Ультразвуковая размерная обработка
Производительность, точность обработки и качество поверхности, а также износ рабочего инструмента зависят от обоих явлений. Однако, производительность процесса и чистота обработанной поверхности определяются, в основном величиной и скоростью образования выколов. Скорость обработки определяется количеством частиц абразива между инструментом и обрабатываемой поверхностью. При использовании в качестве рабочих инструментов тонких пластин концентрация абразива была постоянной по всему сечению. С увеличением площади рабочей поверхности инструмента скорость ультразвуковой обработки уменьшалась. Обусловлено это тем, определяющую роль в перемещении частиц абразива под рабочей поверхностью инструмента играют кавитационные пузырьки. При использовании в качестве рабочего инструмента цилиндра и выполнении отверстий различных диаметров было установлено, что максимальное число кавитационных пузырьков образуется в центре обрабатываемого круга. Кавитационные пузырьки, способствующие перемешиванию абразива, одновременно схлапываются и создают мощные гидродинамические потоки, разбрасывающие частицы абразива от центральной зоны рабочей поверхности инструмента. Вследствие этого практически 2/3 поверхности под инструментом оказывается свободным от абразива и скорость обработки существенно снижается.
В связи с этим, при УЗ обработке целесообразно применять инструменты в виде полых трубок при выполнении отверстий различной формы и диаметра или ножевого типа при выполнении пазов и разрезании пластин. Кроме того эти же инструменты можно использовать для клеймения деталей, гравировки и т.п.
При принятии решения о необходимости выполнения отверстий необходимо учитывать функциональные возможности рассматриваемых многофункциональных ультразвуковых технологических аппаратов.
Многофункциональные аппараты N1 и N2 не комплектуются сменными рабочими инструментами и без дополнительных инструментов можно выполнять отверстия только одного диаметра - 7 мм. Однако, при необходимости выполнения отверстий меньшего диаметра, потребитель использовать дополнительный рабочий орган в виде иглы или специально изготовленного дополнительного рабочего органа необходимой формы.
При использовании многофункционального аппарата N3 можно обеспечить выполнение отверстий диаметром до 15 .20 мм, При этом используются рабочие инструменты, входящие к комплект аппарата или изготавливаются рабочие инструменты необходимой формы и диаметра. При этом необходимо обеспечивать примерное равенство веса изготавливаемых инструментов, весу инструментов, входящих в комплект.
При применении многофункционального аппарата N 4 можно обеспечить выполнение отверстий до 40 мм. При этом также могут использоваться рабочие инструменты, входящие в комплект или изготавливаться в соответствии с решаемыми задачами.
Ультразвуковая обработка хрупких и твердых материалов осуществляется по следующей методике.
Прежде всего необходимо подготовить рабочий инструмент нужного вам диаметра. В комплект поставки обычно включаются рабочие инструменты для выполнения отверстий диаметром 5, 10 , 15 мм ( для аппарата N 3) и 20, 26, 32 и 36 мм. (для аппарата N 4). Потребитель по мере необходимости изготавливает необходимые инструменты в нужном количестве, руководствуясь изложенными выше рекомендациями и учитывая, что длина цилиндрической поверхности рабочего инструмента должна быть не более 35 мм и не менее толщины обрабатываемого изделия.