CC BY
17Перспективные материалы и технологии в аэрокосмической отрасли
УДК 669.056.9
А. А. Яковлев, А. Ю. Литвинчук ОАО «Красноярский машиностроительный завод», Россия, Красноярск
РАЗНОВИДНОСТИ МАНИПУЛЯТОРОВ ДЛЯ ГИДРОАБРАЗИВНОЙ РЕЗКИ
Проведен сравнительный анализ существующих компоновок манипуляторов гидроабразивной струи. Сформирована сравнительная таблица ключевых параметров позиционеров.
В основе технологии гидроабразивной резки (ГАР) лежит принцип эрозионного воздействия смеси высокоскоростной водяной струи и твердых частиц абразива на материал. Физическая суть механизма резки состоит в отрыве и уносе из зоны резки микрочастиц материала скоростным потоком твердых частиц. Тепло, возникающее в результате, резания почти мгновенно уносится водой, температура в зоне реза составляет 60-90 °С. Струя жидкости по своим техническим возможностям приближается к идеальному точечному инструменту, что позволяет обрабатывать сложный профиль с любым радиусом закругления 0,1-3,0 мм.
К достоинствам технологии относятся:
- возможность резания любых материалов (камень, сталь, стекло, композитные материалы и сотовые панели);
- резка мягких материалов (пластмассы, полимеры, дерево и др.) без добавления абразива;
- высокая точность реза;
- высокое качество поверхности реза (шероховатость Яа 1,6);
- равномерность реза на всей глубине;
- толщина материала не влияет на равномерность реза;
- пожаро- и взрывобезопасность;
- экологическая чистота и полное отсутствие вредных газовыделений;
- отсутствие оплавленной кромки.
Недостатки технологии:
- недостаточно высокая скорость реза тонколистовой стали;
- ограниченный ресурс форсунок;
Проведенный анализ показывает, что наиболее приемлемым способом раскроя материалов для предприятий, работающих с широкой номенклатурой, является гидроабразивная резка, позволяющая обрабатывать все виды материалов, включая неметаллы и сложные композиты.
В настоящее время на рынке гидроабразивного оборудования наиболее распространены 3 типа систем позиционирования гидроабразивной струи в пространстве: портальные системы, консольные и роботизированные. Первые два типа принято объединять в понятие «координатный стол» (КС), так как область обработки представляет собой водонаполненный стол-ванну с решеткой для размещения заготовок. В портальных системах (см. рисунок) аппарат резки располагается непосредственно над заготовкой. В системах консольного типа над разрезаемой заготовкой размещается консольная часть аппарата с режущей головкой. Системы консольного типа имеют 2 или 3 степени свободы, портальные системы, за счет дополнительных позиционирующих головок, позволяют вести обработку материалов с 5ю степенями свободы. В основе роботизированных систем (робо-тотехнических комплексов-ГАР) лежит пространственный механизм (механическая рука), состоящий из подвижных сочленений и плечей, управляемых отдельными приводами. Наиболее распространенными являются роботы с пятью, шестью и семью степенями свободы, но это не является ограничением. Все перечисленные системы, за редким исключением, управляются с помощью ЧПУ систем.
Толщина/ Точность резки
+/- 0,1 мм +/- 1 мм
+/-5 мм
Сравнение технологий резки
0
Решетневские чтения
Аппараты гидроабразивной резки: портального типа (а); консольного типа (б); механическая рука (в)
A. A. Yakovlev, A. U. Litvinchuk JSC «Krasnoyarsk Machine-Building Plant», Russia, Krasnoyarsk
VERSIONS OF MANIPULATORS FOR THE HYDROABRASIVE ARE SHARP
The comparative analysis of existing configurations of manipulators of a hydroabrasive stream is carried out. The comparative table of key parameters ofpozitsioner is created.
б
а
в
© Яковлев А. А., Литвинчук А. Ю., 2012
