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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 51

Скачиваний: 0

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

Во избежание сколов на выходе инструмента заготовку желательно приклеивать к стеклянной подкладке тол­ щиной 3—6 мм.

Вырезание по наружному контуру (рис. 5, б) выпол­ няется с целью придания детали (или заготовке) нуж­ ной формы и размеров в плане. Толщина деталей, как правило, не превышает 8—10 мм. Рабочая подача — в

ъ)

к)

Рис. 5. Технологические схемы размерной ультразвуковой обработки твердых хрупких материалов:

а — разрезание

заготовок,-

б

— вырезание

по

н а р у ж н о м у

контуру; в — обра ­

ботка сквозных

отверстий;

г — обработка

глухих

отверстий;

д — нанесение

рельефных

изображений;

е — гравирование;

ж — плоское

шлифование; з —

профильное

шлифование;

и — вырезание

контура

проволокой;

к — резьбона -

 

 

 

 

резание.

 

 

 

 

 

вертикальном направлении. Форма контура (в плане) различна, но ограничивается возможностями изготовле­ ния внутренней (рабочей) полости инструмента. Абразив обычно подается помпой. При изготовлении деталей круглой формы целесообразно придать инструменту или заготовке осевое вращение, что резко увеличивает про­ изводительность. Во избежание сколов приклеивать за­ готовку к подкладке обязательно. Практикуется выреза­ ние круглых деталей инструментом, шаржированным ал­ мазным порошком (закрепленным абразивом) при осе­ вом его вращении. СОЖ 1 — вода или 3%-ный раствор

1 Смазочно-охлаждающая жидкость.

10


кальцинированной соды. Такая технология повышает производительность труда и стойкость инструмента, а также освобождает от загрязнения абразивом рабочее место. Рабочая подача производится в вертикальном на­ правлении перемещением инструмента или заготовки.

Обработка сквозных отверстий (рис. 5, в) произво­ дится при вертикальной рабочей подаче полым или цельным инструментом, наружный (рабочий) контур ко­ торого повторяет форму и размеры обрабатываемого от­ верстия. Подача абразива — помпой или кисточкой. При обработке отверстий круглой формы целесообразно при­ менять вращение инструмента или заготовки, а также алмазные инструменты полой конструкции (см. выше), Приклеивать заготовку к подкладке необходимо.

Обработка глухих отверстий (рис. 5, г) выполняется при вертикальной рабочей подаче профильным или ци­ линдрическим инструментом, рабочий торец которого по­ вторяет форму дна полости детали. Подача абразива—. помпой или кисточкой. Целесообразно придавать вра­ щение инструменту или детали. Приклеивать заготовку к подкладке не обязательно, но это практикуется при обработке миниатюрных деталей для удобства крепле­ ния их на столе станка.

Нанесение рельефных изображений (рис. 5, д) полу­ чило за последние годы широкое применение при изго­

товлении

сувениров,

предметов

народного

потребления

и других

изделий в

основном

из цветных

поделочных

камней [28]. Изображение в негативном виде наносится » на инструмент. Операция выполняется при вертикальной рабочей подаче; абразив подается от помпы или кисточ­ кой (при малой площади обработки). Максимальный

диаметр изображения

100—120 мм; глубина — до 4—

б мм. Аналогична по

выполнению операция клеймения;

в этом случае надпись или цифры наносятся также пря­ мым копированием, но торец инструмента имеет в этом

случае плоскую

форму

(без

рельефа). Приклеивать за­

готовку к подкладке не обязательно.

 

Гравирование (рис. 5, е)

применяется для

получения

на деталях различных

надписей. Инструмент — заточен­

ный под угол

стержень из

калиброванной

проволоки.

Глубина гравирования 0,2—0,3 мм. Операция выпол­ няется при перемещении по копиру детали или инстру­ мента. Абразивная суспензия подается кисточкой. При массовом производстве применяют инструменты, шаржи-

11


рованные алмазным порошком. Операция выполняется на специальном оборудовании.

Шлифование плоскостей (рис. 5, ж) производится на универсальных плоскошлифовальных станках, переобо­ рудованных для ультразвукового шлифования. Инстру­ мент (обычно чашечного типа) имеет осевое вращение при вертикальной рабочей подаче. Заготовке придают обычные для плоского шлифования перемещения: про­ дольное и поперечное. Абразив подают помпой. Часто используют инструменты, шаржированные алмазом, применяя при этом СОЖ.

