Повышение эффективности многодетального гидроабразивного резания деталей из стеклопластика

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Повышение эффективности многодетального гидроабразивного резания деталей из стеклопластика

Барсуков Г.В., Журавлева Т.А., Михеев А.В.

Россия, г. Орел, ФГБОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК»

Авторами статьи разработаны технологические приемы гидроабразивного резания стеклотекстолита, в случае, если диагностирование показало, что вероятность появления расслоений высока.

Ключевые слова: стеклопластик, гидроабразивная резка, расслоение, качество реза

The authors developed technological methods waterjet cutting fiberglass, if the diagnosis showed that the probability of bundles high.

Keywords: fiberglass, waterjet cutting, lamination, cutting quality

Использование метода гидроабразивного резания для обработки деталей из листовых стеклотекстолитов позволяет значительно повысить качество получаемых деталей, дает возможность изготовления изделий фигурного профиля, улучшает экологию рабочего места [1, 2]. Однако основной проблемой остается вероятность появления расслоений при врезании струи в материал.

Для уменьшения влияния или полного исключения расслоений материала при использовании ГАР, при обеспечении требуемых параметров качества деталей из стеклотекстолита с минимальными затратами труда, материальных и энергетических ресурсов разработан комплекс технологических приемов и методов выполняемых по алгоритму, приведенному ниже:

1. Увеличение длины захода струи к вырезаемому контуру детали (рис. 1). После выполнения тестовых резов определяется величина максимального отслоения материала. Величина захода к контуру должна быть несколько больше величины отслоения.

гидроабразивный резание расслоение стеклопластик

Рис. 1 -Технологический прием: увеличение длины захода на контур детали для исключения появления расслоения на детали.

При этом увеличивается расход раскраиваемого материала, раскрой становится менее рациональным. Как вариант, можно располагать детали как показано на рис. 2. Врезание для четырех деталей в данном случае осуществляется в одной точке. Это экономит количество абразива [3], необходимое для врезания под заход для деталей 2, 3, 4 и исключает возникновение отслоений при врезании на эти детали.

Рис. 2 - Пример расположения деталей с увеличенной длиной захода на контур

При таком расположении деталей на листе раскрой листа может выглядеть как показано на рис. 3.

Рис. 3 - Пример раскроя листовой заготовки из стеклотекстолита

2. Производить врезание вне материала. Врезание производится вне материала на расстоянии 0,5 - 1мм от края листа. Обработка 1-го ряда деталей в раскрое показана на рисунке 4.

Рис. 4 - Обработка 1-го ряда деталей в раскрое с врезанием вне материала

Так как врезание производится за пределами материала, расслоения не появляются. Таким образом, можно уменьшить длину захода к контуру заготовки.

Обработку 2-го и последующих рядов заготовок необходимо производить следующим образом: вырезав 1-ый ряд заготовок, оператор останавливает станок, извлекает вырезанные детали. Врезания для 2-го ряда деталей необходимо производить в отверстиях, оставшихся от извлеченных деталей 1-го ряда (рис. 5). После вырезки 2-го ряда деталей, оператор извлекает вырезанные детали из листа и при вырезке деталей 3-го ряда врезания в материал производят в отверстия, оставшиеся от 2-го ряда деталей.

Рис. 5 - Обработка 2-го ряда деталей в раскрое с врезанием вне материала из стеклопластика

Этот способ имеет недостаток: Оператор должен постоянно следить за процессом обработки деталей, иначе, если вовремя не извлечь детали, возможен брак. Такой способ хорошо подходит для обработки толстолистовых заготовок (от 20 мм), где время вырезки деталей сравнительно большое [4].

Разрезка листового материала сравнительно небольших толщин происходит с достаточно высокой скоростью (например, 1500-3000мм/мин для СТЭФ-1 толщиной 6мм, и до 10000 мм/мин для СТЭФ-1 толщиной 1мм). Поэтому такой способ обработки приведет к увеличению простоя дорогостоящего оборудования. В этом случае целесообразно применять отсекающие резы.

После вырезки 1-ого ряда деталей, как показано на рис. 4, не вынимая детали 1, 2, 3, производится технологический отсекающий рез (рис. 6). При этом можно полностью отсекать материал с отрезанными деталями и снимать его с рабочего стола установки, а можно производить отсекающий рез как показано на рис. 6.

Рис. 6 - Выполнение технологического отсекающего реза

Врезание в материал для 2-го ряда деталей производятся левее отсекающего реза, а сами детали 2-го ряда располагаются правее него. Таким образом, при появлении расслоений при врезании, оно не идет дальше отсекающего реза, не проникая на детали (рис. 7). Перед обработкой 3-го ряда деталей производится еще один отсекающий рез, и т.д.

Рис. 7 - Выполнение обработки 2-го ряда деталей с применением отсекающего реза

При использовании такого технологического приема важно чтобы врезание в материал производилось на расстоянии не более 0,5-1мм левее отсекающего реза для избегания зацепления кромки материала соплом, что может привести к сдвигу листовой заготовки или поломке сопла. Это связано с тем, что при разрезке тонколистовых материалов толщиной до 3мм очень часто происходит приподнимание отрезанной кромки материала, что может привести к наезду сопла на эту кромку и, соответственно, к поломке сопла и смещению листовой заготовки во время обработки. Величина расстояния от места врезания до отсекающего реза должна быть меньше наружного диаметра сопла. Это позволяет не зацепить кромкой сопла приподнимающуюся кромку материала.

Выводы

Авторами статьи разработаны технологические приемы раскроя стеклотекстолита, в случае, если диагностирование показало, что вероятность появления расслоений высока. При этом необходимо использовать полученные зависимости величины расслоения при врезании гидроабразивной струи от технологических параметров.

Использование полученных результатов на предприятиях применяющих гидроабразивное резание стеклотекстолита, позволяет существенно повысить качество и снизить вероятность появления брака при многодетальном раскрое.

Список литературы

1. Степанов, Ю.С. Современные технологии гидро- и гидроабразивной обработки заготовок [Текст] / Ю.С. Степанов, Г.В. Барсуков, Е.Г. Алюшин // Наукоемкие технологии в машиностроении. - 2012. - № 6 - С. 15- 20.

2. Галиновский, А.Л. Минимизация технологической себестоимости гидроабразивного резания с учетом стоимостных и технологических параметров процесса обработки [Текст] / А.Л. Галиновский, В.А. Тарасов, В.М. Елфимов // Известия высших учебных заведений «Машиностроение».-2011.-№4.- с. 46-54.

3. Барсуков, Г.В. Определение производительности гидроабразивного резания с учетом характеристик абразивного зерна [Текст] / Г.В. Барсуков, А.В. Михеев // Справочник. Инженерный журнал. - 2008. - № 1. - С. 9 - 14.

4. Степанов, Ю.С. Влияние параметров течения сверхзвуковой гидроабразивной струи на геометрическую форму поверхности разрушения преграды [Текст] / Ю.С. Степанов, Г.В. Барсуков, А.В. Михеев // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - 2012. - № 2 -5. С. 53 - 63.

Размещено на Allbest.ru