167 / 530
Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3
Инновационные технологии
в машиностроении
____________________________________________________________________
167
является система охлаждения резака, что подтверждается работами [5,6]. Результаты
исследований по оценке геометрической точности и качества реза, анализу погрешностей
формообразования и моделированию процесса обработки криволинейных контуров
отражены в работах [7–12]. Эффективность технологии тонкоструйной плазменной резки
конструкционных материалов, а также биметаллических композиций подтверждается
данными работ [13–17]. Помимо традиционных технологических параметров плазменного
раскроя (ток дуги, напряжение, давление и расход режущего и завихряющего газов, их
состав и т.д.), которые определяют процесс термической резки, исследователями доказано,
что по звуковой характеристики (шум-фактор) истечения плазменной струи можно оценить
протекание процесса обработки и состояние расходных элементов [18–20].
Настоящая работа посвящена исследованию одной из схем тонкоструйной
плазменной резки – HiFocus
plus
, предназначенной для раскроя конструкционных сталей в
диапазоне толщин реза 4-20 мм.
Методика экспериментального исследования
Проведение экспериментальных исследований производилось на оборудовании
фирмы Kjellberg Finsterwalde (Германии).
Для проведения исследований был выбран листовой прокат из конструкционной
стали марки Ст 3 (ГОСТ 14637-89). Толщины образцов и соответствующие расходные
элементы плазмотрона, представленные в таблице 1, были выбраны исходя из
технологических возможностей рассматриваемой технологии раскроя [21].
Таблица 1
Типоразмеры расходных элементов плазмотрона
Технология
резки
Толщина,
мм Катод Газификатор Сопло Колпачок
сопла
Колпачок
завихряющего
газа
Защитный
колпачок
HiFocus
plus
4
S002
Z102
S2008х
S3028
Z4020
Z501
6
10
S2012х
Z4022
16
20
Z4025
Проведение исследований осуществлялось на режимах обработки, представленных в
таблицах 2 и 3, в соответствии с рекомендациями производителя оборудования.
Таблица 2
Режимные параметры раскроя
Технология
резки
Толщина,
мм
Ток,
А
Скорость
резки,
м/мин
Время
пробивки,
сек
Высота
пробивки,
мм
Высота реза,
мм
Напряжение,
В
HiFocus
plus
4
50
2,2
0,2
3
1,5
119
6
50
1,5
0,3
3
2
125
10
130
2,4
0,4
4
2
133
16
130
1,8
0,4
5
2
140
20
130
1
0,6
6,5
2,5
150