RU2206442C2 - Способ управления гидроабразивной резкой листовых материалов - Google Patents
Способ управления гидроабразивной резкой листовых материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2206442C2 RU2206442C2 RU2001116464/02A RU2001116464A RU2206442C2 RU 2206442 C2 RU2206442 C2 RU 2206442C2 RU 2001116464/02 A RU2001116464/02 A RU 2001116464/02A RU 2001116464 A RU2001116464 A RU 2001116464A RU 2206442 C2 RU2206442 C2 RU 2206442C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vibration
- cutting
- cut
- jet head
- controlling
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано для оптимизации технологических параметров резания конструкционных материалов. Способ включает подачу разрезаемого материала и подачу на него рабочей жидкости через струйную головку. В процессе обработки измеряют вибрацию струйной головки при истечении из нее рабочей жидкости оптической измерительной системой на основе твердотельного лазера и высокочувствительной диодной матрицы типа прибора с зарядовой связью. В зависимости от величины вибрации изменяют давление рабочей жидкости и согласуют его с подачей разрезаемого материала. Изобретение позволяет обеспечить определенную макро- и микрогеометрию линий реза и величину полосчатости поверхности с сохранением высокой производительности. 3 ил.
Description
Изобретение относится к раскрою деталей струей жидкости и может быть использовано для оптимизации технологических параметров резания конструкционных материалов.
Известен способ управления струйной обработкой материалов, включающий изменение величины подачи заготовки при фиксированных значениях давления истечения струи и расстояния между заготовкой и соплом, определяя при этом значение подачи S, при котором величина сигнала акустической эмиссии достигает максимального значения, и дальнейшую обработку производят при значении подачи, равном (0,8-0,9)S [1].
Указанный способ позволяет управлять только процессом сквозного разрушения обрабатываемого материала, не обеспечивая качество линии реза.
В качестве прототипа выбран способ гидроабразивной резки листовых деталей, включающий нанесение абразивных частиц в виде суспензии на обрабатываемую поверхность, которую отверждают, после чего подают рабочую жидкость под высоким давлением. За счет этого достигается идентичность качества линии реза на любом участке детали [2].
В данном способе отсутствуют активные средства и методы диагностики вибрации струйной головки, что затрудняет получение чистовой линии реза и не позволяет исключить характерный дефект поверхности после гидроабразивной обработки в виде полосчатости.
Изобретение решает задачу обеспечения определенной макро- и микрогеометрии линии реза и позволяет управлять величиной полосчатости поверхности за счет уменьшения вибрации струйной головки.
Это достигается тем, что осуществляют подачу разрезаемого материала и подачу на него рабочей жидкости через струйную головку, причем в процессе обработки измеряют вибрацию струйной головки при истечении из нее рабочей жидкости оптической измерительной системой на основе твердотельного лазера и высокочувствительной диодной матрицы типа прибора с зарядовой связью. В зависимости от ее величины изменяют давление рабочей жидкости и согласуют его с подачей разрезаемого материала.
На фиг.1 показана схема гидроабразивной резки листовых материалов с активной оптической измерительной системой; на фиг.2 - схема датчика; на фиг.3 - блок-схема сопряжения измерительной системы с персональным компьютером.
Способ осуществляют следующим образом.
К зеркально-шлифованной поверхности струйной головки 1, через которую осуществляется подача рабочей жидкости на обрабатываемую деталь 2 со слоем абразивной среды 3 (фиг.1), подводят на расстояние 3...8 мм датчик вибраций 4 с лазерным диодом 5, линзовой фокусирующей системой 6 и матрицей ПЗС 7 (прибор с зарядовой связью) в виде фотодиодов размером 13х13 Нм, при этом лазерный диод 5 располагают в корпусе датчика вибраций 4 под углом 60o к плоскости корпуса (фиг.2). После включения струйной установки осуществляют процесс гидроабразивного резания. При этом одновременно обрабатывают на персональном компьютере преобразованный аналоговый сигнал в 16-ти разрядный цифровой с частотной дискретизацией 44 кГц от датчика вибраций 4 (фиг.3).
Величину давления истечения струи и скорость подачи закрепленной детали 2 регулируют посредством управляющих сигналов от компьютера в зависимости от величины вибрации струйной головки 1 и траектории линии реза.
Сущность способа заключается в следующем.
При гидроабразивном резании по прямой линии повышают давление истечения струи с одновременным увеличением скорости подачи закрепленной детали 2. Однако при работе на высоких давлениях увеличиваются реактивные свойства струи, потенциал кавитации и отрыва пограничного слоя, что способствует повышению вибрации струйной головки 1.
Поэтому в момент достижения максимально допустимого уровня вибрации на струйной головке 1 повышение давления прекращают и резание осуществляют при соответствующей подаче закрепленной детали 2.
Пример.
Производили резание стеклотекстолита толщиной 5 мм по фигурному контуру струей воды, истекающей из сопла диаметром 0,15 мм. Устанавливают следующие технологические параметры и режимы обработки: начальное давление струи на срезе сопла струйной головки 300 МПа, расстояние между соплом и деталью 3 мм, минимальная подача детали 1,1 м/мин. Абразивную суспензию природного кварцевого песка наносят на поверхность детали методом полива и отверждают при нормальной температуре. Струя жидкости, увлекая частицы абразива, осуществляет разрезание с шероховатостью поверхности реза в пределах Ra = 10 мкм.
Для регистрации вибрации струйной головки использовался полупроводниковый ALGaAs лазер с длиной волны от 640 до 780 нμ. Линзовая система фокусировала луч диаметром 0,1 мм.
