viagra super force

+7(495) 123-XXXX  г. Москва

Выпуски журналов

  • Серия
  • Серия
  • Серия
  • Серия
  • Журнал
  • Журнал
  • Журнал
  • Журнал

Д.А. Лялин,  (Аспирант, ФГБОУ ВО Пермский национальный исследовательский политехнический университет)

А.В. Затонский,  (Д.т.н., профессор, Березниковский филиал ФГБОУ ВО Пермский национальный исследовательский политехнический университет)

Серия «Естественные и Технические науки» # ЯНВАРЬ  2017

Фигурный раскрой листовых материалов
В работе описан алгоритм работы трехмерной гравитационной модели улучшения карт фигурного раскроя листовых материалов. Получены выражения для расчета технологического зазора и глубины разрезания, с учетом особенностей лазерного технологического комплекса, таких как мощность лазерного излучения и скорость перемещения режущего инструмента, и свойств металла, таких как толщина, температура плавления и плотность.
На основе выражений разработан модуль расчета минимального технологического зазора при условии разрезания металла и побора оптимальных параметров лазерного технологического комплекса. Составлены модели зависимости зазора от параметров лазерного технологического комплекса.

Ключевые слова: Фигурный раскрой листовых материалов, трехмерная гравитационная модель, технологический зазор, лазерный технологический комплекс.

 

Распространенным технологическим процессом в машиностроении является лазерная резка – основная операция заготовительного производства [1-2]. Широкий диапазон толщин и марок разрезаемых материалов, практически любые параметры вырезаемых заготовок позволяют изготовить заготовки различных типоразмеров и геометрической сложности. Лазерную резку металлов можно сравнить с другими методами термической резки – с газопламенной и плазменной. При лазерной резке металл расплавляется лучом лазера. Фокусирование лазерного луча осуществляется линзой, установленной в режущей головке. Резка тонких заготовок (до 2 мм) происходит за счет испарения металла. При резке более толстых заготовок для выдувания расплавленного металла из канала реза туда подается газ под давлением (обычно кислород или азот). Сфокусированное высокоэнергетическое лазерное излучение позволяет получить узкие разрезы с малой зоной термического влияния практически в любых металлах и сплавах, независимо от их теплофизических свойств. Малое термическое влияние обуславливает малое же механическое воздействие на обрабатываемый материал, а потому деформации (временные – в процессе резки,  остаточные – после полного остывания) невелики. Вследствие этого можно осуществлять лазерную резку легкодеформируемых и нежестких заготовок с высокой степенью точности и производительностью.

Качество лазерной резки характеризуется шириной реза, шероховатостью поверхности и отсутствием или наличием грата (затвердевших капель расплава на нижней кромке реза) [3]. Эти показатели зависят от мощности излучения, скорости перемещения лазерного излучателя, физико-химических свойств металла и атмосферы, окружающей зону реза. Исследованию процесса и оптимизации режимов лазерной резки при различных условиях посвящено множество работ, например [4-7]. Высокая плотность мощности лазерного луча может быть достигнута как в импульсном, так и в постоянном режиме. Пиковая мощность импульса при импульсном режиме и средняя мощность при постоянном режиме определяют глубину проникновения лазерного луча. Высокомощные лазеры, работающие в постоянном режиме лазерного луча, предпочтительны для ровной, высокопроизводительной лазерной резки, и предпочтительны при резке материалов большой толщины. Однако при постоянном режиме лазерной резки удаление расплавленного или испаренного материала не успевает предотвратить передачу тепла в боковые поверхности разреза, из-за чего происходят дополнительный нагрев материала и ухудшение качества резки. Более низкий по энергетическому уровню импульсный режим лазерной резки предпочтителен для точной, высококачественной лазерной резки. Высокомощный короткий импульс лазерного луча обеспечивает эффективный нагрев заготовки с низким средним уровнем мощности, что, в итоге, приводит к снижению скорости обработки, но обеспечивает хорошее удаление расплава/испарения из зоны резания, снижет формирование грата. Как показывают исследования [8], при лазерной резке заготовок с острыми углами лучшее качество реза обеспечивается именно импульсным режимом. При изменении траектории резки сразу по двум координатам происходит перегрев металла в точке перехода, что может вызвать коробление металла, приводящее к браку. Для предотвращения этого предлагается на стадии формирования карты раскроя на острых углах заготовок формировать технологический зазор в форме дуги (рис. 1) с радиусом …

