Obrabotka Metallov. 2016 no. 1(70)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (70) 2016 19 ТЕХНОЛОГИЯ Рис. 5. Зависимость шероховатости по- верхности реза от толщины разрезаемо- го листа при лазерно-кислородной резке ( 1 – СО 2 -лазер; 2 – волоконный лазер) Из таблицы видно, что при лазерно-кисло- родной резке СО 2 -лазером оптимизированная величина шероховатости приблизительно в два раза меньше чем при резке иттербиевым волоконным лазером. Исходя из этого видно, что лазерная резка низкоуглеродистой стали с использованием различных типов лазеров характеризуется различным классом шерохова- тости. Получив значения шероховатости для лазер- но-кислородной резки листов толщиной 5 мм, найдем, как изменяется класс шероховатости с ростом толщины разрезаемого листа. Для это- го проведем оптимизацию лазерной резки низ- коуглеродистой стали листов толщиной 3, 10 и 16 мм по аналогичному критерию. На рис. 5 представлена зависимость шероховатости по- верхности реза от толщины разрезаемого листа. Видно, что с увеличением толщины разрезае- мого листа, значение шероховатости линейно растет. Используя полученные оптимальные значе- ния шероховатости поверхности реза из про- веденных экспериментов, можно записать за- висимость шероховатости от толщины листа в виде z   1,15 6,5 R t – для лазерно-кисло- родной резки СО 2 -лазером и z   3, 7 3,8 R t – для лазерно-кислородной резки иттербиевым волоконным лазером. Из рис. 5 видно, что для всех исследуемых толщин класс шеро- ховатости варьируется в пределах 4…6 (см. ГОСТ 2789–73). Выводы Проведена оптимизация лазерно-кислород- ной резки низкоуглеродистой стали марки Ст3 по критерию минимума шероховатости с ис- пользованием двух типов лазеров. При лазерно- кислородной резке СО 2 -лазером шероховатость существенно меньше, чем при резке иттербие- вым волоконным лазером. Получено, что лазер- но-кислородная резка низкоуглеродистой стали обладает 4…6 классом шероховатости в зависи- мости от выбранной толщины разрезаемого ли- ста. Получены зависимости z   1,15 6,5 R t – для лазерно-кислородной резки СО 2 -лазером и z   3, 7 3,8 R t – для лазерно-кислородной рез- ки иттербиевым волоконным лазером. Список литературы 1. Ковалев О.Б., Фомин В.М . Физические основы лазерной резки толстых листовых материалов. – М.: Физматлит, 2013. – 256 с. – ISBN 978-5-9221-1520-9. 2. Investigation on disk and CO 2 laser beam fusion cutting differences based on power balance equation / L.D. Scintilla, L. Tricarico, A. Wetzig, E. Beyer // InternationalJournalofMachineToolsandManufacture. – 2013. – N 69. – P. 30–37. – doi: 10.1016/j.ijmachtools. 2013.02.008. 3. Powell J., Kaplan A.F.H . A technical and com- mercial comparison of fiber laser and CO 2 laser cutting // 31th International Congress on Applications of Lasers and Electro-Optics ICALEO: Congress Proceed- ings, 23–27 September 2012. – Anaheim, California, USA, 2012. – P. 277–281. 4. Steen W.M., Mazumder J . Laser material pro- cessing. – 4 th ed. – London: Springer-Verlag London Publ., 2010. – 558 p. – ISBN 978-1-84996-061-8. – doi: 10.1007/978-1-84996-062-5. 5. LIA handbook of laser material processing / eds.: J.F. Ready, D.F. Farson, T. Feeley. – 1 st ed. – Orlando: LIA Magnolia Publ., 2001. – 715 p. – ISBN 978-3-540- 41770-5. 6. Dahotre N.B., Harimkar S.P . Laser fabrication and machining of materials. – 1 st ed. – New York: Springer Publ., 2008. – 558 p. – doi: 10.1007/978-0-387- 72344-0. – ISBN 978-0-387-72343-3. 7. Григорьянц А.Г., Шиганов И.Н., Мисюров А.И . Технологические процессы лазерной обработки. – 2-е изд., стер. – М.: Изд-во МГТУ им Н.Э. Баумана, 2008. – 664 с. – ISBN 5-7038-2701-9. 8. Mathematical modelling of striation formation in oxygen laser cutting of mild steel / G.V. Ermolaev, O.B. Kovalev, A.M. Orishich, V.M. Fomin // Journal of