2.3 Продуктивность при ультразвуковом алмазном сверлении

При обработке хрупких неметаллических материалов приходит­ся сталкиваться с рядом трудностей, особенно при сверлении глу­боких отверстий с малыми размерами сечений и при обработке фасонных пазов и канавок. Применение обычной схемы ультразву­кового резания, сверление твердосплавным инструментом мало­эффективны из-за низкой производительности, малой точности и большого износа инструмента.

Алмазное сверление отверстий малого диаметра на обычных металлорежущих станках удается вести на глубину не более 5...10 диаметров отверстия.

Наиболее эффективной является ультразвуковая обработка с применением алмазного инструмента. При такой обработке не нужно подавать абразивную суспензию в рабочий зазор (подается только вода), роль абразивных частиц играют зерна алмаза.

При ультразвуковом алмазном сверлении в несколько раз по­вышается производительность процесса, увеличивается точность, снижается расход алмазов, в десятки раз увеличивается глубина обработки без снижения производительности.

Режущие свойства алмазного инструмента существенно зависят от свойств алмазов, физико-механических свойств связки, техноло­гии изготовления алмазного инструмента. Наиболее высокие режу­щие свойства имеют инструменты с природными алмазами марки А и синтетическими монокристаллами алмазов марки АСК на ме­таллических связках.

Для ультразвукового алмазного сверления минералокерамики, рубина, сапфира целесообразно применить инструменты с природ­ными и синтетическими алмазами САМ н АСК, для менее твердых материалов, например технического стекла, — из алмазов марок АСВ и АСР.

При работе с принудительной подачей необходимо выбирать такие режимы резания, чтобы статическая нагрузка при сверлении не превышала оптимального значения. Когда инструмент сильно прижат к заготовке, ухудшаются условия охлаждения инструмента, может произойти прожог режущей поверхности сверла или его разрушение. На частоту вращения инструмента не распространяют­ся ограничения, которые накладываются на статическую нагрузку. Поэтому с точки зрения роста производительности частота вращения должна быть максимальной.

2.4 Преиму­щества и недостатки ультразвуковой обработки

Ультразвуковая обработка имеет следующие преиму­щества:

1. возможность использовать для изготовления деталей токопроводящие и токо не проводящие материалы;

2. высокая точность обработки (до 0,01—0,02 мм) при высоком ка­честве обработанной поверхности (Ra = 0,32-0,16);

3. нет нагрева детали в зоне обработки и дефектного слоя на обрабо­танной поверхности;

4. сравнительно высокая производительность при обработке твердых и хрупких материалов.

К основным недостаткам ультразвуковой обработки нужно отнести следующие:

1. сложность проектирования и изготовления ультразвукового ин­струмента, связанная с необходимостью проводить акустический расчет;

2. непригодность этого метода для обработки вязких труднообраба­тываемых материалов.