Голямина И.П. - Ультразвук (маленькая энциклопедия) (1040516), страница 80
Текст из файла (страница 80)
гим режущим инструментом), срезающим стружку у. Работа при резании металла затрачиваетси гл. обр. на пластическую деформацию Среэаемога слоя и на внешнее трение на рабочих гранях инструмента. УЗ-вые колебания, сообщаемые режущему инструменту, могут оказывать значительное влияние па обе основные составляющие работы резания: создаваемые ими знакопеременные напряжения ускоряют движение и образование дислокаций, обеспечивая воаникновепие пластич.
деформации при более низких напрязкениях, а циклич. перемещения контактных поверхностей вызывают периодич. поворот векторов сил тренин на рабочих гранях инструмента, значительно уменьшающий сопротивление сходу стружки и облог- МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА 215 чающий процесс стружкообразования. Кроме того, при резании вязких материалов на рабочей поверхности инструмента часто возникает торможение, или «аастой» металла (наз. наростом), и 'наблюдается своеобразное трение покои, сопровождающееся Г>олыпими силами тренин н ухудшением качества поверхности.
УЗ-вые колебания приводят к устранению ааастояз металла на инструменте, к уменьшению сил трения и к улучи>ению качества поверхности. Контакт инструмента и заготовки икает место лишь на отдельных микроперовпостях их поверхностей. При УЗ-вых колебаниях происходит нагрев микровыступов инструмента и заготовки вз счет потерь акустич. энергия, и при определенных условиях может возникнуть местное размягченке поверхностей и изменение характера трения, что также приводит к уменьшению затрачиваемой работы. УЗ-вые колебания, сообщаемые режущим инструментам, вызывают изменение кинематики резания: периодически изменяются величина и направлоние вектора действительной скорости реаання У =- и ~ 2л)Асоз2лП (где и — скорость перемещения заготовни, А и ) — амплитуда и частота колебаний инструмента), кинемзтич.
углы днструмента, толщина срезаемого слон и др. Эффект действии УЗ на процесс резания зависит от величин А и ог отношения колебательной скорости 2л/А к скорости р, от сечения срезаемого слоя и от фнзико-механич. и теплофизич. свойств обрабатываемого и инструментального материалов. Наибольший аффект в направлении улучшения качества обрабатываемой поворхности, уменьшения сил резании и повышения точности обработки достигается прн воабуждении тангенциальных УЗ-вых колебаний малой амп.читуды и резании с небольшими скоростями, малыми зиаченинмн подачи детали и глубины ее резания, Наиболее широкое применение УЗ получил при обработке внутренних резьб малого и среднего диаметра в ждропрочных и титановых сплавах.
При сообщении режущему инструменту— метчику — УЭ-вых колебаний с = 13 — 44 кГц и А — — 3 — 5 мкм крутящий момент и осевая сила снижаются нз 25 — 30>>а, улучшается качество резьбы. Применение УЗ позволяет повысить производительность реаьбонарезания в 2 — 3 раза и стойкость инструмента в 1,5 — 2 раза. Сннтие заусенцев. Для снятия заусенцев с мелких деталей применяется кавитациоино-абразивная эрозия. Плоские обрабатываемые детали с массой не более 10 — 20 г номен>ают в УЗ-вую ванну 1 (рис.
4) с суспен- а, а Рмс. Д, Схема установки длл ультраааулалоге слдтдл лаусекдел: > — ванна с деталями; л — преобразователь; й, л ек — скероетд иерем>телик абразива д детали сосхзетствекэо. зией, состоящей нз жидкой основы и взвел>енных в ней абразивных зерен. Преобрааователь 2 возбунхдает в суспензии интенсивные УЗ-вые колебания, под воздействием к-рых возникае> кавил>ачиаккал лрааил.
Эрозионное действие УЗ возрастает, если размер абразивных зерен соизмерим с радиусом действия ударных волн, возникающих при захлопывании кавитационных полостей. Кроме кавитационного разрушения заусенцев, происходит также обработка их абразивными зернами и перемен>иванне под действием акустических течений. Этот процесс существенно интенсдфицируется, если в УЗ-вой ванне создать избыточное статич. давление Р„=- 0,4 — 0,6 МПа при условии Ра>р, = 0,4 — 0,5, где - р„— амплитудное значение авукового давлении. Главное преимущество кавитационно-абразивной эрозии при снятии заусенцев — сохранение формы и точных размеров деталей. Последние в процессе обработки должны находиться во завешенном состоянии и в постоянном движении. Способность деталей под действием акустич. течений удерживаться во завешенном состоянии определяется отношением массы детали к площади ее поверхности, к-рое не дол>дно быть более 5 10 з г>'ммх.
