Файл: Волосатов, В. А. Ультразвуковая обработка.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 72

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

При обработке точных деталей, когда необходима концентричность расположения сменного инструмента по отношению к концентратору, крепление следует вы­

полнять,

 

как показано

на

рис. 34,6

или 34, е.

В этих

случаях

в

концентраторе

делают

посадочное

отверстие

di.

Крепление инструмента

накидной

гайкой (рис. 34, б)

требует

выполнения

на

концентраторе

наружной резьбы

с

мелким

шагом,

что

несколько

повышает

трудоем­

кость его изготовления. Однако в этом случае исклю­ чается возможность застревания резьбовой части хво­

стовика

инструмента

в

отверстии

концентратора при

о)

б)

,

В) d,

г)

д)

Рис. 34. Варианты разъемного соединения концентраторов с инструментами.

поломке рабочей части сменного инструмента. Послед­

нее зачастую наблюдается при ультразвуковой

обработ­

ке и является, как правило, следствием

плохо

отлажен­

ной колебательной

системы. Канавок

для

выхода

резьбы в таких

случаях необходимо

избегать, так

как они являются зачастую причиной поломки кон­ центраторов.

Вариант по рис. 34,г предназначен для закрепления на концентраторе сменных наконечников с припаянным инструментом. Такой концентратор имеет конусное окон­ чание (<х=10—12°), которое точно шлифуется или при­ тирается. В этом случае также достигается точная фик­ сация инструмента по отношению к концентратору.

Крепление сменного инструмента резьбовой шпиль­ кой (рис. 34, д) применяют при d>6 мм. В этом случае торец концентратора выполняется аналогично варианту по рис. 34, а.

Отметим, что во всех случаях выбор варианта креп­ ления инструмента определяется серийностью производ­ ства. При серийном производстве необходимо выбирать

70


разъемные соединения, как обеспечивающие быстросъемное крепление инструмента с минимальными поте­ рями вспомогательного времени.

Встречаются и другие варианты крепления сменного ультразвукового инструмента к концентраторам, однако принципиального отличия от рассмотренных они не име­ ют и менее распространены на практике.

При обработке мелких партий деталей применяют крепление рабочего инструмента посредством пайки твердыми или мягкими припоями (рис. 35). При этом выходной торец концентратора должен иметь посадоч­ ное отверстие для фиксации инструмента при пайке. Практикуется предварительное крепление инструмента

6)I)

Рис. 35. Соединения концентраторов с инструмента­ ми пайкой:

а — ориентация

штифтом; б резьбовое

соединение; в —

посадка

на заточке; г — пайка в

расточке.

на резьбе с последующей пайкой мягким припоем. При этом торец концентратора необходимо хорошо облудить перед пайкой.

Соединение плоских инструментов-дисков (например, для рельефно-художественной обработки, клеймения и других операций) производят пайкой в выточке концент­ ратора, как показано на рис. 35, г. В выточке выполняют несколько канавок, что обеспечивает хорошее сцепление спаиваемых поверхностей. Наличие выточки препятст­ вует стеканию припоя при пайке. Дно выточки и ка­ навки обрабатывают с чистотой V3. Этот метод обеспе­ чивает надежное соединение концентратора с инструмен­ тами даже при значительных площадях пайки (свыше 3000 мм2).

Необходимо отметить, что вообще применение пайк.1 при соединении концентратора с инструментом наилуч­ шим образом обеспечивает прочность соединения, по­ зволяя передавать инструменту довольно большие ам­ плитуды (порядка 40—50 мкм). Однако процесс пайки

7!

требует определенного навыка и отличается значитель­ ной трудоемкостью.

При ультразвуковой обработке мелкосерийных дета­ лей, когда концентратор является одновременно и рабо­ чим инструментом, его выходной торец выполняется по форме и размерам обрабатываемой детали.

В целях снижения стоимости изготовления концент­ раторов необходимо проводить унификацию, применяя ограниченное число их типоразмеров.

Особенности изготовления. В производственных ус­ ловиях, как правило, концентраторы изготовляют к кон­ кретному преобразователю, фактическая частота кото­ рого уже известна. В этом случае линейные размеры концентратора, зависящие от частоты системы, можно определить с достаточной точностью, и после изготов­ ления его исключить дополнительную подгонку.

Если же концентратор изготовляют одновременно с изготовлением преобразователя, то есть размеры их определены расчетным путем, а фактическая частота преобразователя еще не известна, то концентратор надо изготовить с припуском по длине на последующую под­ гонку (порядка 5 мм). После изготовления преобразо­ вателя, зная его фактическую частоту, необходимо по­ догнать длину концентратора, срезая оставленный при­ пуск. Избежать такой доработки можно, изготовив вна­ чале преобразователь, а затем, зная его фактическую частоту, — концентратор.

