Ультразвуковое резание

Ультразвуковыми методами обработки называют способы, использующие ультразвуковые колебания. Ультразвуковые колебания могут применяться в качестве основного воздействия для снятия материала, например, размерная ультразвуковая обработка, которая будет рассмотрена в разделе физико-химических способов обработки, или в сочетании с другими видами воздействия (механическим, электрическим, химическим) как средство интенсификации какого-то другого метода обработки, как например, наложение ультразвуковых колебаний на режущий инструмент при резании.

Механическая обработка с ультразвуковыми колебаниями является разновидностью резания с вибрациями. Эта обработка позволяет улучшить процесс резания жаропрочных сталей и сплавов. Наложение ультразвуковых колебаний приводит к ликвидации нароста, снижению сил резания и наклепа обработанной поверхности, а также ее шероховатости. Повышение периода стойкости наблюдается только для быстрорежущего инструмента и абразивного инструмента.

Абразивная обработка с вибрациями

В ибрации при абразивной обработке используют по двум направлениям: обработка заготовок в вибрирующем бункере с абразивной средой и наложение вибраций на обычные схемы абразивной обработки.

Рис. 73. Схема обработки свободным абразивом:

1 - заготовка; 2- абразив

Обработка заготовок в вибрирующем бункере с абразивом успешно используется для повышения качества поверхности деталей вместо шлифования и полирования, очистки поверхности деталей от окалины, снятия заусенцев и др. Кроме того, она позволяет

заменить ручную обработку и обработку войлочными кругами, которую применяют для декоративного шлифования и полирования.

Обработку в вибробункерах осуществляют по следующей схеме (рис.73): заготовки и абразив помещают в бункер, которому сообщается колебательное движение. При этом обработка в вибробункере может осуществляться в сухую или с жидкостью.

Наложение вибраций на операции шлифования и хонингования упрощает эти операции. Это объясняется повышением равномерности загрузки отдельных абразивных зерен, лучшим доступом СОЖ и удалением продуктов обработки и износа из зоны резания.

Физико-химические методы обработки

В настоящее время широко применяется конструкционные и инструментальные материалы, которые трудно обрабатываются резанием. Это металлокерамика, минералокерамика, тугоплавкие сплавы на основе вольфрама и т.д. Для их обработки применяются физико-химические методы обработки, к которым относятся: электроэрозионная, электрохимическая, ультразвуковая, светолучевая и химическая обработки.

В этих способах разрушение поверхностных слоев обрабатываемого материала обычно происходит не за счет больших пластических деформаций, что имеет место при лезвийном резании, а путем химической или электрической эрозии. Химическая эрозия это местное разрушение металла под действием химических или электрохимических процессов. Электрическая эрозия – это направленный выброс металла под действием импульсных электрических разрядов.

Физико-химические методы размерной обработки не исключают, а дополняют существующие процессы резания металлов.