Гидроструйная обработка заготовок

Такой способ основан на воздействии высоконапорной струи на заготовку (рис. 8. 6)

Кинетическая энергия струи приводит к локальным разрушениям. Скорость истечения струи из насадка при давлении до Р= 600 МПа определяется из соотношения

u= z^-1/2(2Pg/g)^1/2= 1,1^-1/2(2*6000*980/0,001)^1/2= 1030 м/сек.

Заметим, что скорость звука в воздухе составляет 330 м/сек.

При гидроабразивной обработке в струю добавляют абразивные частицы (кремний), которые усиливают эффективность работы, но одновременно приводят к быстрому износу насадок.

Рис. 8.6 Гидродинамическое резание.

Этот метод имеет следущие премущества перед лазерной или кислородно-дуговой обработкой:

1. Нет термического влияния.

2. Нет грата (капель, наплывов, заусенцев материала).

3. Нет пластической деформации.

4. Экологическая чистота.

Насадки или форсунки для этого способа делают из высокопрочных материалов, карбида вольфрама; сапфира.

Диаметр струи составляет 0,07…0,5 мм. Рабочее расстояние от форсунки до обрабатываемого материала 3...25 мм. Форсунки могут перемещаться вручную или по программе.

Силовые нагрузки на обрабатываемый материал малы. Поэтому можно обрабатывать ломкие, хрупкие материалы без повреждения. Допуск - ±0,1…0,2 мм. Ширина пропила около 0,28 мм.

При толщине обрабатываемого металла до 200 мм ширина пропила 1,5…2,3 мм.

Вместо жидкости может использоваться газ со взвешенными абразивными частицами. В этом случае инертный газ продавливается через узкую форсунку при Р = 0,7 МПа со скоростью до 300 м/сек. Диаметр струй при этом составляет 0,12…1,25 мм. Абразив: окись алюминия, карбид кремния.

Метод можно использовать для резки, сверления, полирования, гравировки.

§8.9. Ультразвуковая обработка (УЗО)

Способ (рис.8.7) основан на разрушении материала абразивными зернами под ударами инструмента, колеблющегося с ультразвуковой частотой. Источником энергии является УЗ - генератор тока с частотой колебаний 16…30 кГц. Инструмент получает колебания от УЗ преобразователя с сердечником из магнитнострикционного материала, например никеля, железоникелевых сплавов.

Здесь под действием переменного магнитного поля изменяются размеры сердечника с частотой поля. В резонансном режиме амплитуда колебаний торца сердечника составляет 2- 5 мкм. Для увеличения амплитуды колебаний на сердечнике закрепляют резонансный волновод, приводящий к возрастанию амплитуды до 10...60 мкм. На волноводе монтируют пуансон, под ним заготовка и в зону обработки под давлением или поливом подают абразивную суспензию из воды и абразивного материала. Инструмент поджимают к заготовке силой 1…60 Н. Колеблющийся пуансон- инструмент ударяет по зернам абразива, лежащим на обрабатываемой поверхности, которые скалывают частицы матерала заготовки. Метод применяют для профилирования наружных поверхностей, изготовления деталей сложной формы.

Рис.8.7 Схема ультразвуковой

обработки детали.

УЗО эффективна при выполнении чистовых операций. Выбор сменного инструмента зависит от вида обработкиЮ размеров площади, твердости, мощности УЗ преобразователя.

Точность глухих отверстий до 0,05 мм.

[1] НП-011-91 Требования к программе обеспечения качества для атомных станций. 1999. ФНР Я и РБ.

[2] Кошкин Н.И., Ширкевич М.Г. Справочник по элементраной физике. М. Наука. 1975. 255 с.

[3] Чернышев Г.Н. , Иванов С.Д. Устранение противоречий теории упругости и эксперимента посредством учета деформации вещества упругого тела. Проблемы машиностроения и автоматизации № 4, 2003, с. 50-57.

[4] Постников В.С. Внутреннее трение. Металлургия. М. 1974. 350 с.

[5] Брюханов А.Н., Лахтин Ю.М., Малышев А.И., Николаев Г. Н. , Шувалов Ю.А. Технология металлов. М. Машгиз. 1955., с. 624.

[6] Аддитивность- свойство величин, состоящее в том, что значение величин соответствующее целому объекту, равно сумме значений величин, соотвевтсующих его частям, как бы не был разбит объем.

[7] Мошнин Е.Н. Гибка и правка на ротационных машинах. М. Машиностроение. 1967. 272 с.

[8] Попов В.А.(ред) Материалы в машиностронении. Т5, М.1969, с.544

[9] Аврутин Р.Д. “Справочник по гидроприводам металлорежущих станков”. Л. Машиностроение. 1965. 267 с.

[10] Абрамов Е.И. и др. Элементы гидропривода. Справочник. Киев.”Texнiка”. 1969. 320 с.

[11] Прокофьев В.Н. (ред) и др. “Машиностроительный гидропривод”. М. Машиностроение, 1978, с. 495.

[12] Хохлов В.А. и др. “Электрогидравлические следящие системы”. М. Машиностроение, 1971, с. 432.

[13] Hayward A.T.J. “Commenit estimer le module de compressibilite des fluides hudrauliques”, Juin, 1970, EFL+ HPA.

[14] Кондратенко Л.А. Колебания и методы управления скоростью движения технологических объектов. М. МГОУ. 2005. с. 448.

[15] Голдин Н.М., Чистяков В.В., Шатульский А.А. Литниковые системы и прибыли для фасонных отливок. М. Машиностроение. 1992, с. 252.

[16] Кузнецов В.Д. Физика твердого тела. т2. Томск. 1941.

[17] Клушин М.И. Резание металлов. М. Машгиз. 1958.С.453.

[18] Мошнин Е.Н. Гибка и правка на ротационных машинах. М. Машиностроение. 1967. 272 с.

[19] Krips H., Podhorsky M. Hydraulisches Aufweiten - ein neus Verfahren zur Befestigungen fjn Rohren.// VGB Kraftwerkstechnik. 56. 1976. № 7. S. 456- 464.).

[20] Кондратенко Л.А. Колебания и методы управления скоростью движения технологических объектов. М. МГОУ. 2005. с. 448.

[21] Клушин М.И. Резание металлов. М. Машгиз. 1958.С.453.

[22] Резников А.Н. Абразивная и алмазная обработка материалов. Справочник. М. Машиностроение. 1977. 391 с.

[23] Зеленин В.А., Андреев В.А. Сварные соединения труб с трубными решетками в судовых теплообменных аппаратах. Судостроение. Л. 1976. С.81.

[24] Аснис А.Е. Динамическая прочность сварных соединений из малоугдеродистой и низколегированной сталей. Машгиз. М. К. 1962. 173с.

[25] ПНАГ-032- 90.

[26] ПНАГ-017-90

[27] ПНАГ-030-90

[28] ПНАГ- 019- 90

[29] 1- Когерентные волны имеют одинаковую частоту, а разность их фаз постоянна. У монохроматической электромагнитной волны электрический и магнитный векторы совершают гармонические колебания одинаковой частоты