт/м2

rn (min)=0,0005 м

ht=0.018 м

Vобр (min)=0,00016 м/с

vt=1.449*10^-3 м/с

№2

Р=2000 Вт

q=4.074*108 Вт/м2

rn (ср)=0,00125 м

ht=0.029 м

Vобр (min)=0,00016 м/с

vt=9.162*10^-4 м/с

 №3

Р=2000 Вт

q=1.592*108 Вт/м2

rn (max)=0,002 м

ht=0.036 м

Vобр (min)=0,00016 м/с

vt=7.243*10^-4 м/с

 №4

Р=2000 Вт

q=4.074*10^8 Вт/м2

rn (ср)=0,00125 м

ht=0.029 м

Vобр (min)=0,00016 м/с

vt=9.162*10^-4 м/с

 №5

Р=2000 Вт

q=4.074*10^8 Вт/м2

rn (ср)=0,00125 м

ht=4.154*10^-3 м

Vобр (ср)=0,0076 м/с

vt=6.315*10^-3 м/с

 №6

Р=2000 Вт

q=4.074*10^8 Вт/м2

rn (ср)=0,00125 м

ht=2.957*10^-3 м

Vобр (max)=0,015 м/с

vt=8.871*10^-3 м/с

 №7

Р=2000 Вт

q=1.592*10^8 Вт/м2

rn (max)=0,002 м

ht=0.036 м

Vобр (min)=0,00016 м/с

vt=7.243*10^-4 м/с

 №8

Р=2000 Вт

q=1,592·108 Вт/м2

rn (max)=0,002 м

ht=5.255*10^-3 м

Vобр (ср)=0,0076 м/с

vt=4.992*10-3 м/с

 №9

Р=2000 Вт

q=1.592*10^8 Вт/м2

rn (max)=0,002 м

ht=3.74*10^-3 м

Vобр (max)=0,015 м/с

vt=7.013*10^-3 м/с

 №10

Р=2250 Вт

q=2.865*10^9 Вт/м2

rn (min)=0,0005 м

ht=0.018 м

Vобр (min)=0,00016 м/с

vt=1.449·10-3 м/с

 

№11

Р=2250 Вт

q=4.584*10^8 Вт/м2

rn (ср)=0,00125 м

ht=0.029 м

Vобр (min)=0,00016 м/с

vt=9.162*10^-4 м/с

 №12

Р=2250 Вт

q=1.791*10^8 Вт/м2

rn (max)=0,002 м

ht=0.036 м

Vобр (min)=0,00016 м/с

vt=7.243*10^-4 м/с

 №13

Р=2250 Вт

q=4.584*10^8 Вт/м2

rn (ср)=0,00125 м

ht=0.029 м

Vобр (min)=0,00016 м/с

vt=9.162*10^-4 м/с

 №14

Р=2250 Вт

q=4.584*10^8 Вт/м2

rn (ср)=0,00125 м

ht=4.154*10^-3 м

Vобр (ср)=0,0076 м/с

vt=6.315*10^-3 м/с

 №15

Р=2250 Вт

q=4.584*10^8 Вт/м2

rn (ср)=0,00125 м

ht=2.957*10^-3 м

Vобр (max)=0,015 м/с

vt=8.871*10^-3 м/с

 №16

Р=2250 Вт

q=1.791*10^8 Вт/м2

rn (max)=0,002 м

ht=0.036 м

Vобр (min)=0,00016 м/с

vt=7.243*10^-4 м/с

 №17

Р=2250 Вт

q= 1.791*10^8 Вт/м2

rn (max)=0,002 м

ht=5.255*10^-3 м

Vобр (ср)=0,0076 м/с

vt=4.992*10^-3 м/с

 №18

Р=2250 Вт

q=1.791*10^8 Вт/м2

rn (max)=0,002 м

ht=3.74*10^-3 м

Vобр (max)=0,015 м/с

vt=7.013*10^-3 м/с

 

 №19

Р=2500 Вт

q=3.183*10^9 Вт/м2

rn (min)=0,0005 м

ht=0.018 м

Vобр (min)=0,00016 м/с

vt=1.449*10^-3 м/с

 №20

Р=2500 Вт

q=5.093*10^8 Вт/м2

rn (ср)=0,00125 м

ht=0.029 м

Vобр (min)=0,00016 м/с

vt=9.162*10^-4 м/с

 №21

Р=2500 Вт

q=1.989*10^8 Вт/м2

rn (max)=0,002 м

ht=0.036 м

Vобр (min)=0,00016м/с

vt=7.243*10^-4 м/с

 №22

Р=2500 Вт

q=5.093*10^8 Вт/м2

rn (ср)=0,00125 м

ht=0.029 м

Vобр (min)=0,00016 м/с

vt=9.162*10^-4 м/с

 №23

Р=2500 Вт

q=5.093*10^8 Вт/м2

rn (ср)=0,00125 м

ht=4.154*10^-3 м

Vобр (ср)=0,0076 м/с

vt=6.315*10^-3 м/с

 №24

Р=2500 Вт

q=5.093*10^8 Вт/м2

rn (ср)=0,00125 м

ht=2.957*10^-3 м

Vобр (max)=0,015 м/с

vt=8.871*10^-3 м/с

 №25

Р=2500 Вт

q=1.989*10^8 Вт/м2

rn (max)=0,002 м

ht=0.036 м

Vобр (min)=0,00016 м/с

vt=7.243*10^-4 м/с

 №26

Р=2500 Вт

q=1.989*10^8 Вт/м2

rn (max)=0,002 м

ht=5.255*10^-3 м

Vобр (ср)=0,0076 м/с

vt=4.992*10^-3 м/с

 №27

Р=2500 Вт

q=1.989*10^8 Вт/м2

rn (max)=0,002 м

ht=3.74*10^-3 м

Vобр (max)=0,015 м/с

vt=7.013*10^-3 м/с

Вывод: предварительный расчёт показал, что степень плотности мощности лазерного воздействия составляет 109 , что соответствует требованиям процесса ЛТУ без оплавления.