Нагрев - обрабатываемый материал
Cтраница 2
Величина главного угла в плане ф, как показал опыт ПМО, влияет не только на силы резания, но и на эффективность нагрева обрабатываемого материала, поскольку при данной подаче угол ф определяет толщину среза. [16]
К печам, в которых осуществляется преимущественно радиационный режим теплообмена, относятся печи для плавления легких металлов и сплавов и нагревательные печи, используемые для самых различных целей при нагреве обрабатываемого материала до температуры свыше 900 - 1000 К. [17]
Период стойкости инструмента при ПМО зависит от вида режущего материала и элементов режима резания. Большое значение имеет также режим нагрева обрабатываемого материала. Как правило, до некоторого предела температура нагрева металла 0Н повышает период стойкости Т инструмента, а далее, с увеличением 8Н, период стойкости инструмента снижается. Кривые 2 и 3 - зависимость работоспособности инструмента из ВК8 при точении с плазменным нагревом заготовок из стали 12Х18Н10Т от Эн. При ПМО заготовок из стали 12Х18Н10Т повышение температуры нагрева вначале содействует росту, а затем снижению работоспособности резца. Зависимость между стойкостью инструмента и температурой нагрева 0н - экстремальная, поскольку при постоянном значении и и некоторых других параметров путь vT пропорционален периоду стойкости инструмента, а температура 6Н однозначно связана с силой тока. [19]
При высоких скоростях резания порядка нескольких десятков метров в минуту повышение температуры в срезаемом слое от выделенного джоулевого тепла столь незначительно, что им можно пренебречь, и нагреву подвергается только инструмент. В таких условиях обрабатываемая деталь производит охлаждающее действие на инструмент и нагрев обрабатываемого материала инструментом происходит только в контактных слоях за счет теплопроводности. [20]
При режимах обработки сплавов ( см. табл. 11) стойкость резцов с пластиной Т15К6 составляла в среднем 200 мин. По сравнению с действовавшей ранее технологией, когда точение электродов производилось резцом с пластиной формы 0231 из сплава ВК8 без нагрева обрабатываемого материала, новая технология позволила повысить подачу примерно в 6 раз при прежних значениях глубины и скорости резания. Оптимизация режима, примененная на заводе, соответствует общим соображениям о порядке изменения элементов режима резания при переходе к ПМО, вытекающим из анализа энергетических затрат и стойкости инструмента. [21]
 |
Схема к расчету толщины среза при ТОРЗЯ периодически 33-дополнительном ( стружколомающем движе - мыкается ИЛИ размыкании инструмента ( Р 0 5 ется по заданной про. [22] |
Отвод и удаление стружки из рабочей зоны является важной, во многом еще не решенной задачей и при традиционном резании. Однако если при обычном резании неорганизованный сход стружки вызывает опасность повреждения инструмента или дополнительные затраты времени и сил работающего, то при ПМО замыкание тока плазмотрона через стружку приводит, как правило, к полной дезорганизации процесса резания, затуплению или разрушению режущей части инструмента, а в отдельных случаях и к браку детали в связи с прожиганием обработанной поверхности в месте соприкосновения ее со стружкой, находящейся под током. При резании с нагревом обрабатываемого материала стружка значительно более пластична, чем при традиционном способе обработки. Это дополнительно осложняет завивание, ломание и удаление стружки при ПМО, в частности при точении титановых и некоторых жаропрочных сплавов. Общеизвестные способы завивания и ломания стружки с помощью порожков, лунок или фасок на режущей части инструмента применительно к ПМО оказываются недостаточно эффективными, во всяком случае, требующими анализа и уточнения в каждом конкретном случае. Поэтому при ПМО в основном завивание и ломание стружки производят путем изменения кинематики процесса или периодического изменения режима нагрева обрабатываемого материала. В последнем случае силу тока в цепи плазмотрона периодически увеличивают или снижают на короткий промежуток времени. Пульсация тока вызывает дополнительное проплавление обрабатываемого материала или ослабление нагрева, что меняет характер стружкообразования и приводит к ломанию стружки. Аналогично действует и механизм качания плазменной дуги по направлению скорости резания, так как при этом возникают положения, в которых относительная скорость движения плазмотрона оказывается равной нулю, в связи с чем усиливается проплавление поверхности резания. [23]
