Тема лекции Операция резания Трудности стоящие перед

Тема лекции: Операция резания

Трудности стоящие перед исследователем: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Требования к отрезке. Преимущества абразивного «мокрого» резания. Процесс отрезания. Выбор правильного отрезного круга. Параметры отрезания. Практика резания. 2

Требования к отрезанию: • • Представительный образец Максимальная плоскостность, Минимум деформаций и структурных изменений Минимум последующей обработки Точность Скорость Экономичность 3

Сравнение различных методов • Метод горячего отрезания: – Плазменно-дуговая; – Лазерная; – С использованием электрического разряда • Механические методы отрезания: – Ленточная пила; – Абразивное «мокрое» резание; – Высокоточное абразивное резание. 4

Электродуговая резка плавящмимся электродом (ручная / автоматическая) Время резки: около 10 сек Поверхность/сердцевина (твердость): 518 – 527 / 340 - 360 HV Глубина деформаций: около 1, 500 мм 5

Лазерная резка Время резки: около 2, 3 сек. Поверхность/сердцевина (твердость): 792 - 832 / 340 - 360 HV Глубина деформации: около 0, 500 мм 6

Электроискровая резка Время отрезания : около 40 мин. Поверхность/сердцевина (твердость): 364 - 371 / 340 - 360 HV Глубина деформаций: около 0, 050 мм Источник: Milco Wire EDM, Inc. www. milcowireedm. com 7

Ленточная пила Время резки: около 20 сек. Поверхность/сердцевина (твердость): 376 – 395 / 340 - 360 HV Глубина деформаций: около 0, 200 мм 8

Абразивное мокрое отрезание Время резки: около 28 сек. Поверхность/сердцевина (твердость): 358 – 369 / 340 - 360 HV Глубина деформаций: около 0, 015 мм 9

Высокоточное абразивное мокрое отрезание Время резки: около 5 мин. Поверхность/сердцевина (твердость): 341 – 353 / 340 - 360 HV Глубина деформаций: около 0, 005 мм 10

Сравнение результатов Глубина деформации (оптическая оценка): • Плазменно-дуговое отрезание Около 1, 500 мм (около 10 сек) • Лазерное отрезание Около 0, 500 mm (около 2, 3 сек) • Отрезание с использованием электрического разряда Около 0, 050 mm (около 2400 сек) • Ленточная пила Около 0, 200 mm (около 20 сек) • Абразивное холодное отрезание Около 0, 015 mm (около 28 сек) • Высокоточное абразивное отрезание Около 0, 005 mm (около 300 сек) 11

Сравнение методов отрезания 12

Определение абразивного отрезания • Процесс истирания, сошлифовывания и изнашивания материала путем трения 13

Абразивное мокрое отрезание 14

Абразив и основы отрезных дисков 15

Конструкция отрезных дисков • Различные виды: – Расходные диски – Долговечные расходные диски 16

Расходные отрезные диски Al 2 O 3 и Si. C отрезные диски: • Плюсы - Эффективность - Низкая стоимость • Минусы - Короткий срок службы -Хрупкость 17

Долговечные расходные отрезные диски Алмазные и CBN Отрезные диски: • Плюсы - Долговечность • Минусы - Дороговизна 18

Зависимость результатов резания от толщины отрезного диска Керамическое волокно в металлической матрице 19

Конструкция отрезных дисков • Различные типы • Размеры отрезных дисков • Абразив: – типы: Al 2 O 3, Si. C, CBN, Алмазы – Характеристики: концентрация, размер зерна, распределение и форма абразивных частиц • Основа: – Тип: Бакелит, Металл – Характеристики: Твердость и пористость 20

Конструкция расходных отрезных дисков Частица абразива Основа Пора 21

Прочность основы в расходных отрезных дисках Слабая основа / Мягкий диск Прочная основа / Твердый диск 22

Режущая способность расходных отрезных дисков Идеально • Свежий абразив всегда присутствует на кромке диска 23

