автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Теория и технология процесса раскроя пакетов машиностроительных текстильных материалов сверхзвуковой струей жидкости

На правах рукописи

2 Ч Г"-"-

БУРНАШОВ Михаил Анатольевич

ТЕОРИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЦЕССА РАСКРОЯ ПАКЕТОВ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ СВЕРХЗВУКОВОЙ СТРУЕЙ ЖИДКОСТИ

Специальность 05.02.08 - "Технология машиностроения"

05.03.01 -"Процессы механической и физике -технической обработки, станки и инструмент"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тула - 1998

Работа выполнена на кафедре "Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты" Орловского государственного технического университета.

Научные руководители

доктор технических наук, профессор Ю. С. Степанов доктор технических наук, профессор А. П. Черепенько

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор В. Б. Протасьев кандидат технических наук Е. Ф. Моисеев

Ведущее предприятие - ЗАО "Радуга", г. Орел

Защита диссертации состоится Р9. г. в Л_ часов в 9 учебном корпусе, ауд. 101 на заседании специализированного совета К 063.47.01 Тульского государственного университета (300600, г. Тула, пр. Ленина, 92).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тульского государственного университета.

Автореферат разослан 01. 9/ г.

Ученый секретарь

специализированного совета,

к. т. н., доцент

Е. И. Федин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальпость работы. В различных отраслях машиностроения все большее применение находят композиционные материалы на основе.текстильных волокон различного состава. Достоинством машиностроительных текстильных материалов (МТМ) является их достаточно высокая прочность на разрыв, малый удельный вес и дешевизна по сравнению с другими конструкционными материалами.

Бурный рост производства новых высокопрочных химических волокон, обусловленный расширением номенклатуры и областей применения их в технике за счет получения большого числа композиций из технических тканей, трикотажных, нетканых, дублированных полотен и искусственной кожи, вызывает повышенный интерес к вопросам теории и практики обработки этих материалов резанием. Раскрой МТМ связан с рядом трудностей и недостатков, которые заключаются в быстром затуплении режущего инструмента, вызванного трением и налипанием на рабочую часть продуктов расплава, большом браке по линии реза из-за относительного смещения слоев пакета, значительном шуме и высокой запыленности рабочего места и объясняются, в основном, особенностями физико-механических свойств, строения и структуры обрабатываемых материалов. Интенсивное затупление режущей части инструмента, связанное с большим количеством переточек и быстрым его выходом из строя, ведет к увеличению времени обработки и ухудшению качества раскроя.

Существующий технологический процесс механической обработки МТМ не удовлетворяет современным требованиям обеспечения качества и точности раскроя. В ряде случаев, особенно при раскрое по сложно - профильному контуру труднообрабатываемых композиционных МТМ, обладающих высокими прочностными свойствами, эти способы вообще неприемлемы или малоэффективны и обработка материалов осуществляется с применением ручного труда. Поэтому замена традиционных методов обработки МТМ новыми высокоэффективными, экологически чистыми, материа-ло- и энергосберегающими технологическими процессами, радикально решающими вопросы стойкости режущего инструмента, представляется актуальной проблемой в машиностроенки.

Научное исследование по теме диссертации связано с выполнением работ по гранту 11/1 - 98 (97-24-3.2-14) "Разработка теоретических и технологических основ резки композиционных и текстильных материалов сверхзвуковой струей жидкости". Тема диссертационной работы соответствует "Критическим технологиям федерального уровня", утвержденным председателем Правительственной комиссии по научно - техкичесгэй политике 21 июля 1996 г. по направлению "Энергосберегающие технологии межограсле-

вого применения", а также "Основным направлениям научно - технической деятельности высшей школы на 1998 г." Министерства общего и профессионального образования РФ (Приказ № 2227 от 03. 11. 97 г.) по направлениям "Производственные технологии" и "Энерго и ресурсосберегающие технологии". Диссертационная работа выполнялась з рамках направления НИР ОрелГТУ по разработке технологий резЧния материалов сверхзвуковой струей жидкости.

Пель и задачи работы. Целью работы является повышение эффективности процесса раскроя пакетов технических тканей, трикотажных, нетканых и дублированных полотен, а также технической искусственной кожи.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие основные задачи:

• создание новых высокоэффективных технологических процессов раскроя пакетов МТМ ССЖ;

• разработка рекомендаций по выбору, расчету и оптимизации технологических параметров резания;

Для реализации поставленных задач были проведены:

• теоретические исследования силовых и теплофизических параметров ССЖ в процессе резания;

• теоретическое исследование динамики процесса раскроя ССЖ материалов с редкой структурой;

• исследования по определению допустимой подачи режущей сопловой головки при раскрое пакетов МТМ в зависимости от гидродинамических параметров истечения ССЖ;

• экспериментальные исследования силовых и теплофизических параметров процесса раскроя пакетов МТМ ССЖ, точности и качества резания.

Методы исследования. Теоретические исследования проводились на базе: методологии системного анализа, физики макромолекулярной теории полимеров, термодинамики, теории распространения сверхзвуковых ударных волн, теории исследования операций, методов оптимизации параметров объектов и процессов, математического моделирования и программирования.

ГТри выполнении экспериментальных исследований использовались методы математического планирования и анализа экспериментов, вычислительная техника.

Автор защищает:

1. Методику разработки эффективных технологических процессов раскроя пакетов МТМ ССЖ, в том числе определение технологических режимов резания, оптимизацию МТМ по обрабатываемости резанием в зависимости от структуры, количества слоев и подачи режущей ССЖ, давления, расстояния от сопла до материала, диаметра струи.

2. Перспективный способ и технологические процессы раскроя ССЖ пакетов МТМ различного состава.

3. Метод прогнозирования качества раскроя ССЖ технических тканей различного строения и состава. :

Научная новнзна работы. Выполнены теоретические и экспериментальные исследования по разработке методов проектирования технологических процессов раскроя пакетов МТМ ССЖ; получены:

математические модели силы, температуры резания, позволяющие оптимизировать технологические параметры раскроя;

аналитические зависимости процесса гидрораскроя пакетов МТМ, позволяющие определять оптимальные значения количества слоев обрабатываемых материалов и величины подачи режущей сопловой головки; .

математические модели степени намокания кромки реза, позволяющие определять качество процесса раскроя пакетов МТМ ССЖ и оптимизировать режимы резания.