Другие технические ограничения, входящие в систему оптимизации ПМО по максимальной производительности, описываются теми же соотношениями, что и при оптимизации процесса резания в обычных условиях. Эти ограничения, как и обычно, учитывают следующие основные факторы: период стойкости режущего инструмента и его прочность; мощность привода главного движения станка; прочность механизмов станка; шероховатость обработанной поверхности и наличие дефектного слоя в детали; точность обработки; пределы чисел оборотов и подач, допускаемые кинематикой станка. Однако особенность описания ряда ограничений при ПМО состоит в том, что они включают в себя в качестве переменного параметра температуру нагрева обрабатываемого материала. [24]
Для полированных изделий необходим тщательный отбор листового материала: он должен иметь гладкую абсолютно чистую по верхность, без малейших следов рисунка апельсинной корки. Для предотвращения коробления материала изделия, возникающего в результате местных нагревов, эту операцию производят участками длиной не менее 200 - 350 мм, не допуская нагрева обрабатываемого материала, при этом движение шлифующего крута необходимо направлять поперек щва. Абразивные круги при обработке сталей типа 18 - 8, в силу большой их вязкости, быстрее срабатываются, чем при обработке углеродистых сталей. Оборудованием для шлифования швов и предварительной зачистки мелких изъянов служат либо подвесные ( фиг. [25]
При ПМО производительность процесса обработки повышается прежде всего за счет увеличения сечения среза. Увеличение элементов среза при обычном резании вызывает, как известно, возрастание главной составляющей силы резания Pz. Нагрев обрабатываемого материала плазменной дугой относительно снижает величину Pz, но все же сила оказывается достаточно большой, а часто даже большей, чем при резании без подогрева, поскольку режим при ПМО возрастает. Так, например, по данным ПО Ижорский завод [10] при обработке стали 08Х18Н10Т переход к плазменно-механиче-скому точению позволил от режима резания / 15 мм; S 1 6 мм / об; о9 м / мин перейти к t - 20 мм; 5 2 5 мм / об и v 34 2 м / мин. Расчет силы Pz при обработке без подогрева для этого примера приводит к величине Pz-48300 H. [26]
В состав комплекса входят источник питания, схема управления и плазмотрон. Опыт предприятий и исследовательских организаций позволяет сформулировать две взаимосвязанные группы требований к комплексу плазменного оборудования, применяемого при ПМО. Первая группа требований - технологическая, имеет целью обеспечить заданные параметры процесса нагрева обрабатываемого материала и удобство эксплуатации плазменного оборудования при ПМО. Вторая группа требований - экономическая должна обеспечить минимальные расходы на единицу продукции машиностроительного производства по стоимости плазменного оборудования и затрат на его эксплуатацию. [27]
Отвод и удаление стружки из рабочей зоны является важной, во многом еще не решенной задачей и при традиционном резании. Однако если при обычном резании неорганизованный сход стружки вызывает опасность повреждения инструмента или дополнительные затраты времени и сил работающего, то при ПМО замыкание тока плазмотрона через стружку приводит, как правило, к полной дезорганизации процесса резания, затуплению или разрушению режущей части инструмента, а в отдельных случаях и к браку детали в связи с прожиганием обработанной поверхности в месте соприкосновения ее со стружкой, находящейся под током. При резании с нагревом обрабатываемого материала стружка значительно более пластична, чем при традиционном способе обработки. Это дополнительно осложняет завивание, ломание и удаление стружки при ПМО, в частности при точении титановых и некоторых жаропрочных сплавов. Общеизвестные способы завивания и ломания стружки с помощью порожков, лунок или фасок на режущей части инструмента применительно к ПМО оказываются недостаточно эффективными, во всяком случае, требующими анализа и уточнения в каждом конкретном случае. Поэтому при ПМО в основном завивание и ломание стружки производят путем изменения кинематики процесса или периодического изменения режима нагрева обрабатываемого материала. В последнем случае силу тока в цепи плазмотрона периодически увеличивают или снижают на короткий промежуток времени. Пульсация тока вызывает дополнительное проплавление обрабатываемого материала или ослабление нагрева, что меняет характер стружкообразования и приводит к ломанию стружки. Аналогично действует и механизм качания плазменной дуги по направлению скорости резания, так как при этом возникают положения, в которых относительная скорость движения плазмотрона оказывается равной нулю, в связи с чем усиливается проплавление поверхности резания. [28]
Страницы: 1 2