Файл: Волосатов, В. А. Ультразвуковая обработка.pdf

При повышении давления до оптимальной величины рост производительности носит линейный характер. Дальнейшее увеличение давления не дает повышения производительности процесса, что объясняется ухуд­ шением условий обмена абразива в рабочей зоне. То же замечается при различной глубине обработки. Напри­ мер, при обработке стекла сплошным инструментом диа­ метром 12 мм при давлении 0,2 кГ/мм2 скорость обра­ ботки первых 2 мм составила около 1,5 мм/мин; даль­ нейшее углубление обработки (до

_ 5 мм) при том же давлении при- V, мм/мин

"вело к снижению скорости про­ 0.4 ходки до 0,8-н 1,0 мм)'мин, а повы­

вается при малой площади и небольшой глубине обра­ ботки (до 2—3 мм);

2)для определенной площади обработки (при опре­ деленной глубине и зернистости абразива) величина оп­ тимального давления определенна;

3)оптимальное удельное давление инструмента на деталь уменьшается с увеличением площади обработки.

На рис. 7 приведены величины оптимального стати­ ческого давления при ультразвуковой обработке в зави­ симости от площади детали. Эти значения на практи­ ке могут корректироваться в зависимости от условий обработки, и в первую очередь — от глубины и зернисто­ сти обработки.

Большие значения давления инструмента на деталь приходится применять при обработке твердого сплава (рис. 8) и других прочных труднообрабатываемых уль­ тразвуковым методом материалов (например, минералокерамики). При обработке таких материалов для уве-

19

личения производительности рекомендуется применять (где это возможно технологически) полый инструмент. Через отверстие в последнем целесообразно осуществ­ лять отсос абразивной суспензии из зоны обработки; еще эффективнее применять нагнетание ее под давле­ нием в рабочую зону. Известно [15], что эти способы по­ дачи абразивной суспензии позволяют применять боль­ шие давления инструмента на деталь, что в свою оче­ редь повышает скорость обработки независимо от ее глубины. Так, при работе с отсосом суспензии полым

нении величины давления в этих пределах при довольно

При различных амплитудах зависимость скорости об­ работки от давления различна. На рис. 9 приведен гра­ фик, где это показано на примерах (площадь обработки 50 мм2).

20

вано влияние изменения величины давления на скорость обработки. Образцы обрабатывались пустотелым инстру­ ментом с толщиной стенок 0,3—0,4 мм на глубину 1 мм при частоте преобразователя 20 кгц и двойной амплиту­ де 2 Л = 3 0 мкм. Абразив — карбид кремния № 3, ГОСТ 3647-71.

Установлено, что оптимальное значение усилия пода­ чи инструмента при обработке полым инструментом та­ ких деталей лежит в пределах 0,05—0,5 кГ.

Зернистость абразива в значительной степени влияет на производительность процесса. Уменьшение величины зернистости всегда вызывает снижение производитель­

При обработке ультразвуковым резанием твердых сплавов зависимость производительности от величины

21

зерна абразива выражена менее заметно. Так, напри­ мер, обработка карбидом бора № 3 твердого сплава ВК.15 происходит примерно в 2 раза медленнее, чем аб­ разивом № 16.

Оптимальная величина зерна абразива, при которой производительность максимальна, зависит от амплитуды

ность при амплитуде 50 мкм достигается при зернисто­ сти абразива № 10, а при амплитуде 5—7 мкм— при зернистости № 6. В то же время удельный съем мате­ риала во втором случае в 3 раза меньше, чем в первом случае. При такой же зернистости абразива (№ 10) и снижении амплитуды до 5—7 мкм производительность падает в 4—6 раз. Поэтому для получения максималь­ ной производительности следует применять абразив крупной зернистости и большую амплитуду колебаний инструмента. В то же время при равной амплитуде про­ изводительность будет больше при большей зернисто­ сти абразива.

При обработке пустотелым инструментом миниатюр­ ных радиотехнических деталей оптимальная скорость

22