Режущая способность расходных отрезных дисков Решение 1 • Мягкий диск - быстро изнашивается – дорого Решение 2 • Твердый диск - изнашивается медленней, но применим не для всех материалов 24

Основа расходных отрезных дисков Мягкий диск = Твердые материалы Твердый диск = Мягкие материалы 25

Повреждение образца после отрезки Большой пережег в титановом образце 26

Последствия неправильного выбора отрезного диска (перегрев) Неправильный выбор отрезного диска Правильный выбор отрезного диска 27

Параметры отрезания • Отрезной диск • Скорость подачи / Усилие 28

Взаимосвязь между скоростью подачи и усилием 29

Скорость подачи / Усилие • Должна быть адаптирована для определенного отрезного диска и образца • Слишком медленная: процесс отрезания слишком долгий • Слишком быстрый: риск пережога 30

Скорость подачи / Усилие Низкая скорость подачи / Усилие Высокая скорость подачи / Усилие 31

Сравнение постоянной скорости подачи и постоянного усилия 32

Opti. Feed Force 33

Параметры отрезания • Отрезной диск • Скорость подачи / Усилие • Скорость вращения 34

Скорость вращения отрезных дисков • Большинство отрезных машин имеют постоянную скорость вращения. • Для отрезных машин с регулировкой скорости вращения: – Следуйте рекомендациям, сообщаемым машиной (микропроцессором) или инструкцией по эксплуатации. 35

Процесс изнашивания отрезных дисков • С износом отрезного диска скорость вращения возрастает скорость износа • Для компенсации этого эффекта концентрация зерен абразива возрастает к центру отрезного диска 36

Параметры отрезания • • Отрезной диск Скорость подачи / Усилие Скорость вращения Охлаждение 37

Охлаждение • Всегда используйте максимально возможный уровень охлаждения • Всегда используйте воду с рекомендованной присадкой • Образец должен быть холодным после отрезания 38

Параметры отрезания • • Отрезной диск Скорость подачи / Усилие Скорость вращения Охлаждение • Площадь контакта 39

Преимущества сокращения площади контакта • Сокращение площади контакта Большее давление отрезания Быстрая резка твердых и экстра твердых металлов • Большее давление реза Более твердые отрезные диски могут использоваться Сокращается износ диска • Лучший доступ охлаждающей жидкости Сокращается риск повреждения отрезного диска и образца Сокращается время последующей подготовки • Самоочистка отрезного диска Повышается отрезная способность 40

Сравнение прямого отрезания с Exci. Cut 41

Режимы отрезания • Прямое отрезание • Exci. Cut • Axio. Cut / Sweep • Axio. Cut / Step • Вращающееся отрезание 42

Axio. Cut Sweep cut Step cut 43

Отрезание с вращением образца Отрезной диск Образец Площадь контакта 44

Практика резания Для образцов правильной формы: Используйте стандартные зажимы Для образцов неправильной формы: Используйте вертикальный зажим 45

Практика резания • Материал обволакивает абразив в процессе отрезания Отрезная способность постепенно снижается • Происходит отклонение отрезного диска притупленном абразиве Чистка алмазных и CBN дисков • Очищающий стик (Al 2 O 3) используется для очистки отрезных дисков • Частота очистки зависит от материала • Зажмите стик в держателе образца и осуществляйте отрезание в течение 10 сек 46

Практика резания Очищающий стик зажат вместе с материалом, подвергающемся отрезанию 47

Практика резания Вентиляция • При отрезании могут выделяться вредные газы Рекомендуется вытяжка • Оставляйте крышку станка открытой после использования Увеличение срока работы отрезного диска и станка 48

Практика резания Трещина между плазменным напылением и основой. Трещина возникла при отрезании 49

Заключение Как определить правильно ли произведено отрезание? • Отрезной диск не заклинивает • Минимальный износ отрезного диска • Отрезанная поверхность гладкая • Минимальный пережог • Отрезанный образец холодный Правильный выбор отрезного диска 50