Рис. 1. Схема гидроабразив-
ной обработки материалов
где
Δ
ϑ
— объем удаленного материа-
ла;
Δ
t
— времявоздействияабразивно-
жидкостного потока на материал;
s
∗
— пло-
щадь сеченияабразивно-жидкостной струи.
Специфическим параметром гидроабра-
зивной обработки является угол
α
между
векторами скорости перемещения
D
фрон-
та резания
4
и скорости подачи сопла
S
.
Поскольку в подвижной системе координат,
связанной с соплом, движение абразивно-
жидкостного потока
2
и обрабатываемого
материала должно быть стационарным, за-
пишем дляугла
α
очевидные условия
D
=
S
cos
α,
tg
α
=
S/J
0
.
(1)
Фронт резанияперемещаетсяв обраба-
тываемом материале в результате взаимо-
действиячастиц абразива под углом
α
.
Область взаимодействиячастиц абразива с обрабатываемым мате-
риалом будет характеризоватьсяв локальной системе координат
xyz
(см. рис. 1) размерами
x
m
, z
m
пятна контакта на поверхности обра-
батываемого материала, а также глубиной внедрениячастиц в тело
материала
y
m
. Дляих оценки примем, что контактное напряжение
σ
k
на поверхности частиц абразива пропорционально твердости матери-
ала
Hν
и гидравлическому давлению
ρV
2
a
2
:
σ
k
=
μ
1
Hν
+
ρV
2
a
2
,
где
ρ
— плотность обрабатываемого материала;
μ
1
— коэффициент,
учитывающий непостоянство гидравлического давления на поверхно-
сти частиц абразива и уточняемый экспериментально;
V
a
— скорость
абразивно-жидкостного потока.
Силу торможениячастиц абразива можно представить в виде
F
=
σ
k
s
∗
,
где
s
∗
≈
r
a
√
2
r
a
y
— площадь сечениячастиц абразива при их незна-
чительном внедрении
(
r
a
y
)
;
y
— текущаяглубина внедрения;
r
a
—
радиус зерна абразива.
Составляющая силы
F
, нормальнаяфронту резания, равна
F
y
=
σ
k
s
∗
sin
α.
Дляописанияпроцесса внедрениячастиц абразива в тело матери-
ала может быть предложено уравнение
108 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012. № 1
