Способ управления струйной обработкой материалов

(19) (11 759614 А 51)5 В 24 С 1/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ТРУЙНОИ(71) Научно-исследовательский институтконструкционных материалов и технологических процессов при МГТУ им.Н.Э.Баумана(56) УУатег ахеип 9 сц 1 з ФгооцЬ сегалсзОЙеаМа 1 ег, Ьт. 1988, 3, М 19, р.8-9,Тихомиров Р,А,. Бабанин В,ф, и др, Гидрорезание судостроительных материалов,Л Судостроение, 1987, с.48. Изобретение относится к технологии струйной обработки материалов и может быть использовано для оптимизации технологических параметров струйной обработки конструкционных материалов,Известен способ гидроструйной резки керамики и титановых сплавов.8 данном способе отсутствуют активные средства и методы диагностики процесса резки, что затрудняет выбор оптимальных характеристик и параметров обработки.Известен способ диагностики процесса струйной обработки, включающей варьирование технологических параметров обработки с одновременной регистрацией сигналов акустической эмиссии (АЭ), по которым судят о ходе обработки.Указанный способ обладает низкой точностью и высокой трудоемкостью выбора оптимальных параметров обработки.(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СОБРАБОТКОЙ МАТЕРИАЛОВ(57) Использование: технология струйной обработки материаолов и может быть использовано для оптимизации технологических параметров струйной обработки, Сущность в процессе гидрорезания при фиксированных давлении истечения струи и расстояния между заготовкой и соплом изменяют величину подачи заготовки, Определяют значение подачи 3, соответствующее максимальным значениям регистрируемых сигналов АЭ. За оптимальное значение подачи принимают величину, равную (0,8-0,9)Я, 2 ил,Целью изобретения является повышение точности обработки,На фиг. 1 изображена схема струйнойобработки, где 1 - струйная головка. 2 -обрабатываемая деталь, 3 - датчик АЭ, 4 -акустическая аппаратура,На фиг. 2 изображен график измененияпараметров АЭ (Э) от величины подачи (Я)заготовки, где Явах - величина подачи, соответствующая максимальному значению параметра АЭ (Эеэх) Бапт оптимальнаявеличина подачи заготовки.Способ реализуется следующим образом.На струйную головку 1, через которуюосуществляется подача рабочей жидкостина обрабатываемую деталь 2. закрепляетсядатчик АЭ 3, пьеэопреобразователь, связанный со стандартной акустической аппаратурой 4. После включения струйной установкиподводят закрепленную деталь 2 и при фиксированных давлении истечения струи и расстоянии между соплом и деталью осуществляют процесс гидрорезания, Одновременно плавно изменяют величину подачи детали относительно струи рабочей жидкости и регистрируют сигналы АЭ, Определяют значение подачи Я, соответствующее максимальным значениям сигналов АЭ, Оптимальное значение подачи выбирают равным (0,8 - 0,9) Я.Сущность способа заключается в следующем,Сигналы АЭ, регистрируемые на струйной головке в процессе обработки, представляют собой суперпозицию сигналов АЭ, связанных с разрушением обрабатываемого материала и передающихся из эоны обработки через тело струи, и сигналов АЭ, сопровождающих истечение струи из сопла и связанных с процессами трения и массо- переноса. При фиксированном давлении истечения струи сигналы АЭ от трения и массопереноса жидкости характеризуются постоянными значениями.Таким образом, изменение регистрируемых на струйной головке сигналов АЭ отражает только процесс разрушения обрабатываемого материала,Изменение величины подачи заготовки в процессе обработки при фиксированных давлении истечения струи и расстояния между заготовкой и соплом приводит к изменению величины разрушенного материала заготовки в единицу времени и, следовательно, регистрируемых сигналов АЭ, Качественно характер изменения сигналов АЭ, соответствующих изменению величины разрушения материала в единицу времени, при варьировании величины подачи заготовки изображен на фиг.2.Максимальные значения сигналов АЭ характеризуются максимальной величиной разрушения материала заготовки в единицу времени, т.е, максимальной производительностью процесса гидрорезания, Однако, момент достижения величины разрушения материала в единицу времени максимального значения соответствует началу момента, когда энергии струи при данной текущей величине подачи становится недостаточно для разрушения материала заготовки на всю толщину и образования сквозного реза.Поэтому оптимальная величина подачи заготовки в процессе гидрорезки при фиксированных давлении истечения струи и5 расстоянии между заготовкой и соплом сточки зрения наибольшей производительности и гарантированного обеспечения стабильного сквозного реза равны (0,8-0,9)Яп 1 ах, Где Явах величина подачи заготовки,10 соответствующая максимальнь.м значениям сигналов АЭ,Пример реализации способа.Осуществлялся процесс гидрорезанияпо схеме фиг.1 с варьированием величины15 подачи образца иэ нитридной керамики толщиной 12 мм,Для регистрации сигналов АЭ применялась акустическая аппаратура АВН - 1 М сблоком фильтров и самописцем Н 338-6 П.20 Производилось измерение интенсивности АЭ в диапазоне 200 - 250 кГц при коэффициенте ослабления 6 дБ и порогедискриминации интенсиметра В.Максимальное значение интенсивности25 АЭ соответствовало величине подачи образца Я= 40 ммl мин. Оптимальная величиныподачи для данного процесса определяласькэк Яоп = 0,85 Я и составила 34 мммин,Технологические параметры и режимы30 обработки: давление струи нэ срезе сопластруйной головки Р =- 300 МПа, расстояниемежду соплом и образцом ) = 4 мм, диаметрсечения среза сопла бс = 0.15 мм.35 Формула изобретенияСпособ управления струйной обработкой материалов, включающий изменение режимов обработки в зависимости от вели чины сигнала акустической эмиссии, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности обработки, предварительно производят обработку с изменением величины подачи заготовки при фиксированных зна чениях давления истечения струи и расстояния между заготовкой и соплом, определяя при этом значение подачи Я. при котором величина сигнала акустической эмиссии достигает максимального значения, и даль нейшую обработку производят при значении подачи, равном (0,8-0,9)Я.1759614 Составитель А.БарзовРедактор Е,Хорина Техред М.Моргентал Корректо ап аказ 3142 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101