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

Изображение' «Кораблик» и надпись «СЭВ» на стек­ лянной линзе диаметром 18 мм нанесены на ультразву­ ковом станке мод. УЗСН-4 с применением карбида кремния М20 за 20 сек. Инструмент сменный, соединяе­ мый со ступенчатым концентратором на резьбе. При вы­ соте гравированного на инструменте изображения 3 мм стойкость его (с переточками) составила около 400 отпе­ чатков (материал инструмента сталь У8 с термообработ­ кой до HRC 45—50).

Изображение по рис. 122 (см. вкладку) глубиной 0,2 мм выполнялось на стеклянных пластинах толщиной 2,5—3,0 мм на ультразвуковом станке мод. 4772М с при­ менением в качестве абразива карбида бора № 3. Вре­ мя клеймения — 30 сек. Инструмент изготовлялся из ла­

30 четких изображений. Инструмент припаивался к сту­ пенчатому концентратору чистым оловом.

Гравирование осуществляется непрофилированным инструментом путем перемещения заготовки или инстру­ мента (чаще — последнего) в горизонтальной плоскости. Ультразвуковое гравирование может выполняться вруч­ ную или на специальных станках с пантографной си­ стемой.

Ручное гравирование выполняется с помощью специ­ альных ультразвуковых «карандашей» и «пистолетов». При этом от рабочего требуется большой навык и вы­ сокая квалификация.

На рис. 123 показана мензурка из стекла, гравиро­ вание на которой выполнено ультразвуковым «каранда­ шом» с применением карбида кремния М28 (опыт за­ вода «Дружная горка»). Скорость письма в этом слу­ чае составила около 20 знаков в минуту, однако каче­ ство надписи неудовлетворительно.

Лучшее качество письма может быть достигнуто при гравировании на пантографе. При этом применяют ла­ тунные или картонные трафареты. Латунные трафареты выполняются из листового материала гальваническим травлением. Требуемую надпись наносят на восковой слой, которым покрывают поверхность трафарета. Затем его подвергают травлению. Выполненный таким образом трафарет может быть применен при серийном гравиро­ вании деталей.

211

пружинный стол, который стационарно закрепляется на столе гравировального или фрезерного станка.

Заготовка приклеивается к стеклянной подкладке. Последняя с помощью струбцин крепится к подвижной части пружинного стола. Глубина гравирования опреде­ ляется по индикатору. Стабильность ее обеспечивается тарированной пружиной стола. На предметном столе станка устанавливается шаблон, на котором выполнена в увеличенном масштабе соответствующая надпись. Щу­ пом пантографа обводят надпись шаблона; при этом на заготовке в соответствующем масштабе копируется над­ пись или рисунок шаблона.

23. УЛЬТРАЗВУКОВОЕ ПЛОСКОЕ ШЛИФОВАНИЕ

За последние годы ультразвуковое шлифование плоскостей деталей из твердых хрупких материалов по­ лучило промышленное применение. Технологическим отличием ультразвукового плоского шлифования от дру­ гих операций ультразвуковой обработки является пере­ мещение заготовки относительно инструмента в процессе обработки. Благодаря этому шлифованием можно об­ рабатывать большие поверхности, во много раз превос­ ходящие площадь рабочего инструмента. В определен­ ной мере это расширяет область применения ультразву­ ковой обработки.

Ультразвуковое шлифование плоскостей деталей из твердых хрупких материалов может производиться на универсальных плоскошлифовальных станках с приме­ нением специальных навесных (съемных) головок, сооб­ щающих шлифовальному кругу ультразвуковые колеба­ ния. Такие головки были рассмотрены в гл. IV.

рументе) абразива1 . Ультразвуковое шлифование сво­ бодным (подаваемым помпой) абразивом производится специальными шлифовальниками (рис. 125, см. вклад­ ку), изготовленными из стали 45. На рабочей поверх­ ности инструмента выполнены кольцевые и радиальные

крепленным алмазом. М., ГОСИНТИ, 1967.

213

ных ходов стола станка (в минуту) — 12; поперечная подача стола — 4 мм за один продольный (двойной) ход. Амплитуда колебаний инструмента — около 15 мкм. Производительность при ультразвуковом шлифовании некоторых материалов характеризуется приведенными в табл. 21 данными [29]. Применяемый абразив — карбид кремния различной зернистости по ГОСТ 3647-71.

При шлифовании плоскостей заготовок из твердых хрупких материалов с применением ультразвуковых ко­ лебаний и свободного абразива устраняется ряд Недос­ татков, присущих обычному (алмазному) шлифованию. Так, например, исключается появление микротрещин на поверхности заготовок и так называемых «прижогов». При этом достигается чистота поверхности до V 10 при зернистости абразива М28—М14. Достижимая точность размеров деталей по толщине составляет ±0,01 мм. Производительность на этой операции возрастает, по

215

проводилась на плоскошлифовальном станке ЗБ722 с применением ультразвуковой головки мод. УНУГ-1-40.

Был применен криволинейный волновод-концентратор с впаянной в него алмазоносной вставкой. Вставка была изготовлена методом порошковой металлургии с зерни­ стостью алмаза А25; связка металлическая M l , концент­ рация 100%; толщина алмазоносного слоя — 3 мм. Ам­ плитуда колебаний инструмента — около 25 мкм; заме­ рялась микроскопом с увеличением 280х . Рабочая ча­ стота колебательной системы — 22 кгц. Ультразвуковые колебания направлялись вдоль шлифуемой плоскости, а не перпендикулярно ей, как это имело место при работе с инструментом по рис. 125.

Шлифование производилось на образцах из кварце­ вого стекла, специальной керамики, стали 45, латуни и нержавеющей стали. Обработка образцов с наложением

ковых колебаний на шлифовальный алмазный инстру­ мент усилие резания снизилось более чем в 3 раза; при этом не наблюдалось засаливания инструмента, а чистота поверхности образцов повысилась в среднем на 1—2 класса.

Для осуществления ультразвукового плоского шли­ фования торцом алмазного инструмента в СПКТБЭО создана специальная навесная головка мод. ЛЭ-407, устанавливаемая на шлифовальной головке плоскошли­ фовального станка мод. ЗГ71. Полый шпиндель этой го­ ловки, в котором размещена колебательная система, по­ лучает вращение от отдельного электродвигателя, смон­ тированного на станке на специальном кронштейне. Ин­ струмент (рис. 127) закрепляется в концентраторе коле­ бательной системы с помощью резьбового хвостовика и посадочного выступа. Профиль его специально рассчиты-

1 См. Щ и ч и л и н В. М. Шлифование материалов алмазным ин­ струментом с наложением ультразвуковых колебаний. Сб. «Ультра­ звук в машиностроении». М., ЦНИИПИ, 1966.

216