Obrabotka Metallov. 2016 no. 1(70)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (70) 2016 18 ТЕХНОЛОГИЯ по критерию минимума шероховатости поверх- ности реза. Данный процесс проходил в несколь- ко этапов. На начальном этапе для определенной мощности излучения находилось оптимальное положение фокусного пятна относительно по- верхности металла. Этот параметр имеет боль- шое влияние на ширину b и геометрию канала реза. Следующий этап заключается в определе- нии оптимальной скорости резки V . В качестве меры шероховатости (характер- ной высоты неоднородности) приняты величи- ны R z (высота неровностей профиля по десяти точкам) и R а (среднее арифметическое отклоне- ние профиля), которые измерялись при помощи лазерного конфокального сканирующего микро- скопа Olympus LEXT и профилометра Rank Taylor Hobson серии Form Talysurf. Результаты и обсуждение В начале работы была проведена оптими- зация лазерной резки по критерию минималь- ной шероховатости поверхности реза. На рис. 3 Рис. 3. Боковая поверхность реза низкоуглеродистой стали t = 5 мм, W = 1 кВт: а – волоконный лазер ( V = 0,8 м/мин); б – СО 2 -лазер ( V = 1,5 м/мин) а б Рис. 4. Распределение шероховатости по толщи- не листа низкоуглеродистой стали при t = 5 мм, W = 1 кВт: а – волоконный лазер ( V = 0,8 м/мин); б – СО 2 -лазер ( V = 1,5 м/мин) Оптимальные значения шероховатости боковой поверхности лазерного реза для толщины 5 мм Параметр Волоконный лазер СО 2 -лазер Скорость резки (м/мин) 0,8 1,5 íèç (мкм) 30 15 íèç a R (мкм) 5,2 3,2 представлены фотографии боковой поверхности лазерного реза низкоуглеродистой стали толщи- ной 5 мм, обладающей минимальной шерохова- тостью. Видно, что бороздчатая структура не- однородна и имеет характерные особенности в верхней и нижней части образцов. Кроме того, видно, что боковая поверхность реза при ис- пользовании разных типов лазеров обладает раз- личным качеством поверхности. Так как боковая поверхность реза неоднород- на (см. рис. 3), то для наиболее точного опреде- ления качества реза величины шероховатости из- мерялись в 30 сечениях S i ( i = 0…30) вдоль всей толщины заготовки. В результате была получена интегральная картина качества реза по всей тол- щине листа (рис. 4). Измеренные значения ше- роховатости представлены в таблице. Заметим, что наибольший интерес представляют значения z íèç R и íèç a R , которые определяют максималь- но возможную шероховатость реза и измеряются в нижней части листа. а б