SU856717A1 - Способ плазменно-механической обработки - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПЛАЗМЕННО-МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

1

Изобретение относитс  к механической обработке труднообрабатываемых материалов и предназначено дл  сн ти  больших припусков.

Известен способ механической обработки с предварительным подогревом зоны резани  газовым пламенем 1.

Недостатком такого способа  вл етс  то, что газовое плам   вл етс  относительно низкотемпературным источником подогрева , вследствие чего не могут быть достигнуты высокие скорости резани . Кроме того, трудно локализируетс  теплота в снимаемом слое заготовки, что создает веро тность фазовых и структурных превращений в поверхностном слоем.

Известен способ плазменной обработки, при котором нагрев и расплавление обрабатываемого издели  осуществл ют с помощью высококонцентриров теплового источника (сжатой дуги), которому сообщают колебани  поперек линии реза с помощью внещнего магнитного пол  2.

Недостатком этого способа  вл етс  то, что при его использовании не может быть обеспечено высокое качество поверхности. При этом шероховатость поверхности составл ет более 320 мкм, а глубина зоны термического вли ни  более 0,5 мм, что обусловливает необходимость последующей механической обработки деталей. Така  двухстадийна  обработка св зана с существенным снижением производительности процесса .

Известен способ механической обработки с подогревом зоны резани  сжатой дугой, при котором ее ориентируют к поверхности резани  под углом. Така  ориентаци  дуги обеспечивает расширение области, занимае10 мой активным п тном на металле, что, в свою очередь, способствует расширению зоны нагрева 3.

Недостатком данного способа  вл етс  то, что при наклоне дуги на 45° величина 15 п тна увеличиваетс  только в 1,5 раза, таким образом можно прогреть не более 15 мм. Кроме того, при косом падении дуги резко падает теплопередача, возрастает длина дуги и, следовательно, значительно возрастает подводима  мощность к плазмотрону.

20

Известен также способ плазменно-механической обработки, при осуществлении которого зону резани  предварительно прогревают сжатой дугой 4.

Недостатком известного способа  вл етс  то, что при его использовании не может быть обеспечена широка  зона прогрева, котора  необходима при сн тии больших припусков и котора  приводит к снижению производительности обработки.

Цель изобретени  - повышение производительности процесса и равномерного прогрева срезаемого сло .

Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу плазменно-механической обработки , при котором зону резани  предварительно подогревают сжатой дугой, сжатую дугу перемещают по периодическому закону поперек зоны резани , причем амплитуду перемещени  сжатой дуги устанавливают равной половине ширины реза.

На фиг. 1 показана схема выполнени  предлагаемого способа при строгании; на фиг. 2 - пример выполнени  предлагаемого способа обработки при фрезеровании.

Способ осуществл ют следующим образом .

В процессе обработки заготовку 1 перемещают относительно резца 2 и сжатой дуги со скоростью резани  V, при этом рассто ние между плазменной дугой и резцом устанавливают равным L.Сжатую дугу, генерируемую плазматроном 3, колеблют поперек направлени  перемещени  резца, например , с помощью внешнего переменного магнитного пол , получаемого с помощью магнитной отклон ющей системы 4. При этом анодное п тно дуги в процессе ее отклонени  занимает крайние положени  5 и 5.

Такое рассредоточение активного п тна при направлении оси плазматрона по нормали к обрабатываемой поверхности обеспечивает широкий участок прогрева при незначительном рассто нии между срезом сопла и заготовкой, что, в свою очередь, обеспечивает невысокое напр жение на дуге.. В процессе резани  колебанием дуги на величину , равную S, обеспечивают равномерный прогрев металла по ширине среза. Увеличение В, в свою очередь, обусловливает повышение глубины резани  t. Подводима  мощность к плазменной дуге регулируетс  дл  обеспечени  необходимой глубины прогрева соответствующей величине подачи S.

Если производитс  обработка заготовок по предлагаемому способу, режимы резани  при строгании стали Г13Л следующие: V 10 м/мин; S 2,5 мм/дв. ход; t 20 мм; Параметры плазменной дуги составл ют: и 200 В; I 300 А. Отклон юща  магнитна  система обеспечивает амплитуду колебани  п тна плазменной дуги до 15 мм при потребл емой мощности 100 Вт.

При фрезеровании листа из титанового сплава V 45 м/мин; S 250 мм/мин; Ширина фрез 30 мм; глубина фрезеровани  5 мм Параметры фрезы составл ют: Z 6; 0 50; ВК8. Отклон юща  магнитна  система обеспечивает амплитуду колебани  п тна плазменной дуги до 15 мм.

Производительность процесса с нагревом срезаемого сло  магнито-управл емой плазменной дугой повышаетс  в 8 раз по сравнению с обработкой без нагрева и в 2- 3 раза по сравнению с нагревом неуправл емой плазменной дугой.

Claims (4)

1. Формула изобретени 

   Способ плазменно-механической обработки , при котором зону резани  предвари , тельно пбдогревают сжатой дугой, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности процесса срезаемого сло , сжатую дугу перемещают по периодическому закону поперек зоны резани , причем , амплитуду перемещени  сжатой дуги устанавливают равной половине ширины реза .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 5 1. Стромков А. Н. и др. Обработка резанием труднообрабатываемых материалов с нагревом. М,, «Машиностроение, 1977, с. 42-44.
2. 2.Харитонов Е. П. и др. Поверхностна  плазменно-дугова  резка с воздушно-вод 0 ным охлаждением горелки и управлением дугой переменным магнитным поле.м. «Сварочное производство, 1973, № 3, с. 24-16.
3. 3.Патент ФРГ № 2818112, кл. В 23 В 1/00 10.06.78.
4. 4.Патент Великобритании № 1351140,

   КЛ. в 23 в 1/00, 06.03.73 (прототип).