При возникновении вибраций отраженный от зеркально-шлифованной поверхности струйной головки луч лазера описывает в пространстве определенную кривую, которая регистрировалась диодной матрицей 13х13 Нм типа ПЗС техники CCD. Бесконтактный датчик позволяет регистрировать вибрации с амплитудой от 0,01 мм.
Для управления процессом гидроабразивного резания использовали персональный компьютер с необходимым программным обеспечением с применением системы коррекции ошибок CIRC (перекрестно-перемежающийся код Рида-Соломона).
При резании по прямой линии повышали давление истечения струи (до 600 МПа) с одновременным увеличением подачи обрабатываемой детали (до 4 м/мин).
Установлено, что полосчатость поверхности линии реза отсутствовала при амплитуде колебания струйной головки до 0,12 мм, что соответствовало давлению истечения 520 МПа и подаче разрезаемой детали 3,3 м/мин.
При невысоких требованиях к линии реза можно использовать максимально возможные режимы резания, повысив величину допустимого уровня вибрации струйной головки.
Таким образом, изменение режимов резания в зависимости от величины вибрации струйной головки в процессе всей обработки обеспечивает определенную макро- и микрогеометрию линии реза, позволяет управлять величиной полосчатости поверхности с сохранением высокой производительности.
Источники информации
1. А.с. СССР 1759614, В 24 С 1/00, 1992.
1. А.с. СССР 1759614, В 24 С 1/00, 1992.
2. А.с. СССР 1782713, В 24 С 1/00, 1992 - прототип.
Claims (1)
- Способ управления гидроабразивной резкой листовых материалов, включающий подачу разрезаемого материала и подачу на него рабочей жидкости через струйную головку, отличающийся тем, что измеряют вибрацию струйной головки при истечении из нее рабочей жидкости оптической измерительной системой на основе твердотельного лазера и высокочувствительной диодной матрицы типа прибора с зарядовой связью, в зависимости от ее величины изменяют давление рабочей жидкости и согласуют его с подачей разрезаемого материала.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001116464/02A RU2206442C2 (ru) | 2001-06-13 | 2001-06-13 | Способ управления гидроабразивной резкой листовых материалов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001116464/02A RU2206442C2 (ru) | 2001-06-13 | 2001-06-13 | Способ управления гидроабразивной резкой листовых материалов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001116464A RU2001116464A (ru) | 2003-04-20 |
| RU2206442C2 true RU2206442C2 (ru) | 2003-06-20 |
Family
ID=29209798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001116464/02A RU2206442C2 (ru) | 2001-06-13 | 2001-06-13 | Способ управления гидроабразивной резкой листовых материалов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2206442C2 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2503534C1 (ru) * | 2012-05-03 | 2014-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" | Установка для струйно-абразивной обработки деталей |
| RU2688007C1 (ru) * | 2017-12-11 | 2019-05-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Способ гидроабразивной обработки с осцилляцией струи |
| RU2731559C1 (ru) * | 2020-08-09 | 2020-09-04 | Андрей Алексеевич Спиридонов | Способ гидроабразивного резания материалов |
-
2001
- 2001-06-13 RU RU2001116464/02A patent/RU2206442C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2503534C1 (ru) * | 2012-05-03 | 2014-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" | Установка для струйно-абразивной обработки деталей |
| RU2688007C1 (ru) * | 2017-12-11 | 2019-05-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Способ гидроабразивной обработки с осцилляцией струи |
| RU2731559C1 (ru) * | 2020-08-09 | 2020-09-04 | Андрей Алексеевич Спиридонов | Способ гидроабразивного резания материалов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110026908B (zh) | 一种超声空化辅助射流抛光系统及抛光方法 | |
| CN111069767B (zh) | 一种超声振动微激光辅助复合单点金刚石切削加工系统 | |
| JP2680493B2 (ja) | レーザビーム処理によるコーティングの形成に用いられる粉末供給装置 | |
| JP5192216B2 (ja) | レーザー加工装置 | |
| WO2006100798A1 (ja) | ハイブリッドレーザ加工装置 | |
| JP7396824B2 (ja) | 超音波水噴射装置 | |
| CN112008614A (zh) | 一种超声空化辅助多喷嘴射流抛光装置及抛光方法 | |
| CN113500711B (zh) | 一种高精度复合能场辅助切削及光整设备及方法 | |
| RU2206442C2 (ru) | Способ управления гидроабразивной резкой листовых материалов | |
| CN110512071B (zh) | 一种中空激光冲击和超声协同强化抗疲劳装置及加工方法 | |
| CN110293482A (zh) | 一种圆弧形金刚石砂轮的修锐方法 | |
| CN108838747A (zh) | 一种基于声透镜的超声聚焦流体振动抛光系统 | |
| CN108284398B (zh) | 用于抛光的多射流工具及包括该工具的抛光系统 | |
| CN114131222A (zh) | 一种玻璃异形孔加工方法 | |
| JP2010253639A (ja) | 表面加工装置 | |
| JP2011177738A (ja) | レーザ加工装置およびレーザ加工方法 | |
| CN212471124U (zh) | 一种超声空化辅助多喷嘴射流抛光装置 | |
| JP7409837B2 (ja) | 保護膜形成装置 | |
| JPS61152367A (ja) | Ｃｂｎ研削砥石のレ−ザドレツシング装置 | |
| JP2001038594A (ja) | 光学素子研磨方法及び光学素子研磨装置 | |
| JP5643882B1 (ja) | チタンの研削加工装置及びその研削加工方法 | |
| JP3167977B2 (ja) | ベンドミラー装置 | |
| JPH03161271A (ja) | 遊離砥粒噴射式加工装置 | |
| JP4190682B2 (ja) | 超音波加工装置 | |
| RU2205096C1 (ru) | Способ поддержания заданного расстояния между соплом и обрабатываемой поверхностью при лазерной обработке и устройство для его осуществления |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20030614 |