ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 24 № 3 2022 56 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ Решающее влияние на характер и интенсивность износа инструмента оказывает соотношение между твердостью материалов заготовки и инструмента в условиях плазменного нагрева. Это соотношение названо коэффициентом устойчивости формы. Проведенные эксперименты позволили установить, что при плазменно-механической обработке жаропрочных материалов устойчивость формы инструментов из твердого сплава значительно выше, чем у других инструментальных материалов. Поэтому эксперименты проводились резцами, оснащенными пластинками из твердых сплавов марок Т15К6, Т5К10, ВК8. Для проведения экспериментов по точению была создана установка на базе токарно-винторезного станка мод. 1А64, на котором размеры обрабатываемой заготовки позволяют исследовать обрабатываемость всех типов цилиндрических деталей, применяемых в производстве электротермического оборудования. Установка состоит из токарно-винторезного станка, источника питания АПР-403 УХЛЧ-2, держателя плазмотрона, непосредственно плазмотрона, воздухопровода для подвода к плазмотрону. Держатель плазмотрона устанавливается на резцедержателе и закрывается кожухом. От источника питания электропроводом ток подведен к детали через токосъемное устройство шпинделя станка. Обрабатываемая заготовка устанавливается в четырехкулачковом патроне и фиксируется задним центром. На резцедержателе установлен резец для ультразвукового точения и резки металлов. Резец для ультразвукового резания закрепляется на резцедержателе станка, образует первую ступень ультразвукового ступенчатого концентратора механических колебаний с пьезоэлектрическим датчиком, установленным на торцевом сечении его свободного конца [5, 6, 9, 10]. Ультразвуковой резец 1 (рис. 1) содержит цилиндрический и конический концентратор 2 и пьезоэлектрический излучатель 3, жестко зажатые отражателем 4 через сквозное отверстие 5 и прижимной болт 6 к свободному концу сечения режущего инструмента, которые образуют вторую ступень ультразвукового ступенчатого концентратора механических колебаний. Плюсовые электроды 7 пьезоэлектрического датчика соединены с входом усилителя 8 напряжения и Рис. 1. Устройство для ультразвукового точения и резки металлов Fig. 1. Device for ultrasonic turning and cutting of metals индикатором, электроды 10 пьезоэлектрического излучателя соединены с выходом генератора 12 переменной частоты и индикатором 11, выход усилителя напряжения соединен с управляющим входом генератора переменной частоты. Один из электродов пьезоэлектрического излучателя электрически изолирован от контактирующей поверхности отражателей прокладкой 13 из диэлектрического материала. Таким образом, устройство для ультразвуковой обработки материалов содержит ступенчатый концентратор ультразвуковых колебаний с переменным профилем, рабочий конец которого выполняет функцию резца, и пьезоэлектрический излучатель в форме шайбы, зажатый между концентратором и отражателем. Работа устройства ультразвукового резания осуществляется следующим образом. В процессе плазменно-механической обработки жаропрочных сталей и сплавов вначале переменное напряжение с выхода генератора 12 с частотой, равной собственной частоте пьезоэлектрического излучателя 3, подводится к его плюсовым электродам 10. Это приводит к возбуждению и появлению на поверхности пьезоэлектрического излучателя (других стоячих волн) ультразвуковых механических колебаний. Механические колебания передаются во вторую ступень 2 концентратора, затем, усиливаясь,
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1