Процесс ультразвуковой интенсификации резания металла

 

Сущность ультразвуковой интенсификации резания металлических материалов заключается в том, что работающему по традиционной кинематической схеме режущему инструменту дополнительно придают ультразвуковые колебания. Реже эти колебания сообщают обрабатываемой заготовке, как правило, небольшой массы (до 0,3-0,5 кг).

Сверление и резьбонарезание с ульразвуком

Рис. 82. Кинематические схемы сверления (а) и резьбонарезания метчиками (б) с наложением на инструменты ультразвуковых колебаний

Наибольшее распространение на практике получили операции по обработке отверстий с ультразвуком. С допустимым для практики упрощением кинематической схемы сверления и резьбонарезания метчиками с наложением на режущие инструменты механических колебаний ультразвуковой частоты показаны на рис. 82.

Здесь 2А - величина двойной амплитуды колебаний инструмента (размах колебаний).

Из приведенных схем видно, что в обоих случаях инструменту придают общепринятые при выполнении этих операций движения: вращение и осевое перемещение (рабочая подача).

Дополнительно инструментам сообщают механические колебания ультразвуковой частоты, направленные вдоль их оси (режим продольных колебаний).

Шлифование с применением ультразвука

Рис. 83. Схемы шлифования с применением ультразвуковых колебаний: 1 - стол станка, 2 -заготовка, 3 - круг типа АЧК, 4 - концентратор, 5- преобразователь, 6 - шлифовальный круг типа АПП, 7 -волновод, 8 - сопло подачи СОЖ

Возможности интенсификации операций шлифования с помощью ультразвука показаны на рис. 83. Схема по рис. 83,а позволяет выполнять шлифование плоскостей заготовок торцом круга чашечной формы с приданием ему колебаний ультразвуковой частоты с двойной амплитудой 2А. Традиционно для этой операции вращение и осевое (рабочая подача) перемещение шлифовального круга.

Предотвращение шлифовальных кругов типа АПП от засаливания с помощью ультразвуковых колебаний реализуется по схеме, приведенной на рис. 83,6. Здесь к работающему по обычной кинематической схеме шлифовальному кругу через зазор С подводят тангенциальные механические колебания ультразвуковой частоты от волновода криволинейной формы; в этот же зазор через сопло подают СОЖ. Очистка шлифовального круга происходит за счет кавитационных явлений в СОЖ; при этом удаляются наросты обрабатываемого материала в порах между соседними зернами абразивного материала. Кавитационные явления в СОЖ, возникающие посредством ультразвуковых колебаний и воздействующие на активную поверхность шлифовального круга, препятствуют образованию новых наростов на этой поверхности, т. е. предотвращают ее засаливание.

Похожие материалы