ультразвуковая обработка нежестко закрепленными инструментами

О.В. Захаров, Б.М. Бржозовский УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОБРАБОТКА НЕЖЕСТКО ЗАКРЕПЛЕННЫМИ ИНСТРУМЕНТАМИ Учебное пособие 2002 3 Министерство образования Российской Федерации Саратовский государственный технический университет О.В. Захаров, Б.М. Бржозовский УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОБРАБОТКА НЕЖЕСТКО ЗАКРЕПЛЕННЫМИ ИНСТРУМЕНТАМИ Учебное пособие по курсу «Процессы формообразования и инструменты» для студентов машиностроительных специальностей Саратов 2002 4 УДК 621.9.048 ББК 34.56 З38 Рецензенты: Кафедра «Технология металлов» Саратовского государственного аграрного университета Доктор технических наук, профессор Московского государственного технического университета «СТАНКИН» А.В. Пуш Одобрено редакционно-издательским советом Саратовского государственного технического университета З38 Захаров О.В., Бржозовский Б.М. Ультразвуковая обработка нежестко закрепленными инструментами: Учеб. пособие. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2002. 101 с. ISBN 5-7433-0830-6 Рассмотрены методы ультразвуковой обработки инструментами, не имеющими жесткой связи с акустической системой, получившие широкое применение при обработке твердых и хрупких материалов, резании труднообрабатываемых сталей и сплавов, упрочнении поверхностей деталей, пластическом деформировании и доводке. Учебное пособие представляет интерес для студентов специальностей 120100, 120200 всех форм обучения, аспирантов и научных работников. УДК 621.9.048 ББК 34.56 ISBN 5-7433-0830-6 © Саратовский государственный технический университет, 2002 © Захаров О.В., Бржозовский Б.М., 2002 5 ВВЕДЕНИЕ Ультразвуковая обработка начала активно внедряться в производство в 60-е гг. двадцатого века. Наряду с СССР исследования в этой области вели ученые США, Японии, Германии, Англии, Голландии, Китая. Многочисленными исследованиями доказана эффективность воздействия ультразвуковых колебаний, в частности, при обработке твердых и хрупких материалов, при резании труднообрабатываемых сталей и сплавов, при упрочнении поверхностей деталей, при пластическом деформировании материалов. Вместе с тем объем внедрения ультразвуковой технологии и выпуска соответствующего оборудования заметно отстает от объема проводимых исследований. Это связано, в первую очередь, с теми недостатками, которые ультразвуковая аппаратура вносит в существующее технологическое оборудование. В классической теории ультразвуковой обработки предусмотрено жесткое крепление инструмента к акустической системе. Такое выполнение инструментальной наладки в большинстве случаев является нежелательным, так как ультразвуковой преобразователь снижает кинематические возможности станков, оказывает отрицательное инерционное воздействие на инструмент, что особенно существенно для мелкоразмерных инструментов. Поэтому станки с ультразвуковыми преобразователями, как правило, имеют пониженные технические характеристики, а достигаемый технологический эффект значительно снижается из-за недостатков, внесенных акустической системой в кинематику станка. В результате применение ультразвука до настоящего времени ограничивается случаями обработки материалов с особыми свойствами. Нежесткое крепление инструмента к акустической системе приводит к потере акустической энергии в зоне «инструмент – преобразователь». Однако при некоторых условиях могут наблюдаться явления, способствующие повышению эффективности работы такого инструмента. Именно рассмотрению этих процессов и их закономерностей по