Вдосконалення процесу лазерного різання за рахунок кулькового вигладжування поверхні різів

Abstract

У даній статті була розглянута проблема підвищення якості крайок деталей, вирізаних лазерним випромінюванням, за рахунок нового підходу, який полягає в вигладжуванні поверхні лазерних різів кульковим інструментом. Проведений аналіз показав перспективність покращення характеристик технології лазерного різання деталей з листів різної товщини при застосуванні подальшого кулькового вигладжування поверхні різу. Метою дослідження є всебічний аналіз впливу параметрів вигладжування на експлуатаційні характеристики деталей, отриманих таким комбінованим способом. Для проведення експериментів були використані необхідні методики оцінки шорсткості поверхонь різів, мікротвердості їх крайок та залишкових напружень, що виникають в поверхневому шарі різу. Спираючись на сформульовану гіпотезу про перспективність покращення характеристик країв різу при їх подальшому вигладжуванні, експериментально встановлено, що має місце помітне зменшення значень параметрів шорсткості після вигладжування поверхні лазерних різів порівняно з їх значеннями для зразків тільки після лазерного різання. Крім того, дослідження показують, що в області краю різу спостерігається зростання мікротвердості поверхні різу на величину до 20%. Разом з тим, на краю різу з’являються стискаючі напруження, які забезпечують підвищення експлуатаційних характеристик деталей після запропонованої комбінованої обробки. Для реалізації дослідженої технології вигладжування поверхні лазерного різу була запропонована конструкція вигладжувальної головки. В результаті вивчення запропонованого комбінованого способу отримання деталей лазерним різанням з подальшим вигладжуванням поверхні різів підтверджено, що при невисоких додаткових капітальних затратах є можливість значно покращити експлуатаційні характеристики виготовлених в такий спосіб деталей. Це також доводить перспективність подальшого розвитку представленої комбінованої технології як з використанням кулькового вигладжування, так і при застосуванні інших способів поверхневого зміцнення країв лазерного різу.

Keywords

• лазерне різання
• покращення характеристик
• кулькове вигладжування поверхні
• поверхневі структури
• комбінований процес