ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
31
Согласно экспериментальным данным, также следует, что ско-
рость резания коррозионно-стойкой стали толщиной 10 мм СО
2
-
и
волоконным лазерами мощностью 4 кВт составляет 1,0 и 1,4 м/мин
соответственно.
Резка кислородом малоуглеродистой стали имеет особенно
большое преимущество при относительно малых скоростях резания,
когда увеличивается время для проникания кислорода через оксид-
ную пленку. Тогда вследствие выделения химической энергии экзо-
термической реакции окисления может ослабевать роль коэффициен-
та поглощения в процессе резания. Поэтому в этих условиях разрыв
между скоростями резания СО
2
-
и волоконными лазерами сущест-
венно сокращается. Этот вывод подтверждается экспериментальны-
ми результатами, приведенными в работе [23]: скорость резания
кислородом малоуглеродистой стали толщиной 15 мм волоконным
лазером мощностью 4 кВт только на 17 % выше скорости резания
СО
2
-
лазером той же мощности.
Следует отметить, что более высокое поглощение металлами из-
лучения с
λ
= 1 мкм позволяет проводить резание с повышенной ско-
ростью и тем самым увеличивать число Пекле, что важно для эффек-
тивного резания высокоотражающих цветных металлов (медь, латунь
и алюминий), обладающих повышенной теплопроводностью. Для ре-
зания этих материалов дисковые и волоконные лазеры, несомненно,
превосходят по технологическим возможностям СО
2
-
лазеры.
Кроме скорости эффективность резания включает в себя и каче-
ство резания, т. е. степень неровности поверхности резания и наличие
гратов. Как показывает технологическая практика, по этому парамет-
ру волоконные лазеры значительно уступают СО
2
-
лазерам, причем
качество резания мощными волоконными лазерами снижается с ро-
стом толщины металлических образцов [16, 24]. В связи с этим ве-
дущие зарубежные фирмы применяют волоконные лазеры для реза-
ния относительно тонких листов, используя их преимущество по
скорости резания. Здесь следует отметить, что выигрыш в скорости
всей технологической операции получается только тогда, когда время
резания близко или превышает затраты времени на установку и сня-
тие с координатного стола обработанной детали или на ее перемеще-
ние при конвейерном способе обработки.
Более низкое качество резания при использовании мощных воло-
конных лазеров может быть вызвано специфической пространствен-
ной структурой сфокусированного пучка этих лазеров. Другими
словами, относительно низкое качество излучения по параметру
М
2
является причиной снижения качества резания. Значение
М
2
= 10
указывает на значительное отличие распределений интенсивности
излучения по сечению сфокусированного пучка в пределах глубины
фокусировки от гауссовой формы, что подтверждается результатами
проведенных измерений. К тому же более высокое поглощение излу-