7.6 Лазерная обработка (обработка оптическим квантовым генератором окг).
Используется для получения отверстий в тонкостенных металлах: фильера, сито.
ОКГ обеспечивает получение пучка света в виде луча, сфокусированного на площадь 1∙10-7 см2, что обеспечивает плотность энергии 1000 кВт/см2. Это расплавляет практически любой материал.
Рис. 7.6. Упрощенная схема станка для обработки ОКГ
Луч лазера несет очень небольшие потери при прохождении в воздухе.
Его оптическая часть имеет окуляр 1, визирную сетку 2, объектив 3 и фильтр 4. Луч, образующийся в рубиновом стержне 5 и импульсной лампе 6, проходит через рефлекторы 7, 8 и полупрозрачное зеркало 9. Обрабатываемый луч, воздействующий на заготовку 12, управляется откидным, прозрачным зеркалом 10 и оптической фокусирующей системой 11.
Станок снабжен осветительной лампой 15, конденсаторной линзой 14 и окном для прохода луча 13.
Основными особенностями системы лазерной обработки (СЛО) являются высокая импульсная мощность излучения (до 500 млн. Вт при мощности 1-500 Дж); возможность создания высокой плотности энергии (до 100 млн. Вт/см2); кратковременность импульсов (100-500 мкс).
Пиковая мощность импульсов излучения до 100 МВт. Лазеры промышленного типа имеют энергию излучения до 60-100 Дж. При фокусировке лазер энергией в 1 Дж позволяет получить высокую интенсивность теплового потока (45 млн. кал/см2). Это обеспечивает температуру в точке приложения луча 5500…9000°С, что ведет к расплавлению и превращению в газ любого обрабатываемого материала.
Наряду с этим фокусировка луча обеспечивает высокую точность обработки; кратковременность процесса устраняет вредные химические реакции (например, окисление на воздухе активных металлов), обеспечивая высокое качество поверхностного слоя.
Диаметр концентрации луча лазера должен быть в пределах 0,01…0,001 мм.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Дать определение ультразвука.
2. Какие свойства называют магнитострикционными?
3. Какие материалы обладают магнитострикционными свойствами?
4. Какие материалы обрабатывают на ультразвуковых станках?
5. Какие работы можно выполнять ультразвуковой обработкой?
6. Можно ли сообщать ультразвуковые колебания на обыкновенный режущий инструмент, используемый при обработке?
7. Что представляет собой суспензия, вводимая в зону резания при обработке?
8. Частицы каких материалов находятся в суспензии?
9. Сущность электроэрозионной обработки?
10. Почему экономически более выгодно использовать электроэрозионную обработку на многошпиндельных станках?
11. К какому полюсу подключается инструмент при электроэрозионной обработке и почему?
12. Какие жидкие среды используются при электроэрозионной обработке?
13. Чем определяется производительность обработки на электроэрозионных станках?
14. Сущность электрохимической обработки?
15. Какой инструментальный материал используется при электрохимической обработке?
16. Какие растворы используются в качестве инструмента?
17. Какие материалы обрабатываются электрохимическим способом?
18. Сущность электроконтактного способа обработки?