Obrabotka Metallov 2011 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (53) 2011 17 ТЕХНОЛОГИЯ Рис. 7. Внешний вид поперечного сечения реза при различной степени износа катодов а б Рис. 8. Изменение угла наклона кромок реза при различной степени износа катода: а – правой кромки; б – левой кромки Анализируя геометрию поперечного сече- ния реза при равномерном износе сопла, можно сделать следующие выводы. Взаимное направ- ление реза и сопла приводит к незначительному изменению ширины реза, что наблюдается на рис. 5, и появлению скруглений вблизи нижней кромки разрезаемого листа. Так, при располо- жении сопла в направлении 0, 1, 2 (см. рис. 2), совпадающем с направлением реза, угол пра- вой кромки находится в диапазоне от 89°22 ´ до 89°50 ´ , что не превышает допустимого от- клонения от перпендикулярности для данной технологии. Сопло, сориентированное в на- правлении 3 с направлением реза (рис. 2, г ), формирует следующую геометрию. Угол не- перпендикулярности правой кромки реза со- ставляет порядка 92°6 ´ (рис. 5, г ), что превы- шает максимально допустимое отклонение на данный параметр. Данное сопло может быть использовано для контурной резки с поправкой положения плазменного резака. Для этого так- же необходимо ввести две степени свободы, а именно наклон и поворот сопла. Исследование влияния износа катода на точ- ность формообразования реза осуществлялось с катодами с различной степенью износа. Пер- вый рез осуществлялся в направлении Х . По- сле этого плазмотрон возвращался в начальную точку реза и смещался вдоль координаты Y . Да- лее плазмотрон поворачивался на 90° по часо- вой стрелке и производился второй рез. Затем производилась смена катода и повторялись дей- ствия, отмеченные выше. В данном случае ка- тод 1 имеет степень износа, соответствующий суммарному пути реза 1920 м и количеству про- бивок порядка 1600 раз при токе 50 А. Степень износа катода 2 соответствует суммарному пути реза 1230 м и количеству пробивок 1892 раз при токе 50 А. Катод 3 эксплуатировался при токе 130 А, степень его износа соответствует пути резки 84 м и количеству пробивок 314 раз. Результаты эксперимента представлены на рис. 7 и 8. Различная степень износа катодов приводит к изменению как ширины реза, так и изменению углов наклона кромок. Кроме этого, если рассма- тривать сам процесс износа катода, то его можно разделить на регулярный (возника- ющий при горении дуги) и разовый (возникающий при зажигании дуги). Регулярный износ катодной встав- ки происходит за счет испарения оксидно-нитридного расплава при резке, а разовый, который более су- щественный, происходит при зажи- гании дуги из-за разрушения пленки от термического удара. Выводы Таким образом, сопло с изно- сом в определенной степени может быть использовано при прямоли- нейных резах без потери качества, но для этого необходимо соблюсти