Телефон и факс:+7 (3854) 43-25-81
Главная → Ультразвуковая размерная обработка материалов → 6. Основные результаты исследований ультразвуковых способов сверления отверстий → 6.2 Ультразвуковое сверление листового материала

6.2 Ультразвуковое сверление листового материала

Целью проведенных исследований являлось установление функциональных возможностей ультразвуковой обработки стекла вращающимися рабочими инструментами в виде полых металлических трубок и алмазосодержащими рабочими инструментами в виде цилиндров и определение технических возможностей созданного оборудования при сверлении хрупких листовых материалов различной толщины.
Результаты, полученные вращающимся инструментом, сравнивались с параметрами ультразвуковой обработки не вращающимся инструментом.
В таблице 6.1 приведены результаты сверления листов стекла различной толщины при использовании рабочего инструмента в виде полой металлической трубки и абразивной суспензии.

Таблица 6.1 - Результаты ультразвукового сверления листов стекла различной толщины рабочим инструментом в виде металлической трубки с применением абразивной суспензии

Частота вращения, об/мин Производительность
сверления листов стекла различной толщины, мм/мин
Средняя производительность, мм/мин

3 мм 4 мм 5мм
0 3,2 3,0 2,8 3,0
300 4,9 3,3 3,0 3,7
1500 6,9 5,0 4,0 5,3
3000 7,5 6,2 5,4 6,4

Из анализа полученных результатов следует:

  1. Скорость сверления стекла вращающимся рабочим инструментом в виде полой металлической трубки с применением абразивной суспензии растет с увеличением частоты вращения рабочего инструмента;
  2. За счет придания вращения рабочему инструменту скорость сверления возрастает в 2...3 раза. Среднее значение скорости сверления возросло в 2,2 раза;
  3. С увеличением глубины сверления производительность процесса падает.

Вторая серия экспериментов была посвящена исследованию процесса сверления стеклянных листов разной толщины содержащим алмаз рабочим инструментом.
Полученные результаты представлены в таблице 6.2.

Таблица 6.2 - Результаты ультразвукового сверления листов стекла различной толщины алмазосодержащим рабочим инструментом без применения абразивной суспензии

Частота вращения, об/мин Производительность сверления листов стекла различной толщины, мм/мин Средняя производительность, мм/мин Производительность сверления без УЗ, мм/мин
3 мм 4 мм 5 мм
0 0 0 0 0 0
300 3 2,7 2,5 2,7 0,1
1500 9 8 7,5 8,2 0,3
3000 12 12 12 12 0,5

Из анализа полученных результатов следует:

  1. Скорость сверления стекла алмазосодержащим рабочим инструментом с водой без применения абразивной суспензии и без наложения УЗ колебаний растет с увеличением частоты вращения рабочего инструмента очень незначительно;
  2. За счет придания вращения рабочему инструменту скорость сверления возрастает от 0 до 12 мм/мин, Среднее значение скорости сверления возрастает в 6 раз при увеличении частоты вращения от 300 до 3000 об/мин;
  3. С увеличением глубины сверления производительность процесса падает на малых частотах вращения;
  4. При частоте вращения рабочего инструмента 3000 об/мин скорость сверления не изменяется при увеличении глубины сверления.

Таким образом, сравнение полученных результатов позволяет сделать следующие выводы:

  1. Производительность ультразвукового сверления рабочим инструментом в виде полой металлической трубки с применением абразивной суспензии на малых оборотах вращения превосходит производительность ультразвукового сверления алмазосодержащим инструментом;
  2. Производительность ультразвукового сверления двумя анализируемыми способами сравнивается при частоте вращения, приблизительно равной 600 об/мин;
  3. При высокой частоте вращения рабочего инструмента разница в производительности двух рассматриваемых способов растет, и скорость сверления алмазосодержащим инструментом превышает в два раза скорость сверления инструментом в виде полой металлической трубки с применением абразивной суспензии.

Следовательно, при выполнении отверстий в хрупких листовых материалах ультразвуковое алмазное сверление является более предпочтительным при обеспечении высокой скорости вращения рабочего инструмента.

659305, г. Бийск, ул. Трофимова 27, корп. Б, каб. 101-1

+7 (3854) 43-25-81

vnh@bti.secna.ru