Зависимость скорости обработки от давления и температуры

кавитация исчезает. В соответствии с этим скорость потока возрастает до максимума, что приводит к повышению скорости обработки. Очевидно, что дальнейшее повышение давления к каким-либо изменениям привести не может.

В рассмотренном случае увеличение скорости обработки при повышении внешнего гидростатического давления связано с увеличением скорости потока в боковом зазоре. Следует ожидать, что при уменьшении скорости потока скорость обработки должна уменьшиться.

В работе [62] была установлена зависимость скорости обработки от температуры в диапазоне от 18 до 60° С. Эксперименты производились следующим образом: в стеклянных образцах прорезалось отверстие при постоянной амплитуде колебаний и давлении прижима; температура суспензии и образца поддерживалась постоянной с точностью +1° С. Проведенные вычисления показали, что экспоненциальное уменьшение скорости обработки с глубиной наблюдалось при любом значении температуры. Как показали результаты вычислений, параметр, соответствующий начальной скорости обработки и0, с точностью основной ошибки эксперимента не изменяется при увеличении температуры от 18 до 60° С. В этом же интервале изменения температуры зависимость а может быть представлена в виде

а=0,85+0,064 t,

где а выражается в см1 (рис. 40).

Наблюдаемая зависимость от температуры объясняется следующим образом. Как уже указывалось, максимальная скорость потока зависит от кавитационной прочности жидкости. Чем ниже кавитационная прочность, тем меньше скорость потока. Известно (см., например, [63]), что кавитационная прочность жидкости сильно падает с ростом температуры. Таким образом, уменьшение скорости потока приводит к уменьшению скорости смены абразива по мере повышения температуры, поскольку уменьшается коэффициент пропорциональности в уравнении (46), а изменение размера зерен абразива и связанное с этим относительное уменьшение скорости обработки определяются изменением скорости смены абразива. Итак, скорость обработки существенно зависит от скорости смены абразива. Как уже отмечалось, один из существенных недостатков ультразвуковой обработки заключается в уменьшении производительности по мере углубления инструмента. В соответствии с изложенной гипотезой, скорость смены частиц абразива уменьшается обратно пропорционально глубине отверстия. Так как процесс обработки связан с непрерывным дроблением крупных частиц абразива, с уменьшением скорости смены абразива размер их, а следовательно, и скорость обработки будут уменьшаться. При большей силе прижима увеличивается скорость дробления, а скорость смены абразива остается неизменной. И в этом случае наблюдается более значительное изменение скорости обработки по мере углубления инструмента. Чтобы повысить производительность, необходимо было решить проблему надежного обмена суспензии абразива в зоне обработки.