Практическая значимость работы. Разработаны: методы проектирования высокоэффективных процессов раскроя пакетов МТМ ССЖ, позволяющие определять и оптимизировать технологические параметры раскроя и прогнозировать эффективность и качество процесса;

методика расчета предельно допустимой подачи режущей сопловой головки при раскрое материалов с редкой структурой;

новые высокоэффективные технологические процессы раскроя пакетов МТМ ССЖ.

Улучшены санитарно - гигиенические условия труда за счет исключения пылевыделения в процессе раскроя.

Апробация работы Основные положения работы докладывались и обсуждались на международных научно - технической конференции "Перспективные технологические процессы обработки материалов" в СПбГТУ (г. Санкт - Петербург, 1995 г.), научном конгрессе студентов, аспирантов и молодых ученых УБТМ^б "Молодежь и наука - третье тысячелетие" в МГТУ им. Н. Э. Баумана (г. Москва, 1996 г.), научно - технической конференции "Молодая наука - новому тысячелетию" в КамПИ (г. Набережные Челны, 1996 г.), научно - технической конференции "Новые технологии в машиностроении" в ХГПИ (г. Харьков, 1996 г.), научно - технической конференции "Инженерно - физические проблемы авиационной и космической техники" в ЕАТК ГА (г. Егорьевск, 1997 г.); на Всероссийской молодежной научно - технической конференции "XXIII Гагаринские чтения" в РГТУ -МАТИ (г. Москва, 1997 г.), научно - технической конференции "ПРОГРЕСС-98" в ИГТА (г. Иваново, 1998 г.); на научных конференциях ОрелГТУ в 1995 - 1998 гг.

Внедрение результатов работы. Результаты исследований, выполненные соискателем, использованы ОредГТУ в-учебном процессе при чтении курса "Специальные методы обработки материалов" и решении научно -технических задач при разработке технологических процессов раскроя пакетов МТМ ССЖ, а также апробированы и внедрены в ЗАО Тадуга" (г. Орел) и Орловском Villi ВОГ при раскрое технических текстильных материалов различного состава на гидрорезных установках, выполненных на базе станций высокого давления типа АРБ МЗ. 104. 006 производства НВП "Грот ЛТД." (г. Владимир).

Публикации По теме диссертапии опубликовано 12 работ, получен патент РФ и 3 положительных решения на выдачу патентов РФ на изобретения.

Структура и объем работы Диссертация содержит 7 страниц. 3& рисунков, ■// таблиц, состоит из введения, четырех глав, списка литературы из 81 наименований и приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность применения высокоэффективного, экологически чистого способа раскроя МТМ ССЖ.

В первой главе проведен системный анализ, включающий классификацию МТМ по строению и обрабатываемостью резанием. Выполнен анализ применяемых способов раскроя пакетов МТМ, произведена оценка эффективности технологий по многокритериальному показателю качества. Обзор работ ряда отечественных и зарубежных исследователей процесса гидрорезания, внесших большой вклад в решение данного вопроса, - Р. А. Тихомирова, Е. Н. Петухова, В. Н. Подураева. О. И. Скирденко, Ю. А. Пономарева, В. С. Гуенко, И. В. Петко, И. И. Шапиро, R. Aronson, С. Johnston, R. Lee, H. Louis, D. Kruner, J. Norwood, J. Wiedemeier и др. показал, что разработка научных основ процесса гидрорезания различных конструкционных материалов с учетом специфики их строения и физико-механических свойств, внедрение нового метода в промышленность представляется крупной научной проблемой. В соответствии с поставленной обшей целью работы сформулированы задачи исследования.

Во второй главе представлены теоретические исследования процесса раскроя пакетов МТМ ССЖ.

На основе системного анализа установлено, что теоретических исследований процесса послойного резания ССЖ материалов, собранных в пакеты, не проводилось. Кроме .того, имеющиеся теоретические сведения о резании полимерных листовых материалов ССЖ основываются на использова-

нии уравнений гидравлики дозвукового истечения жидкости, что неверно отображает данный физический и технологический процесс.

Теоретические исследования процесса резания пакетов МТМ ССЖ основывались на теории сверхзвукового истечения потоков жидкости (с использованием'работ классиков советской теоретической физики Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшица), отличительная особенность которой состоит в том, что при давлениях в пределах от 250 МПа до 400 МПа в связи с высокой степенью сжимаемости жидкости ее состояние можно представить уравнениями состояния газов, т. е. уравнениями газодинамики.

При описании технологического процесса раскроя (определении давления Р, плотности р, скорости о и температуры Т ССЖ) пакет материала рассматривался как преграда для падающей вертикально вниз ССЖ, состояние которой определяется тремя законами непрерывности: потока вещества (жидкости), импульса и энергии, а также уравнением состояния жидкости (законом Ван-дер-Ваальса) при прохождении слоев пакета материала.

Особенность исследуемого процесса раскроя в отличие от резания листовых материалов заключается в последовательном локальном разрушении слоев МТМ по толщине пакета. Таким образом, при теоретическом описании данного физического процесса необходимо определять гидродинамические параметры режущей ССЖ при прохождении (разрушении) каждого слоя пакета МТМ.

Для исследования теории раскроя ССЖ слоев пакета МТМ по толщине с учетом вязкости режущей струи жидкости была составлена система четырех уравнений с четырьмя неизвестными, полностью характеризующая данных физических и технологический процесс:

г (4 Л ¿о, „ ! (4 Л ¿и,,

и? Р„ [4 Л А>?, «1ТИ и' Р„,+сг (4 Л сЩ '

(1)

где индексы: 1 - обозначение параметров ССЖ при входе в материал;

2 - обозначение параметров ССЖ при выходе из материала;

1 - номер разрезаемого слоя настила;

р - плотность ССЖ;

и - скорость ССЖ; Р - давление ССЖ;

а - предел прочности слоя материала на сжатие; V - объем ССЖ, необходимый для разрушения слоя материала; х - ось, вдоль которой происходит внутреннее трение потока ССЖ; X - коэффициент, определяющий теплопроводность ССЖ; т) - коэффициент, определяющий вязкость 1ш рода; \ - коэффициент, определяющий вязкость 2- рода; е - внутренняя энергия единица массы ССЖ; а, Ь - константы.