Профильное шлифование (рис. 5, з), в отличие от плоского, осуществляется профильным инструментом без вращения последнего. Как правило, необходимо про­ дольное перемещение заготовки (иногда и поперечное). Рабочая подача осуществляется в вертикальном направ­ лении. Абразив сыпучий; подача — помпой. На практике эта операция применяется редко i .

Вырезание проволокой (рис. 5, и) — новый и весьма перспективный технологический процесс ультразвуковой абразивной обработки, разработанный и освоенный в НИИтракторсельхозмаше2 . Сущность его состоит в том, что формообразование детали производится непрофилированным инструментом — проволокой (или лентой), которая, непрерывно перематываясь в процессе работы, скользит по излучающей поверхности концентратора, получая от последнего продольные и изгибные колеба­ ния. Заготовка располагается между концентратором и приемным (наматывающим проволоку) роликом. «Озву­ ченная» проволока осуществляет резание твердых хруп­ ких материалов при непрерывной обильной подаче абра­ зивной суспензии в рабочую зону помпой. Рабочая пода­ ча производится перемещением заготовки по копиру или суппортом стола станка.

Этим способом можно вырезать из заготовок-плас­ тин сложные по форме детали технического назначения и сувениры. Работа выполняется на специальных стан­

ках

с копировальным устройством — пантографом.

По

1

См. П а н о в А. П., П и с к у н о в Ю. Ф. Оптимальные

усло­

вия ультразвукового плоского шлифования. «Ультразвуковая тех­ ника», М, 1964, № 2.

2 П а н о в А. П., П и с к у н о в Ю. Ф. Авторские

свидетельства

№ 226994, 236107, 249807 и 258486. См. также журн.

«Изобретатель

и рационализатор», 1970, № 11.

 

12


данным

авторов

этого

изобретения

А.

П.

Панова и

Ю. Ф. Пискунова, при резании этим способом

керамики

ЦМ 332

была

достигнута

скорость

обработки 0,3—•

0,4 мм/мин; брусок кварца

толщиной

60 мм

разрезали

со скоростью 0,8

мм/мин.

 

 

 

 

 

Этот

технологический

процесс

пока

промышленного

применения не получил из-за отсутствия

оборудования.

Однако в связи

с расширением производства

сувениров

из камней-самоцветов он может получить

широкое.прак­

тическое

применение.

 

 

 

 

 

 

Резьбонарезание (абразивное,

рис. 5, к) в деталях из

твердых хрупких материалов представляет собой отно­ сительно сложный кинематически технологический про­ цесс1 . Образование резьбовой поверхности во вращаю­ щейся заготовке производится колеблющимся с ультра­ звуковой частотой инструментом, имеющим резьбовую (рабочую) часть и вращающимся в осевом направлении с одновременным осевым перемещением по винтовой ли­ нии. Шаг последней соответствует шагу нарезаемой резьбы. Абразивная суспензия подается в рабочую зону от помпы. По причинам, аналогичным указанным в пре­

дыдущем

случае, этот процесс имеет ограниченное прак­

тическое

применение.

 

Возможны и другие кинематические схемы

ультра­

звукового

абразивного резьбонарезания [17]. Однако они

также в настоящее

время промышленного применения

не получили из-за

сложности осуществления и

малой

производительности.

 

 

Приведенными примерами не ограничиваются техно­ логические возможности ультразвуковой размерной об­ работки. Известны [17] частные случаи выполнения от­ верстий с криволинейной осью, получения криволиней­ ных и кольцевых пазов (небольшой глубины) непрофилированным инструментом при перемещении детали относительно инструмента по копиру, обработки тел вра­ щения (валиков) на токарном станке, профилирования поверхностей профильным инструментом и другие опе­ рации. Доказана также возможность применения гиб­ ких проволочных волноводов в принципе неограничен­

ной

длины [6], но кратной

полуволне (Х./2), что в пер-

1

Е г о р о в В. И., П а с а х

Е. В., Е р м о л о в и ч А. М. Способ

образования резьбы. Авторское свидетельство № 225389. Бюллетень изобретений, 1968, № 27.

13