Этапы проектирования технологической ЭЛУ

Процесс проектирования технологической ЭЛУ можно представить в виде схемы, приведенной на рисунке 2.26. На начальном этапе определяются параметры технологического режима — мощность электронного пучка, диаметр пучка, скорость перемещения, и временные законы их регулирования. Например, при проектировании сварочной ЭЛУ мощность электронного пучка Р при заданном диаметре пучка фф, необходимая для получения шва шириной Вс и глубиной Н при скорости сварки v, может быть определена по выражению

где Snn — теплосодержание материала изделия, г|т= 0,4...0,45 — термический КПД процесса электронно-лучевой сварки. После расчета мощности электронного пучка, исходя из характеристик модельного ряда электронных пушек, задаются величиной ускоряющего напряжения U (30... 150 кВ) и определяют требуемый ток пучка / по выражению

На следующем этапе по параметрам Р, U, выбирают электронную пушку с системой электропитания (энергоблоком). В качестве дополнительных параметров при выборе типа пушки можно выделить апертурный угол а и максимальный угол отклонения пучка. При выборе системы электропитания следует установить возможность обеспечения требуемых временных законов регулирования тока пучка, тока фокусировки, а при необходимости работы в импульсном режиме — частоты и длительности импульсов тока.

Разработка манипулятора и оснастки производится на основании параметров конструкции изделия, его размеров и массы, а также требуемой точности совмещения пучка с изделием. На этом этапе выбирается способ установки изделия, типы механических передач манипулятора, типы двигателей и вакуумных вводов и расчет их характеристик.

На следующем этапе производится выбор конструкции и расчет вакуумной камеры с учетом габаритов изделия, оснастки и манипулятора. При проектировании учитываются присоединительные размеры электронной пушки, а также вакуумных вводов манипулятора. Материал стенок камеры и качество их обработки выбираются исходя из технологических требований обработки. Толщина стенок определяется из расчета на прочность по перепаду давлений, по массе установленного оборудования, а также по интенсивности рентгеновского излучения из зоны обработки (более подробно об этом см. далее).

Тип системы вакуумной откачки, ее структура и состав определяются на следующем этапе проектирования. Давление в камере должно удовлетворять технологическим требованиям, а давление в пушке — ее условиям эксплуатации. Присоединительные размеры элементов вакуумной системы и их характеристики должны соответствовать современным стандартам ISO. Методика проектирования систем откачки изложена далее.

Последний этап проектирования ЭЛУ заключается в разработке системы управления, обеспечивающей регулирование параметров процесса в соответствии с заданным технологическим режимом обработки.

СОСТАВ. ПАРАМЕТРЫ И КОНСТРУКЦИЯ ЭЛУ

Рис. 2.26. Этапы проектирования технологической ЭЛУ

Как правило, такие системы обеспечивают и непрерывный сбор данных (ток сварки, ускоряющее напряжение, ток фокусировки и отклонения, скорость перемещения манипулятора, давление), необходимых для диагностики и выявления причин брака.

По завершении процесса проектирования определяются состав, параметры и конструкция технологической ЭЛУ, что отвечает требованиям, предъявляемым к проектированию.

Далее приводятся методы расчета некоторых элементов, входящих в энергетический комплекс ЭЛУ.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

  • 1. Какие физические явления используются в технологических электронно-лучевых установках для получения свободных электронов?
  • 2. Какими способами можно регулировать мощность электронного пучка?
  • 3. Почему для регулирования тока луча целесообразно изменять потенциал управляющего электрода?
  • 4. Почему для фокусировки электронного луча на изделие применяют магнитные поля, а не электрические?
  • 5. Какие типы отклоняющих систем применяются в технологических электронно-лучевых установках?
  • 6. В чем принципиальное отличие пушек с прямонакальным катодом и пушек с катодом косвенного подогрева?
  • 7. Что представляет собой электронно-лучевой испаритель?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >