Зависимость сил, возникающих при ультразвуковой обработке

От основных параметров процесса

Как было показано в предыдущем параграфе, максимум силы и зависимость его от основных параметров (амплитуды колебаний, силы прижима) определяются заданной на инструмент нагрузкой.

Однако найденная зависимость не соответствует результатам эксперимента.

где Q — некоторый коэффициент, зависящий от зернистости абразива. С увеличением среднего размера зерен его величина уменьшается.

Указанный коэффициент пропорциональности не зависит от площади инструмента. Если полученные результаты нанести на график, отложив по оси ординат максимум напряжений, а по оси абсцисс — произведение квадрата амплитуды на величину давления прижима, то в логарифмической системе координат все точки ложатся на одну прямую, причем максимальное отклонение отдельных точек не превышает ошибки эксперимента (рис. 26).

Анализ экспериментальных данных, полученных рядом авторов [18, 24, 48], подтвердил установленную эмпирическую зависимость (41). Измерения проводились при различных условиях эксперимента по отличной от описанной методике. Преобразование механических деформаций в электрические напряжения осуществлялось с помощью пьезоэлектрического датчика по схеме, изображенной на рис. 27.

Пластинка из кварца или титаната бария вклеивалась между верхней обрабатываемой пластинкой и нижней, служившей основанием. Разность потенциалов, возникающая на обкладках пьезоэлемента, через усилитель подавалась на вход осциллографа.

полученные при разном давлений

прижима, диаметре инструмента и различной методике измерений. На рис. 28, а приведены результаты ряда авторов. Из графика видно, что все точки действительно группируются около сплошной кривой, соответствующей указанной зависимости (41), причем максимальный разброс точек не превышает 6—8%. Аналогичным образом, сопоставляя значения максимальных напряжений с величиной силы прижима (рис. 28, б), найдем, что результаты наших экспериментов и опытов Ниши-мура и др. [24] также соответствуют зависимости (41).

Учитывая зависимость максимума напряжений от амплитуды колебаний и давления прижима, приходим к соотношению, которое было уже получено эмпирически (см. стр. 17):

Из этой формулы следует, что при неизменной подводимой к станку мощности, т. е. при постоянной амплитуде колебаний, можно ожидать увеличения производительности пропорционально величине постоянной силы прижима. Другими словами, к. п. д. процесса резания должен возрастать пропорционально силе прижима.