Повышение эффективности гидроабразивного резания заготовок из толстолистовых металлов на основе дискретной подачи абразива

• Автор: Денисов, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ СВЕРХЗВУКОВОЙ

СТРУЕЙ ВОДЫ С АБРАЗИВОМ

1Л Введение в метод обработки деталей сверхзвуковой струей воды с абразивом

1.2 Состояние вопроса по гидроабразивному контурному раскрою заготовок и пути совершенствования этого процесса

1.3 Особенности гидроабразивного раскроя заготовок из толстолистовых металлов

1.4 Цель и задачи исследований

Выводы по первой главе

ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ГИДРОАБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ ЛИСТОВЫХ МЕТАЛЛОВ
2.1 Анализ процесса воздействия абразивной частицы на поверхность детали
2.2 Математические модели разрушения металлов сверхзвуковой гидроабразивной струей
2.2.1 Взаимодействие гидроабразивной струи с поверхностью заготовки в процессе ее вырезания
2.2.2 Модели гидроабразивного вырезания заготовок из толстолистовых металлических материалов
2.3 Внедрение абразивных частиц в микронеровности обработанной
поверхности заготовки
Выводы по второй главе
ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ДИСКРЕТНОЙ ПОДАЧИ АБРАЗИВА НА ПРОЦЕСС ВЫРЕЗАНИЯ
ЗАГОТОВОК
3.1 Содержание экспериментальных исследований
3.2 Экспериментальная установка для проведения исследований влияния дискретной подачи абразива на получение заготовок из толстолистовых металлических материалов
3.3 Объекты экспериментальных исследований раскроя заготовок
3.4 Средства измерения основных параметров процесса гидрорезания
3.5 Методика исследования основных параметров процесса резания и качества обработанных поверхностей заготовок
3.5.1 Методика определения времени сквозного прокола (пирсинга) толстолистовых металлических материалов
3.5.2 Методика определения качества поверхности заготовок
3.5.3 Методика определения точности профиля заготовок
3.6 Планирование экспериментов при определении времени сквозного прокола (пирсинга) толстолистовых металлических материалов
3.6.1 Определение времени пирсинга при постоянной подаче абразива в струю при обработке толстолистовых заготовок
3.6.2 Определение времени пирсинга при дискретной подаче абразива в струю при обработке толстолистовых заготовок
3.7 Экспериментальные исследования влияния параметров подачи абразива в струю на время пирсинга толстолистовых металлов
3.7.1 Пирсинг металла при стационарном способе подачи песка
3.7.2 Пирсинг металла при дискретном способе подачи песка
3.8 Влияние параметров подачи абразива в струю на качество обработанных поверхностей заготовок
3.8.1 Влияние параметров подачи абразива в струю на ширину реза при раскрое заготовок из толстолистовых металлов
3.8.2 Влияние параметров подачи абразива в струю на точность профилей заготовок
3.8.3 Влияние параметров подачи абразива в струю на шероховатость и волнистость реза обработанных поверхностей заготовок
3.9 Влияния параметров подачи абразива в струю на скорость

разделительного раскроя заготовок из толстолистовых металлов
Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ВЫБОРА РЕЖИМОВ РАСКРОЯ ЗАГОТОВОК ИЗ ТОЛСТОЛИСТОВЫХ МЕТАЛЛОВ. Л
4.1 Технологические рекомендации по применению дискретной подачи абразива для гидроабразивной вырезки заготовок из толстолистовых металлов
4.2 Выбор рациональных режимов для раскроя заготовок из толстолистовой стали и алюминия
4.3 Оценка рабочего ресурса подвижных элементов системы дискретной подачи абразива
4.4 Экономическая целесообразность применения дискретной подачи абразива
4.4.1 Анализ себестоимости раскроя заготовок из толстолистовых металлических материалов
4.4.2 Расчет себестоимости раскроя типовых заготовок из толстолистового алюминия
Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

2.2 Математические модели разрушения металлов сверхзвуковой гидроабразивной струей
2.2.1 Взаимодействие гидроабразивной струи с поверхностью заготовки в
процессе ее вырезания
Процесс взаимодействия сверхзвуковой струи воды с абразивом и обрабатываемом материалом изучен достаточно поверхностно, нет всеобъемлющей модели разрушения, да и природа разрушения материала сложная и требует исследований. Существуют предположения по поводу разрушения материала гидроабразивной струей, но они не всегда соответствуют экспериментальным данным.
Гидроструйная резка материалов является сложным малоизученным процессом, не имеющим до настоящего времени стройной теоретической основы.
На рисунке 2.9 изображена схема обработки листовых материалов. Производительность резания является функцией четырех групп переменных величин: параметров струи (плотность р жидкости, давление истечения Р, диаметр с1с и геометрия сопла, расстояние I между соплом и разрезаемой заготовкой); физикомеханических свойств обрабатываемого материала ( предел прочности ав, твердость НВ, ударная вязкость КС, плотность р и др.); объема разрезаемого материала в единицу времени (скорости подачи 5, толщины И и ширины Ь реза); характера воздействия струи (угла а встречи струи с материалом, количества проходов п, концентрации и свойств добавок, в том числе абразивных частиц, плавности подачи и др.).
В процессе струйной резки мощность рабочей жидкости, нагнетаемой преобразователем давления, переходит в кинетическую энергию, и справедливо соотношение:

7 (2.1)