RU2009864C1 - Method for jet blasting - Google Patents

Abstract

FIELD: blasting. SUBSTANCE: part is blasted in a liquid working medium by a freely gas-saturated fluid working medium jet. EFFECT: improved output. 2 dwg

Description

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано в различных отраслях промышленности для отделочной и упрочняющей обработки сложнопрофильных деталей. The invention relates to metal processing and can be used in various industries for finishing and hardening processing of complex parts.

Известен способ обработки деталей абразивной средой, при котором деталь, закрепленную на шпинделе, погружают в емкость с абразивной средой и сообщают ей вращение. A known method of processing parts with an abrasive medium, in which a part mounted on a spindle, immersed in a container with an abrasive medium and tell her the rotation.

Недостаток этого способа - низкая производительность вследствие малых контактных усилий между частицами абразива и деталью. The disadvantage of this method is the low productivity due to the small contact forces between the abrasive particles and the part.

Также известен способ гидроабразивной обработки, при котором между обрабатываемыми деталями размещают гидроабразивную среду, а деталям сообщают относительные перемещения для создания гидроабразивного клина. Also known is a method of waterjet processing in which a hydroabrasive medium is placed between the workpieces and relative movements are reported to the parts to create a waterjet wedge.

Недостаток способа - низкое качество обработки вследствие повышенного содержания крупных частиц абразива в гидроабразивном клине. The disadvantage of this method is the low quality of processing due to the increased content of large particles of abrasive in a waterjet wedge.

В качестве прототипа выбран способ струйной обработки, в частности гидроабразивной, при котором обработку детали производят в жидкой абразивной среде. As a prototype of the selected method of blasting, in particular waterjet, in which the processing of parts is carried out in a liquid abrasive medium.

Недостаток способа - низкая производительность из-за малого усилия воздействия частиц абразива на обрабатываемую деталь. The disadvantage of this method is low productivity due to the small force of the impact of particles of abrasive on the workpiece.

Цель изобретения - повышение производительности процесса путем усиления воздействия частиц рабочей среды на поверхность обрабатываемой детали. The purpose of the invention is to increase the productivity of the process by enhancing the impact of particles of the working medium on the surface of the workpiece.

Цель достигается тем, что обработку осуществляют свободно газонасыщенной струей жидкой рабочей среды. The goal is achieved in that the treatment is carried out freely by a gas-saturated jet of a liquid working medium.

Свободное насыщение воздухом струи жидкой рабочей среды приводит к образованию потока с мелкими пузырьками воздуха, который невозможно создать другими методами. Например, при использовании в качестве энергоносителя сжатого воздуха (в прототипе) образуется неоднородная струя со значительными по объему пузырьками воздуха, которые после выхода из камеры смещения устремляются на поверхность жидкости, увлекая за собой и частицы твердого наполнителя. Таким образом, струя обедняется абразивом, и снижается ее скорость, вследствие чего уменьшается производительность процесса. The free saturation of air with a jet of a liquid working medium leads to the formation of a stream with small air bubbles, which cannot be created by other methods. For example, when using compressed air as the energy carrier (in the prototype), an inhomogeneous jet is formed with significant air bubbles, which, after leaving the displacement chamber, rush to the liquid surface, dragging the particles of the solid filler along with them. Thus, the jet is depleted in abrasive, and its speed decreases, as a result of which the productivity of the process decreases.

При обработке детали свободно газонасыщенной жидкой рабочей средой исключается значительный пограничный слой на обрабатываемой поверхности, образующийся при обтекании детали жидкостью (в прототипе), в котором наблюдается торможение частиц твердого наполнителя (абразивного или иного материала), вследствие чего уменьшается усилие воздействия частиц на деталь. When a part is processed with a freely gas-saturated liquid working medium, a significant boundary layer on the surface to be treated is formed, which is formed when a part flows around a part with a liquid (in the prototype), in which braking of particles of a solid filler (abrasive or other material) is observed, as a result of which the force exerted by the particles on the part is reduced.

Газонасыщенная струя характеризуется меньшей плотностью по сравнению со струей из жидкости и наполнителя. В связи с этим не образуется на обрабатываемой поверхности детали пограничный слой, приводящий к гашению скорости частиц наполнителя, в результате чего эффективность обработки возрастает. A gas-saturated jet is characterized by a lower density in comparison with a jet of liquid and filler. In this regard, a boundary layer is not formed on the workpiece surface, leading to damping of the velocity of the filler particles, as a result of which the processing efficiency increases.