Особое внимание необходимо уделять чистоте обра­ ботки концентраторов. Известно, что всякого рода риски, надиры и острые углы являются предпосылкой для об­ разования микротрещин и могут привести к поломке концентратора. Чистота поверхностей концентратора не должна быть ниже V6. Торцы концентраторов с резьбо­ вым креплением должны быть тщательно шлифованы с чистотой V8.

Торец концентратора, припаиваемый к преобразова­ телю, обрабатывают с чистотой V3; его необходимо тщательно облудить перед пайкой с флюсом № 209. Лу­ жение должно быть равномерным по всей плоскости. Наплывы и неровности могут привести к перекосу пре­ образователя при пайке, что в свою очередь может по­ служить причиной возникновения боковых составляю­ щих колебаний инструмента и неустойчивой работы ко­ лебательной системы.

12


9.ОСОБЕННОСТИ СБОРКИ

ИОТЛАДКИ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Подготовленный к пайке пакет пластин, скрепленный накладками, обычно ориентируют по отношению к кон­ центратору с помощью штифтового соединения (рис. 36). Для этого на облуженном торце пакета выполняют предварительно посадочное отверстие под штифт. Из ли­ стового припоя ПСр 45 толщиной 0,3—0,5 мм изготов­ ляют пластину диаметром несколь­ ко меньше диаметра выточки кон­ центратора. Торец концентратора облуживают этим же припоем. За­ тем места пайки тщательно обезжи­ ривают бензином Б-70, а между спаиваемыми поверхностями посы­ пают флюс № 209.

Пайку

колебательных

систем

 

 

 

 

можно

производить

на

установках

 

 

 

 

ТВЧ, применяя для этого кольцевые

Рис. 36.

Ориентация

индукторы и установочные

приспо­

собления

(см. ниже,

стр. 74). Тща­

преобразователя

по

концентратору

 

при

тельно подобрав режим пайки и хо­

пайке

колебательной

рошо

защитив

преобразователь

ог

системы:

 

перегрева

асбестом,

можно

обеспе­

1 — накладки;

2 — пакет

пластин;

3 — штифт;

4—

чить хороший

прогрев

мест

пай­

концентратор;

5 — пла­

ки и качественное соединение эле­

стина припоя.

 

 

 

 

 

ментов

 

колебательной

системы. В

 

 

 

 

СПКТБЭО освоена пайка на установках ТВЧ колеба­

тельных

систем

с

сечением

пакетов от

20X20 до

60X60

мм.

 

 

 

 

 

 

 

В процессе пайки важно не допустить перекоса пре­

образователя

по

отношению

к

концентратору; перекос

и несоосность

системы

не

должны превышать 0,1 —

0,2 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

Особенно

строго

это

условие

необходимо

соблюдать

при изготовлении вращающихся колебательных систем.

Для

этого пайку

целесообразно производить

в специ­

альных приспособлениях.

 

 

Одна из конструкций такого приспособления приве­

дена на рис. 37.

Оно состоит из основания, двух труб-

стоек и пяти болтов. Концентратор

2 устанавливается

на

основании и

закрепляется нижними болтами 3 с

призматическими

наконечниками. На

торец

концентра-

73


Для удержания припоя во время пайки приспособле­ ние устанавливают вертикально и закрепляют в тиски или на угольнике. Затем на торец нижнего концентрато­ ра насыпают флюс и производят пайку газовой горел­ кой или токами высокой частоты. В процессе пайки не­ обходимо тщательно прогревать места пайки концентра­ торов и пакета, добавлять при необходимости кусоч­ ки припоя и флюс. По окончании пайки одного (нижнего) концентратора приспособление поворачи­ вают на 180° и произво­ дят пайку второго кон­ центратора. После полно­ го остывания мест пайки ослабляют болты, снима­ ют струбцины, а затем ко­ лебательную систему.

Двусторонние

колеба­

 

 

тельные

системы

с криво­

 

 

линейными

волноводами

 

 

(см. рис. 22,6,

в)

паяют

 

 

при

правильной

ориента­

 

 

ции

(соосности)

одного

 

 

криволинейного

 

волново­

 

 

да по отношению к друго­

 

 

му. Для

 

этого

 

вначале

 

 

первый

волновод

припаи­

 

 

вают

к

преобразователю

 

 

или концентратору с уста­

 

 

новкой по

центральному

Рис.

38. Приспособление для

штифту.

Затем

систему

пайки

преобразователя с флан­

проверяют

на

соответст­

 

цем.

вие исходной частоте пре­

 

 

образователя; в случае необходимости производят под­ гонку частоты за счет срезания припуска на выходном торце волновода.

После этого паяют второй криволинейный волновод. При этом ориентируют его по центрирующему штифту и одновременно на соосность первому, уже припаянно­ му, волноводу. Затем проверяют частоту всей системы и при необходимости подгонку производят за счет среза­ ния припуска на выходном торце второго волновода.

75