Плазменно-механическая обработка (ПМО) [15, 30] представляет собой совокупность операций по нагреву и механическому разупрочнению удаляемого с заготовки слоя металла плазменной дугой и последующему снятию этого слоя режущим инструментом (рис. 4.20). Обычно выделяют три режима этого процесса, при которых: 1) из канавки выдувается металл; 2) расплавленный металл не выдувается из канавки, оставаясь на том же месте; 3) канавка на поверхности резания не образуется. В ряде

Рис. 4.20, Схема процесса ПМО (вариант точения):

1 заготовка; 2 - плазмотрон; 3 направление вращения; 4 - резец; / расстояние от плазмотрона до поверхности резання; о; < угол найлона плазмотрона: S расстояние от резца до зоны нагрева

случаев при первом режиме металл, удаленный из канавки, остается на поверхности резания и, остывая, отдает ей значительную часть тепла. Тогда при образовании канавки перераспределяется тепло, выделенное дугой. В табл. 4.22 приведены сравнительные характеристики процессов механической обработки и ПМО для некоторых материалов.

4.22. Сравнительные характеристики процессов резания (точение и шлифование) и ПМО нержавеющих сталей

Оптимальная стойкость режущего инструмента реализуется при расположении канавки выплавления на поверхности резания на расстоянии 1-2 мм от обработанной поверхности. Повышение производительности в четыре - шесть раз сопровождается увеличением стойкости режущего инструмента в два-три раза за счет снижения вероятности хрупкого разрушения.

Значительный эффект от применения ПМО достигается при обработке марганцовистых сталей типа 110Г13Л. При применении ПМО для обработки этих сталей повышается производительность в пять-шесть раз [17] (табл. 4.23).

Для оснащения действующих токарных, карусельных и строгальных станков и комплектования специальных станков для ПМО предназначена установка типа УПМО-401. Параметры установки приведены ниже.

Напряжение питающей трехфазной сети при

частоте 50 Гц, В .............. 380-чо%

Потребляемый ток, А, не более...... 124

Номинальная потребляемая мощность, кВА,

ие более.................. 150

Номинальная продолжительность включения

(ПВ), %.................. 100

Номинальный рабочий ток, А ....... 400

Пределы регулирования рабочего тока, А . . 200-500

Нойинальное условное рабочее напряжение

на дуге, В................. 270

Пределы рабочего напряжения, В..... 100-270

Напряжение холостого хода силового блока

установки, В................ 320

Расход охлаждающей воды при давлении

на входе 0,3 МПа, л/с, ие менее....... 0,055

Плазмообразующий газ.......... Воздух

Давление плазмообразующего газа, МПа, ие

более ................... 0,4

Расход плазмообразующего газа, л/с. . . . 0,55-1,65

Габаритные размеры, мм:

силового блока............ 1550X 850X1250

механизма перемещения плазмотрона. 515X 160X325

Плазменная сварка 120] имеет значительные преимущества по сравнению с традиционными способами сварки плавлением, когда требуются мощные источники нагрева с высокой степенью концентрации энергии для обеспечения необходимого тепловложения в условиях интенсивного теплоотвода, т. е. для материалов с вышкой теплопроводностью - цветных металлов и их сплавов. Неко-