При обработке детали свободно газонасыщенной струей имеет место и увеличение пятна контакта струи с поверхностью в 2-3 раза по сравнению с прототипом. Это достигается за счет разрыва пузырьков воздуха при ударе о детали, что приводит к разбросу частиц твердого наполнителя по обрабатываемой поверхности, при котором также происходит съем металла. When processing parts with a free gas-saturated jet, there is an increase in the contact spot of the jet with the surface by a factor of 2–3 compared with the prototype. This is achieved due to the rupture of air bubbles upon impact on the part, which leads to a dispersion of particles of solid filler on the treated surface, which also removes the metal.

Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию "новизна". Thus, the claimed method meets the criterion of "novelty."

Сравнение заявляемого способа не только с прототипом, но и с другими решениями в данной области техники, не позволило выявить в них признаки, отличающие данный способ от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "существенные отличия". Comparison of the proposed method not only with the prototype, but also with other solutions in the art, did not reveal the signs that distinguish this method from the prototype, which allows us to conclude that its criterion of "significant differences".

На фиг. 1 представлена схема устройства для реализации способа; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1. In FIG. 1 shows a diagram of a device for implementing the method; in FIG. 2 - node I in FIG. 1.

Устройство состоит из резервуара 1 с жидкой рабочей средой 2, в которую погружены обрабатываемая деталь 3 и струйный аппарат 4. Деталь 3 имеет возможность вращения и вертикального перемещения. Для подачи жидкой рабочей среды в струйный аппарат 4 и для перемешивания используется насос 5 с заборным фильтром 6. Струйный аппарат 4 состоит из камеры смешения 7, камеры разряжения 8 и сопла 9. В нижней части камеры разряжения 8 имеется патрубок 10 для забора жидкой рабочей среды 2, а в верхней части - всасывающая трубка 11 для забора атмосферного воздуха. The device consists of a reservoir 1 with a liquid working medium 2, into which the workpiece 3 and the jet apparatus 4 are immersed. Part 3 has the possibility of rotation and vertical movement. A pump 5 with a suction filter 6 is used to supply liquid working medium to the jet apparatus 4 and for mixing. The jet apparatus 4 consists of a mixing chamber 7, a discharge chamber 8 and a nozzle 9. At the bottom of the discharge chamber 8 there is a nozzle 10 for collecting the liquid working medium 2, and in the upper part there is a suction tube 11 for intake of atmospheric air.

Пример конкретного выполнения
В резервуар 1 заливают жидкую рабочую среду из воды и абразивного материала (электрокорунд белый, зернистостью 50) и производят обработку лопатки ГТД из сплава ВТ-9 свободно газонасыщенной струей жидкой рабочей среды в течение 10 мин.Concrete example
A liquid working medium of water and abrasive material is poured into the tank 1 (white aluminum oxide, grain size 50) and the GTE blades are processed from VT-9 alloy with a free gas-saturated jet of liquid working medium for 10 minutes.

В результате обработки шероховатость поверхности снижается с 1, 2, 5 в исходном состоянии до 0,32 мкм, причем геометрия лопатки укладывается в поле допуска. При обработке лопатки без газонасыщения струи жидкой рабочей среды при прочих равных условиях достигается указанная шероховатость лишь после 30 мин обработки. As a result of processing, the surface roughness decreases from 1, 2, 5 in the initial state to 0.32 μm, and the blade geometry fits into the tolerance field. When processing the blades without gas saturation of the jet of a liquid working medium, ceteris paribus, the specified roughness is achieved only after 30 minutes of processing.

Использование предлагаемого способа струйной обработки по сравнению с прототипом позволяет получить деталь требуемого качества в течение меньшего времени обработки. (56) Авторское свидетельство СССР N 207768, кл. B 24 C 1/00, 1967. Using the proposed method of blasting in comparison with the prototype allows you to get a part of the required quality for less processing time. (56) Copyright certificate of the USSR N 207768, cl. B 24 C 1/00, 1967.

Claims (1)

СПОСОБ СТРУЙНОЙ ОБРАБОТКИ , пpи котоpом на деталь, погpуженную в pабочую сpеду, воздействуют затопленной стpуей, подаваемой энеpгоносителем с помощью стpуйного аппаpата эжектоpного типа с забоpным патpубком, отличающийся тем, что, с целью повышения пpоизводительности pабочую сpеду насыщают газом, в качестве котоpого выбиpают воздух, подаваемый в камеpу смешения стpуйного аппаpата под атмосфеpным давлением, а в качестве энеpгоносителя используют pабочую сpеду. METHOD OF BLASTING, whereby a part immersed in the working medium is affected by a flooded jet supplied by an energy carrier using an ejector type jet with an intake nozzle, characterized in that they consume air in order to increase fed into the mixing chamber of the jet apparatus under atmospheric pressure, and a working medium is used as the energy carrier.

Images