Obrabotka Metallov 2009 No. 4

УДК 621.9.01 621.791.947.55 ТОЧНОСТЬ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПРИ ТОНКОСТРУЙНОЙ ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ И ПУТИ ЕЕ ПОВЫШЕНИЯ Х.М. РАХИМЯНОВ, профессор, доктор техн. наук, А.А. ЛОКТИОНОВ, ассистент, НГТУ, г. Новосибирск Рассмотрены вопросы точности формообразования контура обрабатываемой детали при тонкоструйной плазменной резке. Предложены схемы «захода–выхода» плазменной струи на прямолинейные и криволинейные замкнутые контуры для минимизации погрешностей формообразования. Problems of shaping accuracy of cam contours of a workpiece with high-precision plasma arc cutting was considered. Alternative schemes of “lead-in – lead-out” of plasma jet on rectilinear and curvilinear closed contour for minimisation of errors forming was suggested. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА : ТОНКОСТРУЙНАЯ ПЛАЗМЕННАЯ РЕЗКА, ПЛАЗМООБРАЗУЮЩИЙ ГАЗ, ЗАВИХРЯ- ЮЩИЙ ГАЗ, ШИРИНА РЕЗА, ФОРМООБРАЗОВАНИЕ, КОМПЕНСАЦИОННЫЙ ПРИПУСК. На сегодняшний день все большее применение при обработке листовых деталей в заготовительном производстве получают высокоэнергетические мето- ды обработки, в том числе тонкоструйная плазменная резка. Этот метод обработки листового материала применяется, как правило, при изготовлении деталей со сложным криволинейным контуром. Особенностью этого метода является использо- вание кроме основного плазмообразующего газа дополнительного «вихревого» газа. Он обжимает и стабилизирует плазменную струю [1, 3], что обе- спечивает высокую производительность процесса (при толщине материала 15…20 мм скорость реза достигает 1000…2000 мм/мин [2]). При этом обе- спечивается точность размеров по 12–14 квалитету, что позволяет использовать детали в сборке без по- следующей механической обработки. Однако осо- бенности физических процессов, протекающих при тонкоструйной плазменной резке, могут повлиять на точность формообразования контура детали. Процесс плазменной резки можно разбить на сле- дующие этапы. Э т а п 1. Пробивка отверстия в обрабатывае- мом материале, которая осуществляется при непод- вижном тепловом источнике. По мере пробивки от- верстия происходит перемещение плазмотрона для стабилизации расстояния между обрабатываемым материалом и соплом плазмотрона (высоты реза). То есть в месте захода происходит прошивка материала и начинается движение плазмотрона по заданному контуру. При этом диаметр прошивки в материале несколько больше, чем ширина реза при движении плазмотрона по контуру (рис. 1). Э т а п 2. Отработка плазмотроном движения по контуру детали при сохранении постоянной величи- ны высоты реза. Движение по контуру детали вклю- чает в себя заход плазменной струи на обрабатывае- мый контур, непосредственную обработку контура детали и выход плазменной струи с контура. При резке наружных прямолинейных контуров зону захода–выхода выносят за пределы обрабаты- ваемого контура. При этом точка врезания находится на расстоянии от обрабатываемого контура не менее чем на две ширины реза ( t ) (рис. 1). Точка выхода рас- положена на расстоянии от контура не менее чем на две ширины реза для обеспечения точности формо- образования и гарантированного отделения детали. Аналогично поступают и при обработке наруж- ных и внутренних криволинейных контуров – зону Рис. 1 . Место захода и вы- хода при резке наружного прямолинейного контура ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (45) 2009 31 ТРУДЫ КОНФЕРЕНЦИИ