В работе решена система уравнений (1) с учетом ряда допущений и разработан алгоритм определения давления Р, плотности р, скорости и и температуры Т ССЖ при разрезании каждого слоя пакета МТМ, который позволил на стадии проектирования технологических процессов раскроя определить количество слоев пакета материала. Расчетные данные по теоретическому определению толщины резания с достаточно высокой точностью подтвердились экспериментальными результатами.

На основе разработанной классификации МТМ по обрабатываемости резанием и постановки задачи определения предельно допустимой подачи режущей сопловой головки при раскрое материалов, полученных сочетанием переплетений текстильных нитей и совокупности скрученных волокон (технические ткани и технические трикотажные, вязально - прошивные нетканые полотна), был проведен расчет составляющей силы резания Рх - силы смещения нити (рис. 1) по формуле:

|2 Г

4

Я N4

Д. к=°

(2)

где <1 - диаметр струи (для исследуемых параметров резания (3=0,8<]СО[1ла); р - плотность ССЖ; и - скорость ССЖ; Я - радиус нити полотна;

Бн - величина перемещения режущей сопловой головки за время

а1('к) = ^' + (Р(1к)-Х - угол преломления ССЖ при прохождении

криволинейного участка нити полотна;

ф(*к) - угол между радиус - вектором к точке падения ССЖ нити и горизонтальной плоскостью;

N - количество разбиений расстояния АВ (рис. 2), для практических расчетов достаточно, чтобы N>5.

Рис. 1. Схема к определению силы смещения нити МТМ в процессе раскроя ССЖ

Рис. 2. Схема к определению угла отражения ССЖ в процессе воздействия на нить МТМ

В результате расчета значения Fx производится проверка неравенства, характеризующего условия прорезания волокна или нити нижнего слоя пакета МТМ:

F^F^+F^ (3)

где F^. - сила трения между слоями пакета (определяется экспериментально);

Fcucn. - сила сцепления нитей в материал (указана в ТУ или определяется экспериментально).

При невыполнении данного неравенства необходима уменьшать значение подачи режущей сопловой головки SM, рассчитывать значение составляющей силы резания Fx по формуле (2) и проводить проверку вновь по • формуле (3) и разработанной программе в среде Turbo Pascal.

Анализ результатов по теоретическому определению предельно допустимой подачи режущей сопловой головки при раскрое технических тканей, трикотажных и вязально - прошивных нетканых полотен ССЖ показал, что полученные зависимости достаточно точно отражают процесс гидрораскроя исследуемых материалов и подтверждаются экспериментально.

Были получены аналитические зависимости максимально возможной толщины пакетов технических дублированных материалов и технической искусственной кожи для случая контурного раскроя ССЖ с заданной величиной подачи режущей сопловой головки S«. Расчет проводился исходя из равенства объемов удаляемого материала в сллчае "гидросверления" и контурного гидрораскроя по формуле:

1 +--—

7t-d

где hi - толщина пакета МТМ при "гидросверлении", рассчитанная по разработанному алгоритму для решения системы уравнений (1); .

1 - время прошивания пакета материала ССЖ, определяется по формуле:

2- h,

<5>

Vi, V2 - скорости ССЖ соответственно при входе в пакет МТМ и при выходе, определяются по разработанному алгоритму для решения системы (!)•

Толщина резания для раскроя технических тканей, технических трикотажных полотен определяется по формуле (4) при подстановке значения SM, удовлетворяющего условию (3). '

Установлен общий аналитический подход к определению температурного режима раскроя пакетов МТМ ССЖ. При этом уравнение теплопроводности при исследовании данного технологического процесса имеет вид (на основании закона Фурье и с использованием формулы Остроградского):

а2 а

(д2и ( д2и : д2и дх2 дх 2

У8(0 Сь -су •ч/(х„х2)-е(х3)-5(х-х 0))

ср

а2=Л, (б)

ср

где и(х,1) - температура материала в момент времени г в процессе раскроя в точке х;

УЕ(1) = ^Хр,(1)2| + ^Хр20)2|- модуль вектора скорости движущегося

источника тепла при раскрое в момент времени I;

Сь - коэффициент теплоотдачи ССЖ;

су - теплоемкость ССЖ;

\|/(Х|, х2) - функция строения обрабатываемого материала (учитывает специфику строения - тип переплетения, степень крутки, толщину и вид нитей тканей, трикотажных и нетканых полотен);

0(хз) - функция распределения температуры ССЖ в вертикальной плоскости в процессе раскроя;

5(х-хр(0) - дельта - функция;

хр(0 - вектор положения сопла в горизонтальной плоскости в процессе раскроя;

с - теплоемкость обрабатываемого материала;

р - плотность материала;

к - коэффициент теплопроводности материала.

Во третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований процесса раскроя пакетов МТМ ССЖ с определением силы и температуры резания, а также степени намокания нижнего слоя пакета и величины предельного отклонения профиля реза. Эксперименты по гидрораскрою пакетов МТМ проводились на установке, разработанной на базе гидростанции высокого давления АРБ МЗ .104.006.

При раскрое пакетов МТМ ССЖ сила резания не превышает ЮН, что позволяет проводить обработку без прижатия материалов к поверхности раскройного стола. Таким образом отпадает необходимость в применении громоздких прижимных приспособлений, т. к. настил удерживается под собственным весом (масса пакетов составляет примерно 200 - 700 кг в зависимости от размеров раскройного стола). Сила резания определялась с помощью специальных тензомртрических динамометров, представляющих собой

закрепленную на уголке пластину из углеродистой инструментальной стали У7А, к которой приклеены два тензометрических датчика Ла211КБ-20.200А ТУ 25-06-138.2-78. В процессе изгиба пластины под действием ССЖ верхний тензодатчик работает на растяжение, а нижний - на сжатие. С целью защиты датчиков от влаги в процессе измерения на их поверхность было нанесено несколько слоев эпоксидной смолы с пластификатором, а таске клей БФ-2. Сигнал от динамометра регистрировался на фотобумагу УФ-67-100 ТУ 6-17-633-79 светолучевым осциллографом Н-115.

По результатам проведенных экспериментальных исследований были получены следующие уравнения регрессии (7) для семи различных материалов:

где У=Ь0 +Ь, -(а, 1§Р + а2) + Ь2 -(а3 ^с! + а4) + Ь3 -(а51§1-га6и-+ Ь4 - (а7 ^Б + аиНЬи -(а, 1вР + а2)-(а- 1§<1 + а4)-+Ь13 -(а, ^Р + а2)-(а51д1 + а6) + Ь23 (а31§а+а4)-(а5 ^-з^). (7) На рис. 3 представлен график зависимости силы резания от режимов раскроя - давления ССЖ (Рссж). диаметра ССЖ (с!ссж), расстояния от сопла до материала (1), подачи режущей сопловой головки (Бссж)-

Р, МПа; Б, м/мин

Ррез., Н

7 8 9

0,21 0,24 I., мм, с1. мм

0,2?

