Obrabotka Metallov 2011 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (52) 2011 14 ТЕХНОЛОГИЯ ( L витка = π d ), мм; f – частота ультразвуковых колеба- ний, Гц; d – обрабатываемый диаметр, мм. Тогда + ⋅ + = = 4 6 10 . M m f K k N nN (3) Величина p будет представлять собой расстояние между вершинами гребней волн на соседних витках. Определить p можно, умножив количество отпечат- ков, которые составляют разницу уровней вершин гребней на соседних витках, на расстояние между отпечатками: р = l V × х , где х может принимать значе- ния : х 1 = k в случае, когда инструмент прошел больше некоторого числа K × N отпечатков, но меньше по- ловины расстояния до следующей вершины гребня , или x 2 = 1 – k в случае, когда инструмент не дошел до некоторого числа ( K + 1) × N отпечатков, меньше по- ловины расстояния до следующей вершины гребня. Определить величину угла α можно следующим образом: arctg S p α = , (4) где S – величина подачи, ( 0,5), или (1 ) ( 0,5). V V kl k p k l k < = − > (5) Таким образом, угол α определяется по одной из формул: 4 4 arctg 6 10 6 10 S f dn K nN f α = ⎛ ⎞ ⋅ π − ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⋅ ⎝ ⎠ или 4 4 arctg 6 10 1 6 10 S f dn K nN f α = ⎛ ⎞ ⋅ π − + ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⋅ ⎝ ⎠ . (6) Первичная волна пластического деформирова- ния образуется в результате накопления и сброса де- формации при движении инструмента вдоль первого витка по обрабатываемой поверхности. При форми- ровании первичной волны определяется период ее накопления ( N отпечатков) и минимальный перепад высот макрорельефа ( h min относительно направления подачи). При этом накопление деформации проис- ходит равномерно вверх и в стороны, а следователь- но, очаг деформации имеет не только переменную высоту, но и переменную ширину в основании. При переходе инструмента на следующий виток за счет накопления на предыдущем витке деформации вы- сота и ширина очага деформации увеличиваются. Число волн при этом не меняется, поскольку период накопления/сброса определен формированием волн на первом витке. Постепенно нарастая от предыду- щего витка к последующему, волна становится шире и выше, достигая за n витков максимального значе- ния. После прохождения пика высота гребня на по- следующих витках уменьшается до достижения ми- нимума, формируемого на первом витке. При этом видимая часть гребня волны увеличивается, а затем уменьшается на некоторое количество отпечатков от витка к витку. Таким образом, формируется группа единичных волн, имеющая в проекции вида сверху форму, представленную на рис. 4. а б в г Рис. 4 . Формирование группы волн, образующих оптический эффект единого гребня На одном витке формируется некоторое число этих гребней ( N ). Наклон каждого гребня (угол α) будет зависеть от нескольких факторов. Рассмотрим возможные варианты, несколько упростив форму и представив эту группу волн следующим образом. Видимый гребень волны представим в виде сим- метричной фигуры с основанием шириной b и протя- женностью h (рис. 4, г ). Ее наклон относительно оси детали будет зависеть от числа отпечатков, за кото- рое она формируется, расстояния между ними и диа- метра детали. Угол γ определяется разницей в коли- честве отпечатков на вершинах очагов деформации на крайнем и среднем витках гребня и характеризует взаимосвязь ширины и протяженности гребня. ⎛ ⎞γ = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ 1 tg 2 b h , ⎛ ⎞ γ = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ 2arctg b h . (7)