Модель вибрационного и ультразвукового резания материалов

Процесс ультразвукового и вибрационного резания имеет ряд преимущетсв по сравнению с традиционным способом обработки. Так, правильно подобранные ультразвуковые колебания, наложенные на резец в направлении его движения, могут привести к существенному снижению режущих усилий, а также к увеличению качества обрабатываемой поверхности.



Зависимость силы резания от скорости обработки при вибрационной резке алюминия(точки- экспериментальные данные Кумабэ, сплошные линии- расчетные кривые)Связь амплитуды ултразвуковых колебаний  и режущей силы. Расчет и экспериментальные данные для алюминия.

С помощью методов динамической механики разрушения удалось построить эффективную прогностическую модель, объясняющую поведение режущей силы при ультразвуковой и вибрационной обработке материалов. Применяя структурно-временной подход и критерий инкубационного времени, удалось показать существование энергетически выгодных режимов обработки металлов, которые определяются временными характеристиками процесса разрушения материала. Наличие энергетически оптимальных длительностей порогового импульсного воздействия позволяет объяснить значительное падение режущей силы в случае ультразвуковой обработки металлов, а также рассчитать ее зависимость от скорости подачи материала. Работа выполняется совместно с центром разработки виброударных систем (г.Лавборо, Великобритания).  См. подробности здесь - PDF