RU2688007C1 - Способ гидроабразивной обработки с осцилляцией струи - Google Patents
Способ гидроабразивной обработки с осцилляцией струи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2688007C1 RU2688007C1 RU2017143280A RU2017143280A RU2688007C1 RU 2688007 C1 RU2688007 C1 RU 2688007C1 RU 2017143280 A RU2017143280 A RU 2017143280A RU 2017143280 A RU2017143280 A RU 2017143280A RU 2688007 C1 RU2688007 C1 RU 2688007C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- jet
- abrasive
- jet head
- cutting
- oscillation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract 2
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 claims abstract 2
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
- B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано для струйной гидроабразивной резки различных материалов. Способ включает воздействие высоконапорной струей гидроабразивной суспензии на разрезаемый листовой металлический материал при подаче струйной головки со струйным соплом в заданном для формообразования направлении. При этом осуществляют осцилляцию упомянутой струи в направлении, перпендикулярном подаче струйной головки, путем сообщения струйному соплу колебательного движения. Приведена математическая формула для определения частоты осцилляции струи в зависимости от скорости подачи струйной головки и величины абразивных зерен. В результате повышается производительность и качество резки листовых материалов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к механической обработке материалов, а именно к струйной гидроабразивной обработке, и может быть использовано, например, при резке различных материалов: стали, чугуна, пластмасс, минералов и пр. - с получением готовых деталей или заготовок для дальнейшей обработки.
Известен способ гидроабразивной обработки, при котором струя суспензии, состоящая из воды и частиц абразивных материалов, направляется на обрабатываемую поверхность и воздействует на нее, срезая мелкие частицы поверхности [1]. Недостатком данного способа является недостаточная производительность, т.к. съем материала производится, в основном, за счет усталостного выкрашивания частиц материала под воздействием множества ударных взаимодействий с ним абразивных частиц. Резание в чистом виде при этом практически отсутствует. Вторым существенным недостатком является нестабильность шероховатости обработанной поверхности. Так, по данным [1, стр. 49] шероховатость разных участков обработанной поверхности различается в 5-6 раз (например, при использовании абразива с величиной зерна М20 обработанная поверхность имеет шероховатость Ra в пределах от 0,12 до 0,7 мкм). Это также связано, прежде всего, с отсутствием процесса стабильного резания с переносом параметров абразивных частиц на микропрофиль обработанной поверхности.
Наиболее близким к предлагаемому является способ гидроабразивной резки листового металлического материала [2], при котором осуществляют подачу листового металлического материала или струйной головки. Для интенсификации процесса резания обеспечивают точечный фокусированный нагрев зоны резания листового металлического материала внешним источником фокусированного нагрева до температуры, меньшей температуры фазовых превращений разрезаемого материала. Затем осуществляют удар высоконапорной гидроабразивной струи, вытекающей из струйной головки, по листовому металлическому материалу.
Техническая проблема заключается в том, что производительность известных способов является недостаточной для обеспечения высокой рентабельности, т.к. съем материала производится, в основном, за счет усталостного выкрашивания частиц материала под воздействием множества ударных взаимодействий с ним абразивных частиц. Резание в чистом виде при этом практически отсутствует. Второй проблемой является нестабильность параметров шероховатости обработанной поверхности. Это связано также с отсутствием процесса стабильного резания с переносом параметров абразивных частиц на микропрофиль обработанной поверхности.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение производительности резки и качества обработки.
Заявленный технический результат достигается способом гидроабразивной обработки с осцилляцией струи, включающим подачу листового металлического материала или струйной головки в нужном направлении и осуществление воздействия высоконапорной гидроабразивной струей, вытекающей из струйной головки, на листовой металлический материал для его разрезания. А для интенсификации процесса осуществляют осцилляцию струи в направлении, перпендикулярном подаче струйной головки путем сообщения струйному соплу колебательного движения.
При этом частота осцилляции принимается в соответствии со следующей зависимостью:
где:
f - частота осцилляции (двойных ходов в минуту);
V - скорость подачи струйной головки (мм в минуту);
d - величина абразивных зерен (зернистость, мм)
Амплитуду движения осцилляции принимают равной:
Заявленный способ осуществляют следующим образом.
Струйной головке (или обрабатываемому материалу) сообщают подачу в нужном направлении со скоростью V, зависящей от вида и толщины обрабатываемого материала, а также от вида используемого абразива и величины рабочего давления в высоконапорной струе от 180 до 240 мПа. Струйному соплу с выходящей из него с большой скоростью высоконапорной струёй сообщают дополнительное движение осцилляции в направлении, перпендикулярном направлению подачи. Вследствие этого абразивные частицы не просто соударяются с обрабатываемой поверхностью перпендикулярно ей, вызывая чисто усталостное разрушение, но и скользят относительно этой поверхности, осуществляя эффективное резание-царапание.
Пример. Данный способ опробован при резке листового материала толщиной 10 мм из стали 45 со скоростью подачи 70 мм/мин при рабочем давлении 200 мПа. Абразивный материал - 40 mesh Garnet. По сравнению с обработкой традиционным способом производительность при этом повысилась на 35%.
Таким образом, проведенные испытания подтвердили эффективность предлагаемого способа.