Рис. 3. Зависимость силы резания от режимов раскроя прорезиненной ткани № 237 ТУ 38.305-05-280-90

Целью исследования температуры резания при раскрое пакетов МТМ ССЖ являлось определение степени теплонапряженностн процесса для оценки термодеструкции волокон материалов. Были проведены эксперименты по определению температуры резания в слоях пакетов для семи различных материалов.

Результаты экспериментов показали, что деструктивные процессы в волокнах МТМ не происходят, т. к. температура резания не превышает 90°С (минимальная температура, когда начинает проявляться термодеструкция волокон текстильных материалов - 110°С). Температура резания определялась с помощью применения малоинерционных термопар ХК 01с фиксацией результатов на фотобумагу УФ-67-100 ТУ 6-17-633-79 светолучевым осциллографом Н-115. Тарировку термопар проводили с помощью цифрового термометра ТТЦ-1-01, а также по температурам кипящей воды и талого снега.

Было отмечено, что температура резания по толщине пакета возрастает и достигает максимальных значений градиента в нижнем слое.

На рис. 4 представлен график зависимости температуры резания в нижнем слое при раскрое прорезиненной ткани №237 ТУ 38.305-05-280-90.

250

Р, МПа

5 6 7 8 9

0,15 0,18 0,21 0,24 0,27

10 L, ММ d, мм

Рис. 4. Зависимость температуры резания в нижнем слое от режимов раскроя пакета прорезиненной ткани №237 ТУ 38.305-05-280-90

В процессе раскроя пакетов МТМ ССЖ ввиду гигроскопичности данных материалов и сравнительно низкой (со скоростью резания) скоростью подачи сопловой головки наблюдается намокание кромки реза, что отрицательно влияет на качество резания, а для ткзней - и на осыпаемость. С целью изучения данного вопроса и оптимизации режимов резания в работе были проведены эксперименты для получения математических моделей степени намокания кромки реза, оцениваемой максимальным диаметром водяного пятна, определяемого с помощью монокулярного микроскопа. Как показали результаты экспериментов наихудшее качество с точки зрения намокания

.образцов наблюдалось в последнем слое пакета, т. к. помимо граничного воздействия ССЖ в процессе резания да материал еще дополнительно воздействует отражённая вода от опор раскройного стола (сетчатой поверхности из стальной проволоки или стальных пластин).

По результатам проведенных экспериментальных исследований были получены уравнения регрессии степени намокания нижнего слоя для семи различных материалов. График зависимости степени намокания кромки реза для ткани КВТ-1 представлен на рис. 5.

Определение осыпаемости кромки реза технических тканей после раскроя проводилось на. установке ПООТ, разработанной на кафедре "Материаловедение" МГАЛП по методике в соответствии с ГОСТ 3814-81. При этом пробы заправлялись в зажимы прибора таким образом, чтобы длина выступающего конца составляла 20±1 мм. После испытания образцов измерялась длина бахромы с погрешностью до 0,1 мм. Измерения производились с помощью монокулярного микроскопа.

Анализ полученных экспериментальных результатов показал, что намокание кромки реза оказывает отрицательное влияние на величину осыпаемости технических тканей, а при разработке технологических процессов раскроя необходимо пользоваться рекомендациями по выбору оптимизированных режимов резания с целью обеспечения нормального качества кромки реза.

Намокание вследствие раскроя ССЖ пакетов технических дублированных, прорезиненных материалов, искусственной кожи не влияет на качество швов после сборки методом сшивания деталей из данных материалов ввиду их водостойкости.

Исследовалась точность технологии раскроя пакетов МТМ ССЖ в сравнении со способом раскроя вертикальным ножом.

Рассеяние размеров вызывается совокупностью многих причин случайного характера, не поддающихся точному предварительному определению и проявляющих свое действие одновременно и независимо друг от друга. К таким причинам при раскрое различными способами относятся:

- колебание прочности обрабатываемого материала, что обусловлено, например, непостоянством толщины нитей (особенно при раскрое технических тканей, трикотажных и вязально - прошивных нетканых полотен);

- переменная жесткость пакета МТМ в различных участках (в граничных участках пакета жесткость всегда меньше, чем в середине);

- колебание температурного режима обработки и связанное с этим налипание продуктов резания на кромку механического резака и др.

Для выявления и анализа закономерностей распределения размеров деталей после раскроя ССЖ и вертикальным ножом в работе использовалась

методика обработки результатов экспериментальных исследований методами математической статистики.

Р, МПа; Э, м/мин

Рис. 5. Зависимость степени намокания кромки реза нижнего слоя от режимов раскроя ССЖ ткани КВТ-1 ТУ 17-04-13-81

Исследования проводились на настроенном автоматическом раскройном оборудовании. При этом в качестве инструмента применялись механический вертикальный нож и ССЖ. Производили раскрой двумя способами 25 участков пакета толщиной в 25 слоев прорезиненной ткани №237 ТУ 38.30505-280-90. Обрабатываемый контур детали - круг 05О±О,б мм. Определение значений отклонений профиля от номинального значения производилось путем замера с применением.шаблона круга 050 мм. После обработки результатов экспериментов был сделан вывод о том, что рассеяние (распределение) размеров подчиняется закону нормального распределения (закону Гаусса).

Результаты сравнения точности раскроя по двум способам позволили установить, что точность раскроя пакетов МТМ ССЖ выше, чем точность раскроя вертикальным ножом из-за смещения слоев пакета при резании им по криволинейной траектории. При этом величина поля рассеяния размеров деталей верхнего и нижнего слоев пакета при раскрое ССЖ не выходит за пределы допуска на заданный размер, тогда как для способа раскроя вертикальным ножом существует вероятность получения брака как для верхнего, так и для нижнего слоя.

В четвертой главе приведены результаты по проектированию технологических процессов раскроя пакетов МТМ ССЖ с разработкой алгоритмов автоматизированной раскладки лекал обрабатываемых деталей и определения оптимального маршрута раскроя с применением метода ветвей и границ теории графов, рекомендации по выбору режимов резания с учетом нх оптимизации из условия минимальной степени намокания и полной прорезаемо-сти материалов.

