Лазерное упрочнение металла
Лазерное упрочнение – это современный метод термической обработки поверхности с использованием мощного лазерного излучения в качестве источника тепла
Технология лазерного упрочнения использует охлаждающий эффект самого материала для создания мартенситной структуры и подходит почти для всех видов деталей машин. Самыми распространенными режимами лазерного упрочнения являются
- Лазерное упрочнение в режиме автозакалки без оплавления поверхности. В этом случае структура поверхностного слоя характеризуется начальным и конечным состоянием. При таком режиме типичными размерами зоны упрочнения являются: ширина упрочненной дорожки около 7 миллиметров, глубина упрочненной зоны около 0,6 миллиметров. Преимущество такого способа лазерного упрочнения - простота. При лазерном упрочнении в режиме автозакалки в зоне перекрытия упрочненных дорожек имеются зоны отпуска. Поэтому при высоких контактных давлениях в парах трения происходит схватывание поверхности в зоне отпуска и разрушение поверхности трения деталей в узлах работающих машин без смазки.
- Прогрессивные комбинированные и гибридные технологии термоциклического лазерного упрочнения обладают более высокой технико-экономической эффективностью по сравнению с лазерным упрочнением в режиме автозакалки. Они позволяют сократить трудозатраты и продолжительность технологического цикла упрочнения, уменьшить потребление энергии. Лазерная закалка в режиме термоциклирования без оплавления основана на многократных последовательных структурных превращениях в поверхностном слое, что способствует получению структуры полной закалки.
На современных предприятиях лазерное упрочнение выполняется многокоординатными комплексами или роботами, которые оснащаются системами числового программного управления движением.
Разработка управляющей программы для лазерного упрочнения детали
Управляющая программа – это совокупность команд на языке программирования, которая соответствует заданному алгоритму функционирования технологического оборудования для обработки конкретной детали.
Процесс подготовки управляющей программы для лазерного упрочнения детали на специальном технологическом оборудовании состоит из следующих основных этапов:
- Оценка возможности проведения лазерной термической обработки конкретной детали, при этом учитываются ее форма и материал, из которого она изготовлена.
- Выбор режима лазерной обработки с учетом опыта, который был получен при обработке деталей схожей формы и материала или на основе результатов экспериментов, проведенных на отладочном оборудовании.
- Измерение и описание геометрии обрабатываемого изделия (в случае отсутствия его модели).
- Разработка плана обработки детали на имеющимися технологическом оборудовании.
- Непосредственная разработка управляющей программы лазерного термического упрочнения.
- Компиляция программы или набор с пульта в систему управления.
Ручное программирование целесообразно применять в случае обработки поверхностей деталей относительно простой конфигурации в случаях, когда ручное программирование менее затратно, чем разработка управляющей программы при помощи электронно-вычислительных машин. Для автоматизированного программирования с использованием электронно-вычислительных машин соответствующее оборудование должно быть оснащено датчиками - измерителями, которые способны представить для электронно-вычислительной машины данные, необходимые для составления геометрической матрицы поверхности обрабатываемого объекта с необходимой точностью измерения, программной-процессором, а также программой-постпроцессором, необходимой для преобразования геометрической матрицы поверхности объекта в его 3D-модель и программный код, который воспринимается устройством числового программного управления технологического оборудования.
Устройство числового программного управления – это основная составляющая системы числового программного управления, которое определяет работу технологического оборудования в соответствии с командами управляющей программы.