Источники информации
1. В.А. Шмаев, А.П. Шулепов, А.В. Мещеряков. Струйная гидроабразивная обработка деталей ГТД. М.: Машиностроение, 1995.
2. Способ гидроабразивной резки листового металлического материала. Патент РФ № 2475350, МПК В23K.
Claims (6)
1. Способ гидроабразивной обработки, включающий воздействие высоконапорной струи гидроабразивной суспензии на листовой металлический материал для его резки при подаче струйной головки со струйным соплом в заданном для формообразования направлении, отличающийся тем, что при воздействии высоконапорной гидроабразивной струи, вытекающей из струйной головки, осуществляют осцилляцию упомянутой струи в направлении, перпендикулярном подаче струйной головки, путем сообщения струйному соплу колебательного движения.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что частоту осцилляции упомянутой струи принимают в соответствии с зависимостью f=V/d, где
f - частота осцилляции, двойных ходов в минуту;
V - скорость подачи струйной головки, мм/мин;
d - величина абразивных зерен, мм,
при этом амплитуду осцилляции принимают равной: А=d/2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017143280A RU2688007C1 (ru) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | Способ гидроабразивной обработки с осцилляцией струи |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017143280A RU2688007C1 (ru) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | Способ гидроабразивной обработки с осцилляцией струи |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2688007C1 true RU2688007C1 (ru) | 2019-05-17 |
Family
ID=66578717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017143280A RU2688007C1 (ru) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | Способ гидроабразивной обработки с осцилляцией струи |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2688007C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115122242A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-09-30 | 沈阳工业大学 | 一种基于高压磨料水射流的钢轨修复工艺 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2206442C2 (ru) * | 2001-06-13 | 2003-06-20 | Орловский государственный технический университет | Способ управления гидроабразивной резкой листовых материалов |
| JP2009274181A (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Nikon Corp | 流体研磨装置 |
| RU2475350C2 (ru) * | 2010-12-30 | 2013-02-20 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Государственный Технический Университет Имени Н.Э. Баумана" | Способ гидроабразивной резки листового металлического материала |
| RU2520287C1 (ru) * | 2013-02-14 | 2014-06-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова Сибирского отделения Российской академии наук | Способ струйноабразивной обработки алмаза резанием |
-
2017
- 2017-12-11 RU RU2017143280A patent/RU2688007C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2206442C2 (ru) * | 2001-06-13 | 2003-06-20 | Орловский государственный технический университет | Способ управления гидроабразивной резкой листовых материалов |
| JP2009274181A (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Nikon Corp | 流体研磨装置 |
| RU2475350C2 (ru) * | 2010-12-30 | 2013-02-20 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Государственный Технический Университет Имени Н.Э. Баумана" | Способ гидроабразивной резки листового металлического материала |
| RU2520287C1 (ru) * | 2013-02-14 | 2014-06-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова Сибирского отделения Российской академии наук | Способ струйноабразивной обработки алмаза резанием |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115122242A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-09-30 | 沈阳工业大学 | 一种基于高压磨料水射流的钢轨修复工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106799915B (zh) | 玉石的加工工艺 | |
| RU2688007C1 (ru) | Способ гидроабразивной обработки с осцилляцией струи | |
| CN101745846A (zh) | 一种振动磨料微孔去毛刺工艺 | |
| CN108032222B (zh) | 一种砂轮双激光修整装置及修整方法 | |
| CN110331266B (zh) | 超声液体刀冲击金属材料表面纳米化方法及其专用装置 | |
| RU2475350C2 (ru) | Способ гидроабразивной резки листового металлического материала | |
| CN203863165U (zh) | 聚焦型超声波振动工作液电化学加工装置 | |
| CN109648481B (zh) | 一种金刚石刀头开刃方法 | |
| JP2000317804A (ja) | ワイヤソー加工用ワイヤ及びワイヤ処理装置 | |
| CN204672963U (zh) | 加工航空铝合金的超声振动车削装置 | |
| RU2731559C1 (ru) | Способ гидроабразивного резания материалов | |
| Talele et al. | Water-Jet Cutting-A Precise Method for Manufacturing Process | |
| RU2375465C1 (ru) | Способ поверхностного упрочнения | |
| Janković et al. | Aspects of Machining Parameter Effect on Cut Quality in Abrasive Water Jet Cutting | |
| Wang et al. | Experimental Research on Surface Roughness of Ultrasonic assisted grinding on 7075 aluminum Alloy | |
| Mert | Water jet cutting technology and its comparison with other cutting methods in some aspects | |
| Majumder et al. | An experimental investigation on surface roughness achieved during abrasive water-jet machining of low carbon steel | |
| RU2440229C2 (ru) | Способ обработки сверхтвердых материалов | |
| Khushaal et al. | Abrasive water jet machining | |
| Relekar et al. | Abrasive water jet machining | |
| RU2367557C1 (ru) | Способ плоского шлифования | |
| Tawakoli et al. | Advanced Grinding | |
| RU2376391C1 (ru) | Устройство для обработки деталей | |
| RU2626706C1 (ru) | Способ финишной обработки деталей | |
| RU2234415C2 (ru) | Способ обточки сверхтвердых материалов |