В таблице 1 представлены рекомендации по выбору режимов резания исследуемых материалов ССЖ.

Таблица 1 - Рекомендуемые режимы резания машиностроительных текстильных материалов сверхзвуковой струей жидкости

Обрабатываемый материал Режимы резания

Р, МПа <1, мм 1, мм 5, м/мин И, мм (толщина пакета) 1тах (галичество слоев)

1. Технические ткани: Примечание: в п. 1.1 представлены показатели тканей толщиной до 1,5 мм; п. 1.2-3 мм; 1.3-6 мм.

1.1. асж=20 МПа 350 0,15 5-7 0,8 100 120

1.2. асж=Ш0 МПа 370 0,22 5-7 0,8 100 70

1.3. стсж=160МПа 400 0,3 5-7 0,7 90 15-20

2. Технические трикотажные полотна: Примечание: трикотажные полотна с показателями по п. 2.1 применяются для производства покрытий оборудования для ВТО швейных изделий.

2.1. стсж=15 МПа 350 0,15 5-7 0.8 | 100 130

2.2. осж=100 МПа 400 0,3 5-7 0,7 | 80 60

3. Технические нетканые полотна: Примечание: полотна с показателями по п. 3.1 - вязаль-но-прошивные. иглопробивные, п.3.2 - клееные.

3.1. стсж=50...70 МПа 350 0,15; 0,22 5-7' 0,7 100 45

3.2. осж=170 МПа 400 0,3 5-7 0,9..1,1 80 40...50

4. Техническая искусственная кожа Примечание: материалы с показателями по п. 4.1 - обивочные винилискожи; п.4.2 - полиурет. тентовые искожи.

4.1. асж=100 МПа 350..370 0,15; 0.22 5-7 1,1 100 115

4.2. ссж=250 МПа 400 0,22; 0,3 5-7 1.1 100 50...75

5. Технические дублированные материалы Примечание: материалы с показателями по п. 5.1 - прорезиненные рукавные технические ткани; п.5.2 - многослойные прорезиненные технические ткани.

5.1. осж=75 МПа 350 0,15; 0,22 5-7 1.1 100 70...90

5.2. ^«=250 МПа 400 0,22; 0.3 5-7 1.1 100 30...50

В работе представлены технологические процессы раскроя пакетов МТМ различного состава, внедренные на ряде предприятий г. Орла, например, винилискожи - Т типа 600/60 ТУ 17-21-198-77, применяемой для производства деталей обивок сидений автомобилей "ВАЗ - 2106", "Москвич -2141", мотоцикла "Днепр МТ 10, МТ 11.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. На основе анализа состояния вопроса установлена эффективность применения перспективного, экологически чистого способа раскроя пакетов МТМ ССЖ, позволяющего отказаться от традиционного режущего инструмента, тем самым решить проблему стойкости, а также точности резания.

2. Разработана классификация машиностроительных текстильных материалов по их строению и обрабатываемости резанием, которая позволила правильно и обоснованно выбирать режимы резания на стадиях проектирования технологических процессов раскроя пакетов МТМ ССЖ.

3. Предложены методики расчета предельно допустимой подачи режущей сопловой головки для случая контурного раскроя ССЖ пакетов технических тканей, технических трикотажных и вязально - прошивных нетканых полотен, а также толщины резания для всех видов МТМ.

4. Разработан алгоритм определения силовых и теплофизических параметров гидрораскроя пакетов МТМ на основе теории сверхзвукового истечения потоков жидкости, позволяющий на стадиях проектирования технологических процессов раскроя рассчитывать количество слоев пакета для обработки.

5. Получены экспериментальные зависимости силы, температуры резания, степени намокания слоев материалов, позволившие качественно характеризовать процесс гидрораскроя пакетов МТМ и разработать методические рекомендации по проектированию конструкций гидрораскройных установок (соплового аппарата, раскройного стола , устройства настилания слоев, уловителей ССЖ) и выбору режимов резания с учетом их оптимизации из условия минимального намокания и обеспечения нормальной осыпаемости технических тканей и прорезаемости пакетов МТМ.

6. Разработаны рекомендации по выбору режимов резания, которые позволяют эффективно внедрять технологические процессы раскроя пакетов МТМ ССЖ в производство.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Бурнашов М. А. Разрезание асбестовой и прорезиненной тканей сверхзвуковой струей жидкости // XXIII Гагаринские чтения: Тез. докл. Все-росс. молод, науч. - техн. конф. 8-12 апреля 1997 г. - Ч. 2. - М.: РГТУ - MATH, 1997.-С. 27.

2. Бурнашов М. А., Бычков И. А. Применение высоконапорной струи жидкости для разрезания конструкционных материалов // Неделя науки - 96: Тез, докл. 29 - ой СНТК - г. Орел. - ОрелГТУ. 1996. - С. 31.

3. Бурнашов М. А., Василенко Ю. В. Гидрообработка - новая технология для разрезания материалов // Неделя науки - 96: Тез. докл. 29 - ой СНТК - г. Орел. - ОрелГТУ. 1996. - С. 31.

4. Бурнашов М. А., Коченев А. В. Гидрорезание - новый экологически чистый способ обработки композиционных материалов // Неделя науки - 96: Тез. докл. 29 - ой СНТК - г. Орел. - ОрелГТУ. 1996. - С. 31.

5. Бурнашов М. А., Степанов Ю. С. Исследование процесса резания материалов высоконапорной струей жидкости И Молодежь и наука - третье тысячелетие: Тез. докл. междунар. науч. конгресса студентов, аспирантов и молодых ученых У8ТМ;96. - Ч. 2. - М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1997. - С. 52 -53.

6. Бурнашов М. А., Степанов Ю. С. Разрезание материалов высоконапорной струей жидкости // Молодая наука - новому тысячелетию: Тез. докл. междунар. науч. - техн. конф. 24 - 26 апреля 1996 г. - Ч. 1. - Наб. Челны, КамПИ, 1996. - С. 120.

7; Бурнашов М. А., Степанов Ю. С., Черепенько А. П. Перспективный способ раскроя текстильных материалов И ПРОГРЕСС-98: Тез. докл. междунар. науч. - техн. конф. 2-5 июня 1998 г. - Иваново.: ИГТА, 1998. - С. 65 -66.

