АКУСТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

Ультразвуковой метод обработки применяется для изготовления деталей из любых твердых и хрупких материалов — бронестекла, керамики, твердых сплавов и др. Этот метод обработки (рис. 6.29) основан на выкрашивании твердых и хрупких материалов при импульсном вдавливании в них абразива. Абразивные частицы выдалбливают в материале углубление по форме сечения торца инструмента, колеблющегося с амплитудой 0,02 ... 0,06 мм и большим ускорением. Кроме колебательного движения инструмент получает поступательную подачу с небольшим нажимом — 0,2 ... 0,5 МПа (2 ... 5 кгс/см²) на обрабатываемый материал. Точность обработки 0,01 ... 0,02 мм, шероховатость поверхности — 9-й класс.

Вибратор акустической головки, выполненной из магнито-стрикционного материала (никель, кобальт, железо и др.), изменяя под действием переменного магнитного потока свои размеры, колеблется с ультразвуковой частотой 18 ... 25 кГц. Электрическая энергия высокочастотного генератора преобразуется в зоне обработки в акустическую. Обработка ведется в среде 30 ... 40 %-ной водной суспензии абразива (карбида бора, кремния или корунда). Бурная кавитация жидкости, вызываемая колебаниями вибратора, усиливает циркуляцию суспензии в зоне обработки.

Твердые и хрупкие материалы можно резать на универсальных станках для ультразвуковой обработки моделей 4770 и 4772 с выходной мощностью генераторов соответственно 0,25 и 1,5 кВт.

Наиболее широко ультразвуковую обработку используют для получения сквозных и глухих полостей различной формы в сечении и глубиной до 25 ... 40 мм (рис. 6.30, а), что объясняется предельно простой кинематикой. Однако ее применяют и для обработки длинных пазов, наружных цилиндрических и фасонных поверхностей, наружных и внутренних резьб с использованием более сложной кинематики (рис. 6.30, б, в), а для электропроводных материалов — в комбинации с анодным растворением.

Кроме этого, ультразвуковая обработка играет большую роль как интенсификатор многих процессов: резания труднообрабатываемых материалов, сварки, пайки быстроокисляющихся металлов, очистки поверхностей от загрязнений и т. п.