- •Введение
- •1. Технологии размерной лазерной обработки
- •1.1. Физические основы лазерной обработки
- •1.1.1. Актуальность применения лазерных технологий
- •1.1.2. Схема технологической лазерной установки
- •1.1.3. Физические основы работы лазера. Волоконные лазеры
- •1.1.4. Физическая модель лазерной обработки
- •1.1.5. Физические явления, ограничивающие качество лазерной обработки
- •1.2. Методы повышения качества лазерной обработки
- •1.2.1. Параметры технологических лазеров и лазерного излучения.
- •1.2.2.Влияние длительности и формы импульсов на качество лазерной обработки
- •1.2.3.Влияние оптической системы на качество и длительность лазерной обработки
- •1.2.4. Многоимпульсная обработка
- •1.2.5. Улучшение качества путем использования струи газа и струи воды
- •1.3. Лазерная резка металлов
- •1.3.1. Особенности и преимущества лазерной резки
- •1.3.2. Характеристики качества лазерной резки
- •1.3.3. Временно–энергетические характеристики типичного импульса и их влияние на качество лазерной резки металлов
- •1.3.4. Влияние оптической системы на лазерную резку
- •1.3.5. Обеспечение режима лазерной резки металлов с высоким качеством и разрешением
- •2. Деформация тонколистовых деталей в процессе лазерной резки
- •2.1. Термодеформационные процессы при лазерной резке тонколистовых деталей.
- •2.1.1. Неравномерный нагрев – причина возникновения напряжений
- •2.2. Используемое оборудование – комплекс лазерный fMark-20 rl.
- •2.2.1.Внешний вид и структура комплекса
- •2.2.2. Сканаторная система комплекса
- •2.2.3. Настройка комплекса для работы
- •2.3. Математическая модель и методика проведения измерений
- •2.3.1. Математическая модель получения изображения
- •2.3.2. Параметрический метод проектирования управляющих программ
- •2.3.3. Настройка оборудования для обработки по управляющей программе, составленной по параметрическому методу
- •2.4. Экспериментальное исследование тепловых деформаций тонколистовых изделий с различной насыщенностью конструктивными элементами.
- •2.4.1. Условия эксперимента
- •2.4.2. Эксперимент 1. Выбор оптимального режима обработки: эргономичность и скорость
- •2.4.3. Эксперимент 2. Выбор оптимального режима: точность и стабильность
- •2.4.4 Эксперимент 3. Связь насыщенности конструктивными элементами и деформаций.
- •2.5. Выводы
- •III. Обработка детали «прокладка контактная»
- •3.1. Проект модернизации технологического процесса детали типа «Прокладка контактная» с использованием лазерного комплекса
- •3.1.1. Существующая технология изготовления деталей типа «Прокладка контактная»
- •3.1.2. Модернизированный технологический процесс изготовления деталей типа «Прокладка контактная»
- •3.1.3. Преимущества предлагаемого технологического процесса
- •Заключение
2.5. Выводы
Во второй главе данной работы была приведена математическая модель получения изображения на лазерном комплексе. На ее основе был предложен параметрический метод разработки управляющих программ, описано его практическое применение при настройке оборудования.
С использованием данного метода было проведено два эксперимента. Первый из экспериментов позволил подобрать режим обработки деталей, обеспечивающий приемлемое качество (эргономичность, количество нагара, время обработки). Второй эксперимент дал возможность оценить величины и характер деформаций детали при обработке на данном режиме в зависимости от ее сложности.
Оценка величин деформаций является, по ряду причин, относительной, и значение отклонения плоскости размещения изображения от плоскости эталона не может считаться абсолютной величиной. Это связано с недостатками схемы измерения и неточностью измерительного оборудования. Тем не менее, результаты эксперимента позволяют судить о нелинейном характере деформаций. В дальнейшем было бы интересно провести анализ обработки тонколистовых деталей с помощью систем инженерного анализа, что в настоящий момент остается за рамками данной работы.
Итак, результаты проведенных экспериментов позволяют говорить о том, что предложенный метод разработки программ и используемые режимы обработки пригодны для изготовления деталей на производстве:
Достижима высокая точность получаемых размеров, ограниченная только погрешностью используемого при настройке мерительного инструмента.
Результат обработки лежит в допуске для всех деталей, так как отклонение деталей от эталона (см. величину отклонения от эталона в табл. 1-3) вне зависимости от их конструктивной сложности не превышает допустимые отклонения для деталей типа «Прокладка контактная», которые предполагается изготавливать с использованием данного метода.
Обеспечивается достаточная эргономичность и малое время обработки при отсутствии нагара.
В заключительной главе работы будет проиллюстрирована возможность применения результатов данного исследования для изготовления деталей типа «Прокладка контактная» в условиях серийного производства на конкретном примере.
III. Обработка детали «прокладка контактная»
3.1. Проект модернизации технологического процесса детали типа «Прокладка контактная» с использованием лазерного комплекса
3.1.1. Существующая технология изготовления деталей типа «Прокладка контактная»
Детали типа «Прокладка контактная» изготавливаются на ОАО «НПП «Радар ммс» серийно на протяжении уже двадцати лет. Существует отработанная технология их изготовления, разработан групповой технологический процесс (полностью приведен в приложении).
Рассмотрим существующий маршрут изготовления деталей в соответствии с имеющимся групповым технологическим процессом (нормы времени приведены для конкретной детали, чертеж которой приведен в приложении). Заготовка групповая на 2 детали. Обработка производится пакетом из 115 заготовок.
Таблица
№ опер. |
Название |
Норма времени, ч |
Примечание |
005 |
Отрезная |
0,002 |
На заготовку |
010 |
Отрезная |
|
Отрезка вспомогательного материала |
015 |
Контрольная |
|
|
020 |
Фрезерная |
0,6 |
На пакет |
025 |
Слесарная |
0,05 |
На пакет |
030 |
Плоскошлифовальная |
0,6 |
На пакет |
035 |
Контрольная |
|
|
040 |
Слесарная |
4 |
На пакет |
045 |
Фрезерная |
0,8 |
На пакет |
050 |
Слесарная |
0,05 |
На пакет |
055 |
Координатно-расточная |
2 |
На пакет |
060 |
Слесарная |
0,05 |
На пакет |
070 |
Электроэрозионная |
4 |
На пакет |
075 |
Слесарная |
0,05 |
На пакет |
085 |
Координатно-расточная |
2 |
На пакет |
090 |
Контрольная |
|
|
95 |
Гальваническая |
|
|
100 |
Слесарная |
0,01 |
На деталь |
105 |
Слесарная |
0,12 |
На деталь |
110 |
Термическая |
0,01 |
На деталь |
115 |
Слесарная |
0,13 |
На деталь |
120 |
Контрольная |
|
|
125 |
Гальваническая |
|
|
130 |
Контрольная |
|
|
135 |
Транспортирование |
|
|
Штучное время на деталь для операций 020…090 (без учета контроля) составляет 0,062 часа.