8. Степанов Ю. С., Бурнашов М. А. Резка материалов струей жидкости под высоким давлением // Новые технологии в машиностроении: Тр. пятой междунар. науч. - техн. конф. - Харьков - Рыбачье, ХГПИ, 1996. - С. 78.

9. Степанов Ю. С., Черепенько А. П., Бурнашов М. А. Новая технология раскроя технических текстильных материалов сверхзвуковой струей жидкости. - Орел, 1998. - 18 с. - Деп. в ВИНИТИ 10.03.98. № 681 -В98.

10. Степанов Ю. С., Черепенько А. П., Бурнашов М. А. Особенности технологии раскроя технических текстильных материалов сверхзвуковой струей жидкости // Инженерно - физические проблемы авиационной и космической техники: Тез. докл. второй междунар. науч. - техн. конф. 3-5 июня 1997 г. - Ч. 2. - Егорьевск: ЕАТК ГА, 1997. - С. 31.

11. Степанов Ю. С., Черепенько А. П., Бурнашов М. А. Физико - механические свойства технических текстильных материалов и способы их раскроя. - Орел, 1998. - 29 с. - Деп. в ВИНИТИ 10.03.98, № 680 - В98.

12. Черепенько А. П., Степанов Ю. С., Бурнашов М. А., Болотских Д. И. Применение сверхзвуковой струи жидкости для резания материалов // Перспективные технологические процессы обработки материалов: Тез. докл. междунар. науч. - техн. конф. 24 - 26 октября 1995 г. - СПб.: СПбГТУ, 1995. -С. 140-142.

13. Пат. 2105656 РФ, МКИ В 24 В 53 00. Устройство для формирования шлифовального круга сверхзвуковой струей жидкости / Ю. С. Степанов, Б. И. Афонасьев, М. А. Бурнашов, М. Ф. Селеменев (РФ). - № 96110053; За-явл. 21.05.96; Опубл. 27.02.98.

14. Пат. РФ, МКИ В 24 В 53/00. Способ формирования шлифовального круга сверхзвуковой струей жидкости / Ю. С. Степанов, Б. И. Афонасьев, Г. В. Барсуков, М. А. Бурнашов, М. Ф. Селеменев (РФ). - № 96110055/02 (015882); Заявл. 02. 04. 96; Реш. о выдаче пат. на изобретение от 01. 08. 97.

15. Пат. РФ, МКИ В 24 В 53/00. Способ формирования шлифовального круга сверхзвуковой струей жидкости / Ю. С. Степанов, Б. И. Афонасьев, М. А. Бурнашов, М. Ф. Селеменев (РФ). - № 96106450/02 (010612); Заявл. 21. 05. 96; Реш. о выдаче пат. на изобретение от 21. 08. 97.

16. Пат. РФ, МКИ В 24 В 1/00, В 24 В 55/02, В 24 В 53/007. Способ абразивной обработки с использованием энергии сверхзвуковой струи жидкости/ Ю. С. Степанов, М. А. Бурнашов, А. Е. Щукин (РФ). - № 96104011/02; Заявл. 28. 02. 96; Реш. о выдаче пат. на изобретение от 27.03.98.

/

ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

БУРНАШОВ МИХАИЛ АНАТОЛЬЕВИЧ

УДК 621.937.1

ТЕОРИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЦЕССА РАСКРОЯ ПАКЕТОВ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ СВЕРХЗВУКОВОЙ СТРУЕЙ ЖИДКОСТИ

Специальность 05.02.08-"Технологиямашиностроения"

05.03.01 -"Процессы механической и физико -технической обработки, станки и инструмент"

На правах рукописи

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научные руководители

профессор А. П. Черепенько

Орел -1998

СОДЕРЖАНИЕ

СТР?

ВВЕДЕНИЕ....................................................................................................... 4

Глава 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПО РАСКРОЮ ПАКЕТОВ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

(мтм)......................................................................................................... 7

1.1 Применение технических текстильных материалов в машиностроении................................................................................................................... 7

1.2 Классификация МТМ по строению и обрабатываемости резанием........,.............;...................................................................................... 9

13 Способы раскроя МТМ............................................... .............................19

1.4 Определение эффективного способа раскроя МТМ............................. 26

Выводы по главе 1............................................................................... ............ 28

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА РАСКРОЯ ПАКЕТОВ МТМ СВЕРХЗВУКОВОЙ СТРУЕЙ ЖИДКОСТИ................................................................................................................. 30

2.1 Теоретические исследования силовых и теплофизических параметров раскроя пакетов МТМ ССЖ............................................................ 50

2.1.1 Методика определения давления, плотности, скорости и температурного градиента ССЖ в процессе послойного раскроя пакетов

МТМ............................................................................................................... 30

2.1.2 Методика определения температуры резания в слоях материала при раскрое ССЖ......................................................................................... 38

2.2 Исследование динамики процесса резания пакетов МТМ

ССЖ...................................................................................................................57

2.2.1 Методика определения допустимой подачи ССЖ при раскрое пакетов технических тканей и трикотажных полотен........ ......................57

2.2.2 Методика определения допустимой толщины резания при раскрое пакетов МТМ ССЖ.........................................................................................................63

Выводы по главй 2............... ...........................................................................................66

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА

РАСКРОЯ ПАКЕТОВ МТМ ССЖ.................................. .. . .......... 67

3.1 Экспериментальные исследования силовых и теплофизических параметров раскроя пакетов МТМ ССЖ................. ................................... 67

3.1.1 Методика определения силы резания в процессе раскроя пакетов МТМ ССЖ............................................................................................... 67

3.1.2 Методика определения температуры резания в процессе раскроя пакетов МТМ ССЖ...........................................................................................78

3.2 Экспериментальные исследования качественных параметров раскроя пакетов мтмссж....................................... 87

3.2.1 Методики определения степени намокания нижнего слоя пакета МТМ в процессе раскроя ССЖ и осыпаемости технических тканей после раскроя............................................................................................................................87

3.2.2 Методика определения предельно допустимых отклонений

профиля детали при раскрое пакетов МТМ ССЖ..................... . ......... . ,. 95

Выводы по главе 3................................;...................................................;.,... 98

Глава 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ РАСКРОЯ ПАКЕТОВ МТМ

ССЖ..................................................................................... 100

4.1 Рекомендации по выбору режимов резания для раскроя ССЖ пакетов МТМ различного вида.......................................................................................... . . . .. ...100

