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

изготовленные задело с концентраторами, ступенчатой формы (рис. ПО), из стали 40Х, что позволило получить на их рабочих торцах наибольшую амплитуду — поряд­ ка 60—80 мкм.

Освоение ультразвуковой чистовой обработки этих деталей дало возможность избежать их ручной доводки при обеспечении высокой чистоты рабочих поверхностей и заданной точности размеров.

58

010,58*0,01-

Рис. 110. Инструменты-концентраторы для ультразвуковой обработки матриц по рис. 109.

В. Ю. Вероман [6] предлагает следующую техноло­ гию изготовления рабочих отверстий твердосплавных матриц вырубных штампов:

1. Предварительное вскрытие отверстий электроиск­ ровым методом с припуском порядка 1 мм на сторону.

2.Черновая ультразвуковая обработка с применени­ ем карбида бора № 5—6 (размеры рабочего контура ин­ струмента меньше размеров детали на 0,25 мм на сто­ рону).

3.Чистовая ультразвуковая обработка со стороны нерабочего торца матрицы с применением абразива

М10—М14 (размеры рабочего контура инструмента на 0,1 мм меньше размеров отверстия детали).

При такой технологии время обработки рабочего от­ верстия размерами от 20X20 до 50X50 мм глубиной 5 мм составляло от 0,5 до 1,5 часа при точности исподне ния размеров порядка 0,02 мм [6].

196

Обработка отверстий групповыми инструментами.

Эта технология является прогрессивным направлением ультразвуковой размерной обработки, так как позволяет одновременно обрабатывать несколько деталей или их элементов, например отверстий. Это резко снижает тру­ доемкость изготовления деталей и повышает эффектив­ ность ультразвуковой обработки. Однако при решении вопроса об экономической целесообразности применения групповых инструментов следует учитывать, что они, как правило, сложнее и дороже, чем одноместные, и, следовательно, применять их целесообразно при серий­ ном и массовом производстве, где увеличение стои­ мости инструмента будет оправдано экономией, полученной от снижения трудоемкости изготовления деталей.

При групповой технологии ориентация детали по от­ ношению к инструменту чаще всего производится с по­ мощью установочных шаблонов или упоров, размещае­ мых на столе ультразвукового станка.

Приведем несколько примеров обработки отверстий групповыми инструментами.

Отверстие диаметром 3 мм при глубине 8 мм в изо­ ляторах из специальной керамики обрабатывали одно­ местным инструментом на станке мод. 4770. При серий­ ном изготовлении этих деталей было предложено приме­ нить групповой инструмент (рис. 111,а), состоящий из 29 стальных трубок, запаянных в концентратор с по­ мощью специального шаблона, фиксируемого на

применен тот же шаблон, благодаря чему была достиг­ нута точность расположения трубок после пайки ±0,1 мм. Соответственное расположение заготовок при

в котором отверстия под заготовки выполнены в стро­ гом соответствии с отверстиями шаблона, примененного при пайке трубок. Таким образом достигается соосность расположения заготовок по отношению к трубкам, запа­ янным в концентраторе. Благодаря этому при установке подкладки 2 с заготовками на столе станка достаточно совместить центры двух расположенных друг против друга трубок и соответствующих заготовок; при этом

станка (см. ниже). Два фиксатора инструмента и его обойма располагаются при этом между колонками сто­ лика. Только после этого торцы штырей инструмента доводятся до плоскостей заготовок и производится обра­

ботка всех 42 отверстий.

Акустическая головка / жестко закреплена на литой станине, а рабочая подача осуществляется перемещени­ ем столика с заготовками на инструмент с помощью специально тарированных пружин, размещенных в пус-

200

тотелых направляющих 3 двух колонок 6. Последние связаны внизу планкой 7 и перемещаются во втулках, размещенных в траверсе 2, которая жестко скреплена с акустической головкой. На планке расположен стол 5, с шаровой опорой, позволяющей установить плоскость столика, к которой приклеиваются заготовки, строго па­ раллельно шлифованным торцам штырей инструмента, закрепленного на концентраторе 4 (инструмент на ри­ сунке не показан). Такая выверка необходима после каждой переналадки инструмента для обеспечения за­

вая опора стола станка жестко крепится к планке 7 на­ кидной гайкой. Планка со столом крепится в исходном

производить после обработки каждой партии заготовок (42 штуки) из-за износа штырей инструмента. Контроль настройки осуществляется по индикатору.

Обработка отверстий на этом станке производится в следующей последовательности. Установив стол с шаро­ вой опорой по закрепленному в концентраторе инстру­ менту и отрегулировав упор по индикатору, опускают планку в нижнее положение. На столе располагают сто­ лик с приклеенными заготовками и наносят на плоскость последних суспензию. Включают высокое напряжение на генераторе и, отжав фиксатор станка, осторожно под­ водят столик с заготовками к инструменту. При этом фиксируют столик по обойме последнего. Затем произ­ водится обработка отверстий на заданную глубину.

После этого отводят планку в нижнее положение, выключают высокое напряжение, снимают столик с де­ талями и промывают в проточной воде. После отклеива­ ния деталей столик используется для обработки новой партии заготовок.

Технология ультразвуковой обработки 81 отверстия

на автором совместно с Ю. В. Капустинским и В. И. Березиным. Ранее обработка каждого отверстия произво­ дилась одноместным инструментом, на что затрачива­ лось около 30 сек. В условиях массового производства

201

это было неприемлемо, и был применен групповой инст­ румент (рис. 114,6, см. вкладку) с впаянными в него штырями из калиброванной проволоки. Работа выпол­ няется в следующем порядке.

Заготовки в разогретом состоянии приклеиваются к стеклянным подкладкам, размеры которых в плане не­ сколько превышают размеры заготовок. При этом базо­ вые края каждой заготовки на 0,5—1,0 мм должны вы­ ступать за кромки подкладки, что позволяет правильно

а) , . 60

Рис. 114. Ситалловая плата,

ориентировать заготовку по упорам установочного при­

а затем крепится струбцинами к основанию специально­ го пружинного стола, установленного на столе станка (рис. 115).

Пружинный стол обеспечивает подачу обрабатывае­ мой заготовки на инструмент при давлении около 50 г , что предотвращает сколы материала, которые практи­ чески неизбежны при осуществлении рабочей подачи перемещением головки станка вследствие низкой чувст­ вительности этого механизма и высокой хрупкости ситалла. До износа инструмента установочное приспособ­ ление не переналаживают и не снимают с пружинного стола, заменяя подкладку с обработанной деталью. Только после замены или перестановки многоместного инструмента производится переналадка установочного приспособления.

В качестве абразива применен шлифпорошок карбида бора № 3, водная суспензия которого наносится кисточ-

202

ри надевают шаблон, предотвращающий их деформа­

20 раз.

2отв.Я1А*

Отв.02,6А5,

Рис. 116. Керамическая плата.

Технология изготовления групповых ультразвуковых инструментов приведена в технологической инструкции (см. приложение 2).

В целях предотвращения возможности травмирова­ ния рук оператора о штыри при установке и снятии со станка инструмента необходимо закрывать их предохра­ нительным чехлом. Чехол изготовляют из легких спла­ вов (например, силумина) и фиксируют по наружному диаметру концентратора. Хранить такие инструменты необходимо в чехле во избежание случайного поврежде­ ния штырей.

На рис. 116, а показана керамическая плата генера­ тора УВЧ, на которой имеется 56 различных по форме

204