ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
137
отверстий в оксидной керамике. Установлено, что при увеличении
концентрации
С
раствора H
3
BO
3
от 2 до 4 % отмечается рост произ-
водительности обработки в 1,5 раза — от 0,035 до 0,055 мм/мин, при
этом достигнутое значение производительности не изменяется при
дальнейшем повышении концентрации от 4 до 6 %. (см. рисунок,
поз.
а
). Концентрация водного раствора борной кислоты 4 % была
принята базовой при проведении дальнейших исследований и может
быть рекомендована для практического применения.
Эффективность использования 4%-ного водного раствора H
3
BO
3
была также подтверждена при различных значениях подводимой
мощности (см. рисунок, поз.
б
). Во всем опробованном диапазоне
изменения
N
(440…880 Вт) отмечается постоянное относительное
увеличение производительности обработки приблизительно в 1,5 ра-
за по сравнению с обычными условиями ультразвукового резания
независимо от величины энергетического воздействия. Увеличение
подводимой энергии сопровождается ростом амплитуды колебаний
торца инструмента, интенсификацией его изнашивания. В этом слу-
чае наблюдается неустойчивость процесса обработки, а также боль-
шой разброс экспериментальных данных, что в наибольшей степени
проявляется при максимальном значении мощности
N
= 880 Вт. Ос-
новной объем экспериментов осуществлялся при мощности ультра-
звукового воздействия, равной 660 Вт.
Аналогичные эксперименты, проведенные на оксидной керамике
марки А-995, показали практически полное совпадение с результата-
ми, полученными при ультразвуковой обработке керамики марки
ВК-94 (см рисунок, поз.
в
). В то же время целесообразность исполь-
зования раствора борной кислоты при УЗАО нитридной керамики
марки ГПНК 92 не была подтверждена.
На завершающей стадии исследований были проведены экспери-
менты по изучению влияния предполагаемой технологической среды
на износ инструмента и шероховатость обработанной поверхности.
Износ инструмента фиксировался на игольчатом волноводе, для со-
здания которого в торец типового ступенчатого волновода впаивали
концентратор в виде цилиндрического стержня длиной 5 мм и диа-
метром 0,88 мм. Ультразвуковая прошивка отверстия в этом случае
сопровождается интенсивным изнашиванием инструмента, что со-
здает определенные удобства для его регистрации. После обработки
каждого отверстия износ инструмента определяли по двум парамет-
рам — торцевому и диаметральному износу волновода. Торцевой из-
нос
Н
, мм, характеризовал уменьшение длины иглы волновода в про-
дольном направлении, а диаметральный
D
, мм, — относительное из-
менение диаметра торца волновода по сравнению с исходным
значением. Износ измеряли с помощью лупы Бринелля точностью до
1,2,3,4,5 7,8