Акустич. течения сообщают зернам абразива неодинаковые скорости из-за различия их плотностей и размеров, в результате чего происходит их взаимное перемещение. Сннтие заусенцев обычно проводят в УЗ-вых ваннах, работающих при повышенном статич. давлении на ча- 2(6 МИКРОСКОП АКУСТИЧЕСКИЙ стогах (8 — 20 кГц с удельыой мощностью УЗ в несколько Втгсмг.
Обработка поверхности металла с УЗ-вой очисткой шлифовального круга. При шлифовании вязких металлов частицы металла налипают на поверхности крути, что снижает качество обработки. УЗ-ван очистка круга в процессе п1лифования поаволяет этого избежать. В жидкости, омываюпгей круг, возбуждаются интенсивные УЗ-вые колебания (рис. 5) с амплитудой 10 — 30 мкм, выаывающие кавита- Рве. 5. Схема очвсткв шлкфоваяьпого ьмь ВРУГа 1; г — ПРЕОб— — — разоеатепгц г — водвоаод о отверстиями Лпя подачи охпаждаюшей жидкости; я=а,г — Е,З мм— а«гор между торцом волвовода в кругом; о„ вЂ” скорость круга.
цвю в узком аазоре между торцом волновода 8 и кругом 1. Возникающая кавитациоыная аравия н акустпч. течения очищают поверхность круга от налипшего металла, в результате чего вершины абразивных верен более продолнгительное время остаются острыми, сывжаются силы реаания, повышается точность обработки, уменьшаются степень и глубина наклепа. Стойкость кругов возрастает в 2 — 3,5 раза, удельная производительность — в 2 раза, качество поверхности улучшается на один класс. Ложь Наеавцев В. Ф., Ультразвуковое резание, в кил Звавчесвве освовы ультразвуковой технологвв, М., 1979; М а р к о в А.
И., Ультраавукоеое резание трудвообрабатываемых материалов, 3 вад., М., 1965; Применение ультразвука е промыжлеввоств, М.— Софвн, 1975. А. К. Моргов. МЕХАНИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИŠ— см. Импгдапг акустический, МИКРОСКОП АКУСТИЧЕСКИИ— устройство, поаволяющее ыолучнть увеличенное изображение предметов при помощи УЗ высокой частоты. В М. а. используютсн УЗ-вые волны высокочастотного диапазона, вплоть до гьпгрггуяа.
Действие М. а. основано иа том, что рассеянные микрообъектом УЗ-вые волны создают акустнч, изображение, к-рос аатем преобразуется в увеличенное видимое паображение. При «освещенииг объекта пучком УЗ в результате рассеянья звука па не- одиородяостях галко«ого сопротивлг- яия и козфф. поглощения авука возникает неоднородное акуствч. поло (или звуковая тень), к-рое и представляет собой акустич. изобрагкеыие объекта. Существует несколько схем построення М. а., разлкчающвхся в осыовном принципами преобразования акустич. изображения в видимое.
Наибольшее распространение получил М. а., основанный иа оптич, считывании поверхностного рельефа, н линзовый М. а. В М. а., основанном на оптвч. с*гнтывании поверхностного рельефа (рис. (), исследуемый объект 1 помещается в жидкость, к-рая граничит с прозрачнои пластмассовои пластинкой 8. Соприкасающаяся с жидкостью поверхность пластинки покрыта полупрозрачной зеркальной пленкой. УЗ-вой пучок от прообрааователя 8, питаемого генератором а, падает на объект и соадает на поверхности жидкости рябь, соответствующую акустич. иаображению объекта.
Для преобрааования акустич. изображеыия в видимое пользуются сканирующим лучом лазера 8 (сканирование обеспечивается рефлектором 6), Угол отражения луча от рельефной поверхности >кидкости меняется от точки к точ г ке, т. е. лучмодулируется рыбью по углу от- з ражения. Вто- (в рично отражен- 8 хх нмй от аерка- и ла у луч падает 4 на «оптичсский но«к» 8, преобРазуюпгни уг рве. 1.
схема акуствчеЛевую Медуля- ского мпцроскопа, освоцию в модуля ванного ва считывании цию интеиснв- поеерхпоотпого рельефа. ности, а аатем на фотодиод 9, где образуется электрическии сигнал, соответствующий локальному акустич. давлениго на границе пластмасса — вода. Видимое изображение получается ыа экране осциллографа 10, где влектрич.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