4.2. Разработка технологических процессов автоматизированного раскроя пакетов МТМ ССЖ.............................................................................. Ю1

4.2.1 Автоматизированная раскладка лекал обрабатываемых деталей

на ЭВМ, настилание пакетов МТМ.......................................................................................101

4.2.2 Определение оптимального маршрута режущей сопловой головки при раскрое пакетов МТМ ССЖ, технологический процесс раскроя пакетов МТМ ССЖ...........................................................................................105

Выводы по главе 4....................................................................................................... 108

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ..................................109

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. .......................................................................... 110

ПРИЛОЖЕНИЯ....................................................................................... ...,.118

ВВЕДЕНИЕ

Применение в различных отраслях промышленности, в том числе и машиностроении, технических тканей, трикотажных, нетканых, дублированных полотен и искусственной кожи вызывает повышенный интерес к вопросам теории и практики обработки этих материалов резанием. Раскрой машиностроительных текстильных материалов (МТМ) связан с рядом трудностей и недостатков, которые заключаются в быстром затуплении режущего инструмента, большом браке по линии реза из-за относительного смещения слоев пакета, значительном шуме и высокой запыленности рабочего места и объясняются, в основном, особенностями физико-механических свойств, строения и структуры обрабатываемых материалов.

Существующий технологический процесс механической обработки МТМ не удовлетворяет современным требованиям обеспечения качества и точности раскроя. В ряде случаев, особенно при раскрое по сложно - профильному контуру труднообрабатываемых композиционных МТМ, обладающих высокими прочностными свойствами, эти способы вообще неприемлемы или малоэффективны и обработка материалов осуществляется с применением ручного труда. Поэтому замена традиционных методов обработки МТМ новыми высокоэффективными, экологически чистыми, материало- и энергосберегающими технологическими процессами, радикально решающими вопросы стойкости режущего инструмента, представляется актуальной проблемой в машиностроении.

Применение экологически чистых способов раскроя в настоящее время является особо важной задачей в связи с вредными условиями труда в подготовительно - раскройных цехах из-за повышенной запыленности, На протяжении многих десятилетий и по сей день традиционным материалом для теплоизоляции деталей машин является асбест, применяемый в виде тканей, картонов, листов. Однако асбест относится к канцерогенным веществам и его применение запрещено в США, Англии, Германии и др. странах. Особую опасность для здоровья человека представляет мелкодисперстная пыль, обра-

зующаяся в результате раскроя асбестовых тканей. Процесс раскроя прорези^ ненных технических материалов (тканей, трикотажных полотен), искусственной кожи, линолеумов, рубероида и толи традиционными способами усугубляется образованием пыли из талька, который применяется для предотвращения слипания слоев материала в рулонах. Применение экологически чистого способа раскроя сверхзвуковой струей жидкости (ССЖ), появившегося сравнительно недавно (30 лет назад), решает данную производственную и экологическую проблему. За рубежом вопросам исследования процесса гидрорезания материалов и производству соответствующего оборудования уделяется большое внимание. Выпуском гидрорежущего оборудования занимаются десятки фирм США, ФРГ, Японии, Англии, Франции, Швеции и др. стран. За 25 лет зарубежными фирмами выпущено более 6000 единиц данного оборудования [28, 43], конструктивные параметры, точность, эффективность, система управления которых улучшается из года в год. Однако единственным отечественным производителем гидрорежущего оборудования является НВП "ГРОТ ЛТД." (г. Владимир), выпускающая в год не более 4 станков. Отсутствие традиционного механического режущего инструмента и снятие в связи с этим проблемы его стойкости, малые температуры и силы резания, повышение производительности обработки и снижение ее себестоимости, возможность замены газоплазменных и лазерных методов обработки при выполнении работ в пожаро- и взрывоопасных зонах, при раскрое текстильных материалов, определило в значительной степени спрос промышленности в применении новых способов резания ССЖ и актуальности в исследовании теории и технологии данного процесса.

Целью работы является повышение эффективности процесса раскроя пакетов технических тканей, трикотажных, нетканых и дублированных полотен, а также технической искусственной кожи.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие основные задачи:

• создание новых высокоэффективных технологических процессов раскроя пакетов МТМ ССЖ;

• разработка рекомендаций по выбору, расчету и оптимизации технологических параметров резания;

Для реализации поставленных задач были проведены:

• теоретические исследования силовых и теплофизических параметров ССЖ в процессе резания;

• теоретическое исследование динамики процесса раскроя ССЖ материалов с редкой структурой;

• исследования по определению допустимой подачи режущей сопловой головки при раскрое пакетов МТМ в зависимости от гидродинамических параметров истечения ССЖ;

• экспериментальные исследования силовых и теплофизических параметров процесса раскрой пакетов МТМ ССЖ, точности и качества резания.

Глава 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПО РАСКРОЮ ПАКЕТОВ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1. Применение технических текстильных материалов в машиностроении

Технические текстильные материалы широко используются в различных отраслях народного хозяйства, в том числе и машиностроении. В отличие от текстильных материалов бытового назначения технические текстильные материалы характеризуются более высокими показателями разрывной нагрузки, поверхностной плотности и толщины. Этими показателями определяются их основные признаки.

Эксплуатационные показатели машиностроительных текстильных материалов (МТМ) обусловлены их назначением. К таким показателям относятся воздухопроницаемость, электропроводность и электризуемость, термо, свето и водостойкость, прочность связи с покрытием, линейная усадка от воздействия температур, стабильность релаксационных свойств при работе в условиях нагрузок, не превышающих 10% от разрывных, и др. [39].

Вместе с тем следует отметить, что к внешнему виду МТМ не предъявляются такие жесткие требования, как к внешнему виду бытовых текстильных материалов.

МТМ широко применяются: для производства конвейерных лент, резинотканевых рукавов, плоских и клиновых приводных ремней; для обивки сидений и внутренней облицовки автомобилей; для автомобильных тентов и укрывочных материалов, оболочек аэростатов и надувных ангаров, автомобильных и авиационных шин, автомобильных напольных ковриков; для термоизоляции деталей машин; в качества фильтрующих перегородок; для производства покрытий рабочих органов оборудования для влажно-тепловой обработки швейных изделий; в качестве основы для производства шлифовальных шкурок; для производства полировальных кругов и т. д. На рис. 1.1

Рис. 1.1. Детали из текстильных материалов и композиций на их основе, применяемые в машиностроении:

а) обивка автосалона из винилискожи;

б) коврик легкового автомобиля из ворсистого материала;

в) тент автомобиля УАЗ из прорезиненного материала

показаны основные изделия, изготавливаемые из технических текстильных материалов и композиций на их основе, применяемые в машиностроении.

