6. Основните резултати от изследванията на ултразвуковите методи за пробиване на отвори
За да се получат сравнителни характеристики на ефективността на различни варианти за ултразвуково пробиване (невъртящи се и въртящи се диамантени и тръбни метални инструменти), бяха използвани специално подбрани работни инструменти, за да се осигури същият ултразвуков ефект върху обработвания материал. Сравнението на разглежданите варианти на ултразвуково пробиване е съвсем правилно, т.к работните инструменти, използвани в експериментите, имаха една и съща площ за обработка на стъкло и извършваха ултразвукови вибрации на същата честота със същата амплитуда.
От анализа на получените резултати следва:
- Скоростта на пробиване на стъкло от въртящ се работен инструмент под формата на куха метална тръба с помощта на абразивна суспензия се увеличава с увеличаване на скоростта на въртене на работния инструмент;
- Придавайки въртене на работния инструмент, скоростта на пробиване се увеличава 2,3 пъти. Средната скорост на пробиване се увеличи с 2,2 пъти;
- С увеличаване на дълбочината на пробиване производителността на процеса намалява.
От анализа на получените резултати следва:
- Скоростта на пробиване на стъкло с работен инструмент, съдържащ диаманти, с вода без използване на абразивна суспензия и без налагане на ултразвукови вибрации се увеличава много леко с увеличаване на скоростта на работния инструмент;
- Поради въртенето на работния инструмент, скоростта на пробиване се увеличава от 0 до 12 mm / min, Средната стойност на скоростта на пробиване се увеличава с 6 пъти, когато скоростта на въртене се увеличава от 300 до 3000 rpm;
- С увеличаване на дълбочината на пробиване, производителността на процеса пада при ниски скорости;
- Когато скоростта на въртене на работния инструмент е 3000 об./минскоростта на пробиване не се променя с увеличаване на дълбочината на пробиване.
По този начин сравнението на получените резултати ни позволява да направим следните заключения:
- Ефективността на ултразвуковото пробиване с работен инструмент под формата на куха метална тръба, използваща абразивна суспензия при ниски скорости на въртене, надвишава производителността на ултразвуковото пробиване с инструмент, съдържащ диамант;
- Ефективността на ултразвуковото пробиване на двата анализирани метода се сравнява при скорост от приблизително 600 rpm;
- При висока скорост на въртене на работния инструмент разликата в производителността между двата разглеждани метода се увеличава, а скоростта на пробиване с инструмент, съдържащ диаманти, надвишава два пъти скоростта на пробиване с инструмент под формата на куха метална тръба, използваща абразивна суспензия.
Получените резултати са в добро съответствие с резултатите от ултразвуковото пробиване на листови материали. Следователно, когато се пробиват многослойни детайли от редуващи се крехки и жилави материали, ултразвуковото диамантено пробиване е по-предпочитано, като същевременно се осигурява висока скорост на въртене на работния инструмент. Изборът на ултразвуков метод за пробиване както за листови материали, така и за многослойни структури за практическа употреба в масовото производство се определя въз основа на получените резултати по отношение на производителността на пробиване, както и въз основа на цената на работните инструменти и цената на абразивния материал. Най-общите оценки на ефективността на използването на разглежданите методи за сондиране от ротационни работнициинструменти свидетелстват за предимствата на пробиването с работни инструменти под формата на метални кухи тръби, използващи абразивни суспензии в дребномащабно производство и правене на отвори за парчета. Това се дължи на по-ниската обща цена на инструмента и абразива в сравнение с инструмент, съдържащ диамант, и възможността за производство на работен инструмент с всеки необходим диаметър. При специализираното серийно производство по-високата производителност на диамантеното пробиване може да го направи по-ефективен. По този начин експерименталните изследвания на ултразвуковия метод при пробиване на стъклени листове и многослойни конструкции с различна дебелина с работни инструменти под формата на кухи цилиндрични тръби, използващи абразивна суспензия и работещи диамантени инструменти, позволиха да се установи следното:
- Осигуряването на въртене на работния инструмент увеличава производителността на пробиване най-малко 3 пъти за метални инструменти и най-малко 5 пъти при използване на инструменти, съдържащи диаманти;
- Увеличаването на скоростта на въртене на работния инструмент от 0 до 3000 об / мин води до увеличаване на производителността на пробиване до 7 mm / min за тръбен инструмент и до 12 mm / min при използване на инструмент, съдържащ диаманти;
- Ултразвуковото пробиване с помощта на тръбни металообработващи инструменти е по-ефективно при честота на въртене на работния инструмент до 600…1000 rpm, а при честота на въртене от 1000 rpm до 3000 rpm ултразвуковото пробиване с инструмент, съдържащ диаманти, става по-ефективно.