Selection of technological schemes and high-precision plasma cutting mode optimization for structural steels
- Authors: Rakhimyanov A.K.1
-
Affiliations:
- Issue: No 2 (2014)
- Pages: 46-55
- Section: TECHNOLOGY
- URL: https://journals.rcsi.science/1994-6309/article/view/302203
- ID: 302203
Cite item
Abstract
Problems of the high-precision plasma cutting technological scheme for structural sheet steels with thickness range from 0,5 to 30 mm are considered. Results of experimental research on plasma cutting mode optimization for 3 mm thick steel St 37-3 are presented with evaluation of cutting precision, surface quality and burr forming on the bottom edge. The accuracy of sheet materials cutting was estimated by cutting edge angle at the transverse sections, the surface quality assessed by roughness parameter. It is established that depending on material class for the chosen scheme, the required accuracy and cutting quality are provided by processing speed. Thus the perpendicularity deviation increase in cutting edge from 3,8º to 5,8º and roughness development from Ra = 1,75 µm to Ra = 3,2 µm occurs with the processing speed increase from 2,0 to 2,4 m / min while structural steel St 37-3 cutting. Loss of the cutting precision with increased processing speed is due to the increase of the temperature gradient over the cross section of the cut, which leads to uneven temperature field over the thickness of the cut. Deterioration of the cut surface roughness at the maximum speed is due to limitations in the development of gas-dynamic and hydrodynamic flow that participate in removal of products from the cutting zone of the melt, leading to their partial deposition on treated surface.
About the authors
A. Kh. Rakhimyanov
Email: centerfht@mail.ru
Engineer, Novosibirsk State Technical University, e-mail: centerfht@mail.ru
References
- Полевой Г.В. Газопламенная обработка металлов: Учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Г.В.Полевой, Г.К.Сухинин. — М.: Издательский центр «Академия», 2005. — 336 с.2. Попилов Л.Я. Электрофизическая и электрохимическая обработка материалов: Справочник – 2-е изд., перераб. и доп._М.: Машиностроение, 1982, 400с.3. Григорьянц А.Г., Соколов А.А. Лазерная резка металлов. М.: Высшая школа, 1988, 127с.4. Афонин Ю.В., Ермолаев Г.В., Малов А.Н., Малов Н.А., Оришич А.М., Шулятьев В.Б., Печурин В.А., Филев В.Ф. Экспериментальное исследование газолазерной резки малоуглеродистой стали // Тр. 4-ой Междунар. конф. «Лазерные технологии и средства их реализации». С-Петербург, 2003. - С. 47-54.5. Григорьянц А.Г., Шиганов И.Н., Мисюров А.И. Технологические процессы лазерной обработки: Учеб. пособие для вузов / Под ред. А.Г. Григорьянца.- 2-е изд. стереотип.- М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008, 664с.6. Рахимянов Х.М. Моделирование процессов тонкоструйной плазменной резки для обеспечения точности формирования криволинейных контуров / Х.М. Рахимянов, А.И. Журавлев, А.А. Локтионов, А.Х. Рахимянов // Научный вестник НГТУ, 2009 - № 4 (37) – С.123-134.7. Рахимянов Х.М. Влияние технологий тонкоструйной плазменной резки на формирование шероховатости поверхности реза / Х.М. Рахимянов, А.А. Локтионов // Современные проблемы машиностроения: Сб. науч. тр. 7 Междунар. науч. – техн. конф., Томск, 11-13 нояб. 2013 г. – Томск: Изд-во Томского политехн. ун-та, 2013. – С.349-353.8. Рахимянов А.Х. Теоретические и экспериментальные исследования теплофизических процессов при тонкоструйной плазменной резке листовых материалов / А.Х. Рахимянов // Высокие, критические электро – и нанотехнологии [Электронный ресурс]: Всерос. науч. – техн. конф.: программа конф. – сб. трудов конф. – Тула: ТулГУ, 2011. – 1 электрон. опт. диск (CD-Rom). – Загл. с этикетки контейнера.9. Локтионов А.А. Повышение эффективности листового раскроя в заготовительном производстве / А.А. Локтионов, Х.М. Рахимянов // Инновации в машиностроении: Тр. 3 междунар. науч. – практ. конф., Барнаул, 26-28 сентября 2012 г.10. Локтионов А.А. Тонкоструйная плазменная резка как эффективная технология в заготовительном производстве / А.А. Локтионов, В.В. Захаров // Наука. Технологии. Инновации: Материалы Всерос. науч. конф. молодых ученых, 2-4 дек. 2011 г. – в 6 ч. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2011. – ч.2 – С.29-30.11. Рахимянов А.Х. Исследование обрабатываемости стали Ст3 методом тонкоструйной плазменной резки / А.Х. Рахимянов, К.Х. Рахимянов, С.В. Шопф // Ползуновский альманах. – 2012. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2012. - №1 - С.121-124.12. Рахимянов Х.М. Анализ погрешностей формообразования при тонкоструйной плазменной резке металлических материалов / Х.М. Рахимянов, А.А. Локтионов // Современные проблемы в технологии машиностроения: Всерос. науч. – практ. конф., посвященная 100-летию со дня рождения профессора Муханова И.И.: Сб. тр. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2009. – С.151-153.13. Handbuch zum Thema Plasmaschneiden [eine elektronische Ressource] / Werkstatt Ausrüstung Leitner Josef. – Salzweg, 2002. – 66 s. – Zugriffsmodus: htpp://www.wal-austria.at/pdf/wissenswertes/handbuch_ plasmaschneiden.pdf – Der Titel Bildschirm.14. Локтионов А.А. Износ расходных элементов плазмотрона при термической резке листового материала / А.А. Локтионов, Х.М. Рахимянов, А.И. Журавлев // Жизненный цикл конструкционных материалов (от получения до утилизации): Материалы докладов II Всерос. с междунар. участием науч. – техн. конф. (Иркутск, 25-27 апреля 2012 г.) / под ред. Профессора С.А. Зайдеса. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2012. – С.61-65.15. Х.М. Рахимянов. Влияние износа расходных элементов на точность формообразования при тонкоструйной плазменной резке / Х.М. Рахимянов, А.А. Локтионов // Обработка металлов: Технология. Оборудование. Инструменты. – 2011. - № 4 (53) – С.14-18.
Supplementary files