1.2. Классификация МТМ по строению и обрабатываемости резанием

Для исследования характера контактного воздействия различных сил на МТМ, в том числе и сил резания, необходимо знать строение, структуру и физико-механические свойства текстильных материалов. В ГОСТ 9202-80, 2826-80 и др. даются классификации бытовых текстильных материалов. Однако, ввиду специфики строения и условий эксплуатации МТМ, такие классификации не пригодны. На рисунках 1.2 - 1.9 дана классификация МТМ по строению и способу производства, разработанная автором.

Особый интерес представляет вопрос классификации МТМ по обрабатываемости при локальном воздействии сжимающей силы резания относительного раскраиваемого полотна. Такой характер нагружения имеет место при раскрое вертикальным ножом, ленточным ножом, ножницами и сверхзвуковой струей жидкости. В зависимости от строения МТМ процесс раскроя может классифицироваться как прерывистое резание, либо резание сплошного материала (на рис. 1.10 представлена классификация МТМ по обрабатываемости резанием). На обрабатываемость резанием будут оказывать следующие параметры строения МТМ:

- для технических тканей: волокнистый состав, вид и толщина нитей, переплетение, плотность расположения нитей основы и утка;

- для трикотажных полотен: волокнистый состав, вид й толщина нитей, переплетение, плотность петельных рядов и столбиков;

- для вязально - прошивных нетканых полотен: волокнистый состав, плотность полотна и прошива нитями;

- для клеенных нетканых полотен: волокнистый состав, плотность по • лотна, вид и количество связующего материала;

- для искусственных кож: прочностные характеристики основы и полимерного покрытия;

Рис. 1.2. Классификация технических текстильных полотен машиностроительного назначения

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТКАНИ

I Хлопчатобумажные — —

Шерстяные

Кордные ткани Парусина

(велотред, (для произв-

бельтинг), ва

фильтровальные, брезентов),

для клееночных рукавные

изделий, для ткани.

производства ткани для

текстолита, произв-ва

тканевых основ транспорт-

для шлифовальных, ных лент

полировальных

шкурок

Технические сукна для прокладок, фильтров, маслобойных прессов, валов печатных машин, ткани для приводных ремней и др.

Асбестовые

Ткани для произв-ва фильтров, огнестойких изделий, термоизоляции

Из стеклянных волокон

I

Из химических волокон

Стеклянные фильтровальные ткани, стеклянные ткани для производства стеклотекстолита, теплоизоляционные ткани

Из

искусственных волокон

Технические

ткани из полинозных, сиблоновых волокон

Технические ткани из полно-лефиновых, полиоксадиазоль-ных, полиамидных, полиэфирных, полнтетрафтор-этиленовых, арамидных, полиамидных металлических и металлжзирован-ных волокон

Рис. 1.3. Классификация технических тканей по химическому составу и примеры использования в машиностроении

Рис. 1.6. Классификация технических нетканых полотен по их строению

Рис. 1.7. Классификация технических полотен из дублированных текстильных материалов по их стоению

Рис» 1.8. Классификация искусственной кожи

технического назначения по строению

Рис. 1.10. Классификация МТМ по обрабатываемости резанием

- для дублированных материалов: прочностные характеристики составляющих материалов.

1.3. Способы раскроя МТМ

Процесс раскроя происходит в результате взаимодействия инструмента с разрезаемым материалом и окружающей технологической средой. Он сопровождается рядом физических, а в некоторых случаях и химических явлений.

Для обработки текстильных материалов различного назначения резанием используются следующие виды энергии: механическая, электрическая, химическая, тепловая. Вид используемой энергии определяет название способов раскроя (рис. 1. 11).

Из анализа способов раскроя установлено, что наибольшее распространение получили следующие виды:

- вертикальным ножом: автоматизированные настилочно - раскройные линии типа АНРК, изготавливаемые Смоленским авиационным заводом, оборудование фирм "Мэймин", Гербер Гармент Технолоджи", 'Тербер Сай-ентифик Инструменте" (США), "Бульмер", "Аристо", "Краус Райхерт Курис" (ФРГ)), ■ ■ ,

- ручными электрозакройными машинами с вертикальным ножом (отечественные машины типа ЭЗМ, машины марки С8 (Венгрия), "Истман", "Дж. Б. Гэари" (Великобритания), "Этва", "Вулф", "Меймин" (Франция)),

- ручными электрозакройными машинами с дисковым ножом (отечественные машины типа ЭЗДМ, машины фирм "Этва", "Мэймин", "Роберт Жа-эп" (Франция), "Биллоу", "Истман" (Великобритания)).

- ленточным ножом (отечественные ленточные раскройные стационарные машины типа РЛ, изготавливаемые Орловским заводом "Легмаш", ленточные машины фирм "Бикфорт энд К0", "Уолкер", "В&\У" (Великобритания), "Висбеен" (ФРГ), "Марсель Эруар" (Франция)) [3,10,13,22, 52];

СПОСОБЫ РАСКРОЯ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

МЕХАНИЧЕСКИМ

ТЕРМОФИЗИЧЕСКИИ

| Простой |.

Выруба-

Нохом

Катков ьгй, ротацион- ы ньгй

Сложный

Пиление

У

Гидро- __ струйный

Ножни-

цами

Штампование -

Парный —, Комбинированный

| Лучевой |—*

Пиление + ножницы

Плазменный

Электроразрядный _

Перегретым паром __

ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИЙ

I Электротермический

ТВЧ

| Ультразвуковой |-

К> О

Рис. 1.11. Способы раскроя МТМ

- лучом лазера (лазерные установки фирм "Хьюз Эркрафт", "Женеско" (США), "Элиот" (Великобритания), "Бенсон" (Франция), "Мессер-Грисхайм Швайтерник", "Мессершмидт Белков Блом ГМБХ" (ФРГ)) [3, 53, 68, 69, 71, 77,81,82, 88].

Однако вышеуказанные способы не лишены недостатков.

Так при раскрое механическими способами наблюдается низкая точность реза. Кроме того, в процессе контакта инструмента с разр