Читать полный текст статьи …


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Григорьянц А.Г., Соколов А.А. Лазерная резка металлов. М.:Высш. шк., 1988. 127 с.
2. Симонова Л.А. Методология построения интегрированного информационного обеспечения гибких производственных систем механической обработки на машиностроительных предприятиях. СПб.: Инфо-ДА, 2004. 198 с.
3. Оришич А. М., Фомин В. М. Актуальные проблемы физики лазерной резки металлов. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012. 176 с.
4. Портнов С.М., Кисаев И.Н., Кузнецов И.Н. Оптимизация режимов лазерной резки металлов в среде кислорода. // Социально-экономические и технические системы: исследование, проектирование, оптимизация, 2010. № 3. Т. 56. С. 50-54.
5. Маликов А.Г., Оришич А.М., Шулятьев В.Б. Энергетические характеристики лазерно-кислородной резки стали излучением CO2-лазера. // Квантовая электроника, 2012. № 7. Т. 42. С. 640-644.
6. Зайцев А.В., Ковалев О.Б., Смирнова Е.М. Анализ влияния характеристик излучения газового (CO2) и волоконного лазеров на форму и глубину разрушаемой поверхности металла // Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика, 2014. № 1. Т. 9. С. 62-69.
7. Дьяченко Ю.В., Маковецкий А.В., Хитрых Е.Е. Численное моделирование процессов лазерной резки листовых авиационных материалов // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии, 2014. Вып. 63. С. 104-114.
8. Майоров В.С., Майоров С.В., Хоменко М.Д., Гришаев Р.В. Остаточные деформации и дефекты при лазерной резке // Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине. Тр. X межвуз. науч. шк. молодых специалистов. М.: Изд-во МГУ имени М.В. Ломоносова, 2009. C.30-34.
9. Мурзакаев Р.Т., Лялин Д.А. Алгоритм уплотнения карты раскроя на основе двумерной гравитационной имитационной модели // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия «Естественные и технические науки»,- 2013. -№9-10. –с. 34-41.
10. Лялин Д.А. Имитационный алгоритм улучшения решений задачи раскроя упаковки материалов // Инновационные технологии: теория, инструменты, практика, 2014. С.113-118.
11. Лялин Д.А. Трехмерная гравитационная модель для решения задач раскроя упаковки материалов // Новый университет. Серия: технические науки, 2015. № 9-10. С.5-9.
12. Лялин Д.А. Алгоритм преобразования плоских заготовок в объемные для трехмерной гравитационной модели // Инновационные технологии: теория, инструменты, практика, 2015. С. 139-142.
13. Краткий справочник металлиста / Под общ.ред. П. Н. Орлова, Е. А. Скороходова. М.: Машиностроение, 1986. 960 с.
14. Бородулин Г.М., Мошкевич Е.И. Нержавеющая сталь М.: Металлургия, 1973. 320 с.
15. Зайцев А.В., Ковалев О.Б., Смирнова Е.М. Анализ влияния характеристик излучения газового (CO2) и волоконного лазеров на форму и глубину разрушаемой поверхности металла // Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика. 2014. Т. 9. № 1. С. 62-69.
16. Затонский А.В. Информационные технологии: Разработка информационных моделей и систем. М.: ИЦ Риор, 2014. 344 с.
17. Simonova L.A., Khisamutdinov M.R. Intellectual model control data of the module integration SAP-ERP and teamcenter PLM // World Applied Sciences Journal. 2013. Т. 25. № 8. С. 1258-1262.
 



© 
Д.А. Лялин, А.В. Затонский, Журнал "Современная наука: актуальные проблемы теории и практики".
 

 

 

 
SCROLL TO TOP

 Rambler's Top100 @Mail.ru