ЗМІСТ
Перелік умовних позначень
1. Сутність процесу струменевого гідроабразивного обробки
2. Механізм процесу струменевого гідроабразивного обробки
3. Область застосування методу струменевого гідроабразивного обробки
4. Термін служби суспензії і регенерація абразивного матеріалу
5. Продуктивність процесу струминної гідроабразивного обработкі6. Якість поверхневого шару після струминного гідроабразивного обробки
7. Схеми і конструкції струменевих апаратів
7.1 класифікація та вимоги до струменевих апаратів
7.2 конструкції струминних апаратів
7.2.1 струменеві апарати, що формують струменя круглого перетину
7.2.2 струменеві апарати, що формують плоскі струменя
8. Закон Бернуллі
9. Висновки.
Список літератури
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ
ДАТ- гідроабразивна обробка
ГТД- газотурбінний двигун
1. СУТНІСТЬ Процес струминного гідроабразивної обробки
Обробка поверхонь заготовок точінням, фрезеруванням, простяганням і шліфуванням характеризується тим, що ріжучі елементи металевого або абразивного інструменту протягом всього пронесено видалення металу стикаються з оброблюваними поверхнями. При цьому утворюється замкнута технологічна система, що включає верстат, пристосування, інструмент і заготівлю, Обробка супроводжується нагріванням і вібрацією всіх складових цієї системи і деформацією металу в зоні дії ріжучої кромки. Обробка лезового інструменту вимагає значних витрат енергії для видалення припуску металу з оброблюваної заготовки.
У авиадвигателестроения необхідність обробки складних фасонних поверхонь привела до створення нових методів обробки, що характеризуються відсутністю безпосереднього механічного контакту інструмента з заготівлею. У цих методах в ролі інструменту виступає або електричне іоле (Електрохімічна розмірна обробка, електрополірування), або напрямків ударний потік різних матеріалів (піскоструминна, дробоструминної обробки, обробка кульками і т. д.) на заготівлю.
Процеси, що використовують ефект удару абразивних частинок об оброблювану поверхню заготовки, здійснюються наступними способами:
1) удар проводиться власне абразивної часткою (піскоструминна обробка);
2) удар проводиться абразивно-рідинної струменем (струменевий гідроабразивна обробка);
3) вплив на оброблювану поверхню зважених абразивних частинок, які розпилюються стисненим повітрям (турбоабразівная обробка) або магнітним полем (магнітоабразівная обробка).
Піскоструминна обробка поверхонь заготовок застосовується давно і здійснюється або з використанням піскоструминного апарату з пневматичним приводом і спеціальними соплами, або за допомогою піскомету, що кидає пісок обертовими лопатками. Для піскоструминної обробки використовується неочищений пісок будь-якого складу і в рідких випадках чистий кварцовий пісок певної зернистості. Значна запиленість, що супроводжує роботу піскоструминних апаратів, обмежила застосування даного методу і виробництві авіаційних двигунів.
Процес струменевого гідроабразивного обробки (ДАТ) полягає в напрямку струменя суспензії, що складається з води і частинок абразивних матеріалів, на оброблювану поверхню заготовки. Ця струмінь піддається впливу потоку стислого повітря, який збільшує швидкість витікання суспензії з сопла. В результаті такої обробки утворюються чисті матові поверхні, без спрямованих рисок, характерних для лезової обробки матеріалом. Дія різальних крайок абразивних часток на оброблювану поверхню нетривало і має ударний характер.
При високій швидкості струменя суспензії цей спосіб має тільки той спільне з піскоструминної обробкою, що в обох випадках робота по видаленню металу проводиться за рахунок кінетичної енергії абразивної частинки.
Хімічно активні речовини, додані в суспензію, полегшують вплив абразивних часток на оброблювану поверхню, процес прискорюється і кількість видаленого металу збільшується.
Компактність струменя суспензії визначає площу перерізу струменя при зустрічі з оброблюваною поверхнею і при інших рівних умовах є головним фактором, що забезпечує найбільшу питомий тиск струменя суспензії на заготовку. Рух струменя супроводжується бомбардуванням оброблюваної поверхні абразивними частинками. Кількість ударів абразивних частинок коливається в залежності від умов обробки від 2.10 6 до 25.10 6 в секунду.
На відміну від процесів різання, після яких на обробленій поверхні залишаються ризики і мікротріщини, струменевий гідроабразивна обробка не створить спрямованої шорсткості, забезпечує зміцнення оброблюваної поверхні, внаслідок чого підвищується втомну міцність оброблених деталей.
Всі процеси механічної обробки металу супроводжуються розвитком значних зусиль і виділенням в зоні різання великих кількостей тепла, що викликають пластичну деформацію поверхневого шару. При струменевого гідроабразивного обробці температура оброблюваних деталей не змінюється. Мікронагрев викликається відділенням стружки абразивної часткою, усувається потоком суспензії, супроводжуючим цю абразивну частинку.
струменевих гідроабразивну обробку доцільно застосовувати для обробки складних поверхонь: крім значного зниження часу обробки цей спосіб дозволяє здійснити механізацію процесу оздоблювальних операцій і поліпшити умови праці.
2. МЕХАНІЗМ Процес струминного гідроабразивної обробки
Струменевий гідроабразивна обробка являє собою процес ударної дії на оброблювану поверхню високошвидкісний гідроабразивного струменя. Характер взаємодії абразивних часток, що знаходяться в струмені, з поверхнею визначає вихідні параметри процесу продуктивність і якість обробки. У плані абразивного впливу струминну гідроабразивну обробку можна розглядати як процес ерозії потоком абразивних частинок оброблюваної поверхні. Для встановлення фізичної картини явищ, відбуваються при зношуванні пластичного матеріалу потоком абразивних частинок, необхідно спочатку розглянути знос, викликаний ударом одиночної частинки.
Удар частинки об поверхню призводить до виникнення кратера. Дослідження кратерів, що утворюються при ударах частинки під різними кутами атаки, показало, що витиснений з кратера матеріал тече в напрямку падіння частки з утворенням вала до тих нір, поки він не розтріскується через значні швидкодіючих накопичених деформацій. При ударах під кутом 90 В° вал розташовується навколо кратера рівномірно, при менших кутах атаки вал утворюється з боків кратера і за напрямком руху частинки. Характер деформацій та освіта вала залежать від форми частинки, її орієнтації при контакті з поверхнею, швидкості частинки, кута її падіння, а також від властивостей матеріалів частинки і поверхні. Було виявлено існування критичної швидкості частинки, вище якої матеріал оброблюваної поверхні витісняється в вал кратера, а також наявність навколо кратера, що утворився при ударі, зони високої щільності дислокацій (зазвичай товщиною а кілька мікрометрів).
При ударі об поверхню кутастої частинки спостерігається процес мікрорезанія матеріалу. Мікрорезанія проводиться тільки вершинами абразивних частинок (зерен) і через швидкоплинність і спрямованості ударного впливу воно носить дуже специфічний характер. Результати такого впливу залежать від так званого кута скосу частинки і кута її падіння. При ударах кутасті частинки або витісняють більше матеріалу в вал кратера, де він стає вразливим для подальшої ерозії, або відокремлюють матеріал від поверхні (в Залежно від кута скосу частинки при контакті). Видалення матеріалу спостерігається в межах кутів скосу від 0 до 17 В°. Такі умови удару рідкісні і можливі ли...
