Ультразвуковая обработка
Реферат - Экономика
Другие рефераты по предмету Экономика
p;
1 ультразвуковая головка;
2 пиноль задней бабки;
3 обрабатываемая заготовка;
4 алмазное сверло;
5 динамометрическая скоба.
Рис. 4 Схема экспериментальной установки.
Изучены зависимости основных технологических характеристик ультразвукового алмазного сверления от режимов резания, акустических параметров и характеристик алмазных инструментов.
Влияние силы подачи и окружной скорости сверла (рис. 5). При сверлении с ультразвуком на окружной скорости заготовки v = 0,76 м/сек наблюдается достаточно четкая зависимость производительности V и s от удельной силы подачи р: при повышении р от 3,3 до 30 кГ/см2 производительность увеличивается в 1011 раз. Дальнейший рост р вызывает значительное снижение производительности процесса. Оптимальное значение силы подачи при работе с ультразвуковой головкой в несколько раз больше, чем при обычной ультразвуковой обработке [6].
Влияние акустических параметров (рис. 6). При увеличении амплитуды колебаний А до 11 мкм наблюдается рост производительности процесса V и s, дальнейший рост амплитуды приводит к снижению V и s, что объясняется чрезмерным увеличением знакопеременной нагрузки на алмазные зерна и снижением прочности связки. Максимуму производительности соответствует минимальное значение удельного износа инструмента.
Влияние характеристик алмазного инструмента (рис. 7). Были проведены исследования влияния основных характеристик алмазного инструмента (концентрации алмазов К, зернистости алмазов, вида алмазов и связки) на эффективность процесса ультразвукового алмазного сверления. При увеличении концентрации алмазов К от 50 до 150% производительность процесса значительно возрастает и практически не изменяется удельный износ инструмента qv. Дальнейшее увеличение концентрации К до 200% приводит к снижению производительности и резкому износу инструмента. Это объясняется значительным уменьшением механической прочности алмазоносного слоя.
Влияние давления воды на технологические характеристики (рис. 8). Давление воды оказывает существенное влияние на производительность процесса V и s и удельный износ инструмента qv. При рв=1,5 кГ/см2 износ инструмента имеет максимальное значение (qv=0,227%), а производительность минимальное значение (s=6569 мм/мин). При увеличении давления воды производительность увеличивается и снижается удельный износ инструмента, при рв=2,5 кГ/см2 процесс резания стабилизируется (s = 7880 мм/мин и qv = 0,0550,067%).
Шероховатость обработанной поверхности мало зависит от давления воды в исследуемом диапазоне рв и находится в пределах 4-го класса.
При увеличении давления воды от 1,5 до 3,5 кГ/см2 конусность отверстий возрастает с 2 до 8; при рв =2,5 кГ/см2 конусность равна 4.
Выявленная в результате опытов высокая эффективность ультразвукового алмазного сверления стекла вызвала необходимость проведения дальнейших работ. Было исследовано влияние глубины обработки, изучена обрабатываемость ультразвуковым алмазным сверлением большой гаммы различных хрупких неметаллических материалов, проведено изыскание способа улучшения качества обработанной поверхности, разработаны конструкции ультразвуковых вращающихся головок для установки их на обычных металлорежущих станках.
Зависимость технологических характеристик ультразвукового алмазного сверления кварцевого стекла от глубины обработки h (рис. 9). При увеличении глубины обработки h до 200 мм производительность процесса снижается незначительно (примерно на 20%) и при h = 200 мм s = 6365 мм/мин. Удельный износ инструмента qv несколько возрастает, однако и при h = 200 мм значение qv невелико: 0,11 0,12%. Снижение V и s и рост
qv с увеличением глубины обработки объясняются ухудшением условий доступа охлаждающей жидкости в зону резания и удаления стружки.
Шероховатость обработанной поверхности по всей длине заготовки остается практически неизменной и находится в пределах 4-го класса.
Конусность обработанных отверстий не превышает 3,5, эллипсность менее 0,01 мм.
Таким образом, обработка вращающимся алмазным инструментом (коронкой) с наложением ультразвуковых колебаний является эффективным способом получения отверстий малого диаметра (D = 36 мм) на глубину h= (3060)мм в хрупких неметаллических материалах.
Влияние длины обработанной детали на технологические характеристики процесса (рис. 10). При сверлении тонких заготовок возможно, что длина обработанной заготовки влияет на сам процесс обработки, поскольку при контакте колеблющегося инструмента с заготовкой небольшой массы последняя может оказаться как бы продолжением всей акустической системы. Поэтому для изучения влияния длины заготовок на процесс обработки проведены опыты по сверлению заготовок с d=28 мм различной длины: l=58 мм (равной ?/2); 87 мм (равной ?/2 + ?/4); 116 мм (равной 2?/2); 145 мм (равной 2?/2 + V4); 174 мм (равной 3?/2).
Следовательно, длина заготовки не оказывает специфического влияния на процесс обработки.
Обрабатываемость хрупких неметаллических материалов. Изуче