ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

Аннотация
Рассмотрены вопросы формирования микрогеометрии реза алюминиевых и медных сплавов при тонкоструйной плазменной резке, которая является перспективной технологией заготовительного производства. Экспериментальные исследования проводились на образцах из алюминия А5М и меди М1, выполненных из листового проката толщиной 3 мм и 2 мм, соответственно. Установлено, что формирование морфологии поверхности реза алюминия определяется как процессами взаимодействия плазменного столба дуги с обрабатываемым материалом, так и осаждения части расплава в нижней части реза. Последнее объясняется недостаточной эффективностью газодинамических потоков для полного удаления продуктов расплава из канала реза вследствие высокой кинематической вязкости обрабатываемого материала. Показано, что осаждение расплава на поверхности реза ухудшает его микрогеометрию, формируя шероховатость R_a = 12,1 мкм. Высокая кинематическая вязкость алюминия не позволяет исключить гратообразования на кромках реза.

При тонкоструйной плазменной резке меди морфология поверхности реза имеет однородный характер без следов осаждения расплава. При регулярном характере рельефа поверхности реза ее шероховатость достигает значений R_a = =5,98 мкм. Формирование канала реза меди не сопровождается образованием грата на его кромках.

Список литературы
1. Григорьянц А.Г., Соколов А.А. Лазерная резка металлов. – М.: Высшая школа, 1988. – 127 с. – ISBN 5-06-001252-2.

2. Забелин А.М., Оришич А.М., Чирков А.М. Лазерные технологии машиностроения: учебное пособие / Новосибирский государственный университет. – Новосибирск: [б. и.], 2004. – 142 с.

3. Григорьянц А.Г. Основы лазерной обработки материалов. – М.: Машиностроение, 1989. – 304 с.

4. Григорьянц А.Г., Шиганов И.Н., Мисюров А.И. Технологические процессы лазерной обработки: учебное пособие для вузов / под ред. А.Г. Григорьянца. – 2-е изд., стер. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. – 664 с. – ISBN 5-7038-2701-9.

5. Полевой Г.В., Сухинин Г.К. Газопламенная обработка металлов: учебник для среднего профессионального образования. – М.: Академия, 2005. – 336 с. – ISBN 5-7695-1604-6.

6. Быховский Д.Г. Плазменная резка. – Л.: Машиностроение, 1972. – 167 с.

7. Васильев К.В. Плазменно-дуговая резка – перспективный способ термической резки // Сварочное производство. – 2002. – № 9. – С. 26–28.

8. Васильев К.В. Воздушно-плазменная резка. – М.: Машиностроение, 1976. – 482 с.

9. Васильев К.В. Современные задачи и перспективы развития плазменно-дуговой резки // Материалы международной специализированной выставки-конгресса «Электротехнологии XXI века» (ЭЛТЕХ–2001). – СПб., 2001. – С. 27–29.

10. Шманев В.А., Шулепов А.П., Мещеряков А.В. Струйная гидроабразивная обработка деталей ГТД. – М.: Машиностроение, 1995. – 144 с. – ISBN 5-217-01779-1.

11. Серикова Е.В. Гидроабразивный метод резки материалов // Строительные и дорожные машины. – 2006. – № 2. – С. 27–29.

12. Моргунов Ю.А., Федотов А.А., Швычков Д.В. Применение гидроабразивной резки при обработке сложнопрофильных поверхностей деталей // Применение гидроабразивной резки при обработке сложнопрофильных поверхностей деталей: материалы 65 Международной научно-технической конференции Ассоциации автомобильных инженеров (ААИ) «Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров» Международного научного симпозиума «Автотракторостроение–2009». – М., 2009. – Т. 7. – С. 170–173.

13. Чиеу К.Ф. Исследование эффективности технологии узкоструйной плазменной резки металлов: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.08.04 / Санкт-Петербургский государственный морской технический университет. – СПб., 2008. – 26 с.

14. Kirkpatrick I. High definition plasma-an alternative to laser technology // Aircraft Engineering and Aerospace Technology. – 1998. – Vol. 70, iss. 3. – P. 215–217. – doi: http://dx.doi.org/10.1108/00022669810370349.

15. Локтионов А.А., Захаров В.В. Тонкоструйная плазменная резка как эффективная технология в заготовительном производстве // Наука. Технологии. Инновации: материалы Всероссийской научной конференции молодых ученых, 2–4 декабря 2011 г.: в 6 ч. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2011. – Ч. 2. – С. 29–30.

16. Рахимянов Х.М., Локтионов А.А. Повышение эффективности листового раскроя в заготовительном производстве // Ползуновский альманах. – 2012. – № 1. – С. 158–159.

17. ISO 9013: 2002. Резка тепловая. Классификация резов, полученных тепловым способом. Геометрические характеристики изделий и допуски на характеристики. – М.: Стандартинформ, 2002. – 25 с. – (Стандарты Международной организации по стандартизации (ИСО)).

18. Локтионов А.А. Оценка качества реза листовых материалов при тонкоструйной плазменной резке // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2013. – № 4 (61). – С. 86–91.

19. Рахимянов Х.М., Локтионов А.А., Никитин Ю.В. Оценка геометрической точности реза листовых материалов при различных технологиях тонкоструйной плазменной резки // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2013. – № 3 (60). – С. 25–30.

20. Рахимянов Х.М., Локтионов А.А. Точность формообразования при тонкоструйной плазменной резке металлических материалов и пути ее повышения // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2009. – № 4 (45). – С. 31–32.

21. Рахимянов Х.М., Локтионов А.А. Анализ погрешностей формообразования при тонкоструйной плазменной резке металлических материалов // Современные проблемы в технологии машиностроения: Всероссийская научно-практическая конференция, посвященная 100-летию со дня рождения профессора Муханова И.И.: сборник трудов. – Новосибирск, 2009. – С. 151–153.

22. Моделирование процессов тонкоструйной плазменной резки для обеспечения точности формирования криволинейных контуров / Х.М. Рахимянов, А.И. Журавлев, А.А. Локтионов, А.Х. Рахимянов // Научный вестник НГТУ. – 2009. – № 4 (37). – С. 123–134.

23. Рахимянов Х.М., Рахимянов А.Х., Лунин С.В. Моделирование тепловых процессов тонкоструйной плазменной резки // Инновации в машиностроении: труды 2 Международной научно-практической конференции, Кемерово, 6–8 октября 2011 г. – Кемерово, 2011. – С. 161–165.

24. Рахимянов А.Х., Красильников Б.А. Технологические особенности плазменного раскроя алюминиевых сплавов // Инновации в машиностроении – основа технического развития России: материалы VI Международной научно-технической конференции, 23–26 сентября 2014 года / под ред. А.Г. Суслова, А.М. Маркова. – Барнаул, 2014. – Ч. 2. – С. 71–77.

25. Рахимянов А.Х. Тонкоструйная плазменная резка медных сплавов // Инновации в машиностроении – основа технического развития России: материалы VI Международной научно-технической конференци / под ред. А.Г. Суслова, А.М. Маркова. – Барнаул, 2014. – Ч. 2. – С. 66–70.

26. Рахимянов А.Х. Выбор технологических схем и оптимизация режимов тонкоструйной плазменной резки конструкционных сталей // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2014. – № 2 (63). – С. 46–55.