134
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
строения» МГТУ им. Н.Э. Баумана были выполнены исследования,
направленные на совершенствование ультразвуковой прошивки от-
верстий в деталях из оксидной керамики за счет использования в ка-
честве технологической среды водного раствора борной кислоты.
Эксперименты проводили на лабораторной установке, созданной на
базе универсально-фрезерного станка мод. 676. Установка состоит из
вращающейся ультразвуковой головки, разработанной в Научно-ис-
следовательском институте технологии машиностроения (НИИТМ),
ступенчатого концентратора напряжений (волновода), инструмента,
электродвигателя, прижимного устройства и приспособления для за-
крепления обрабатываемых образцов. В ультразвуковой головке ис-
пользован магнитострикционный преобразователь колебательной си-
стемы, питание преобразователя осуществлялось от генератора
мод. УЗГ-1/1 с максимальной мощностью 1кВт. В экспериментах
предусматривалась возможность дискретного изменения подводимой
мощности, был опробован следующий ряд значений: 440, 660 и
880 Вт. В качестве основного рабочего инструмента применяли ал-
мазные корончатые сверла диаметром 16 мм (АС 6 80/63 по ТУ
2-037-68–76), которые жестко закрепляли в ступенчатом волноводе,
непосредственно соединенном с преобразователем акустической си-
стемы.
Частота колебаний торца инструмента составляла 18…20 кГц при
амплитуде колебаний, не превышающей 30 мкм ± 15 %. Обрабатыва-
емые образцы помещали в ванну на подъемном устройстве, установ-
ленном на рабочем столе станка. С помощью системы блоков и гру-
зов подъемное устройство обеспечивало перемещение образца и со-
здание постоянной силы прижима инструмента к обрабатываемой
детали в пределах 106…110 Н.
В зону обработки свободным поливом вводилась абразивная сус-
пензия, содержащая карбид кремния, зеленый SiC со средним разме-
ром зерна 40 мкм (М40) при концентрации 1
:
2 (на одну объемную
часть абразива приходилось две части среды).
Цель
исследований за-
ключалась в получении сравнительной экспериментальной оценки
эффективности ультразвуковой обработки оксидной керамики при
замене традиционной технологической среды — дистиллированной
воды с абразивом — 4%-ным водным раствором борной кислоты с
абразивом и сохранении прочих условий обработки одинаковыми.
Влияние среды оценивали по изменению производительности обра-
ботки, износа инструмента, шероховатости обработанной поверхно-
сти. Основным критерием эффективности служила производитель-
ность обработки
Q
, мм/мин. Значение
Q
определяли как отношение
фактической глубины прошиваемого отверстия
H
ф
, мм, к времени
обработки
Т
, мин, которое во всех экспериментах было равно 2 мин.
1,2 4,5,6,7,8