Файл: Панин, В. В. Применение ультразвука при обработке металлов (обзор).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.11.2024
Просмотров: 33
Скачиваний: 0
|
|
|
Продолжение табл. 2 |
||
Метчик |
Марка мате |
Скорость реза |
Крутящий мо |
Наличие |
|
риала инстру |
ния V, |
мент М Кр, |
|||
ультразвука |
|||||
|
мента |
1 м/мин |
кем |
||
|
|
||||
Ml 6 |
Р18 |
20,9 |
3,94 |
+ |
|
М16 |
Р18 |
20,9 |
2,78 |
||
М16 |
Р18 |
20,9 |
4,13 |
— |
|
М16 |
Р18 |
20,9 |
3,04 |
+ |
|
М16 |
Р18 |
20,9 |
4,87 |
— |
|
М16 |
Р18 |
20,9 |
3,80 |
+ |
|
М20 |
Р18 |
11,9 |
3,95 |
— |
|
М20 |
Р18 |
11,9 |
2,25 |
+ |
|
Примечание: (+ ) — наложение УЗК; (—) — без наложения УЗК-
Из данных табл. 2 следует, что ' наложение комплексных УЗК снижает величину крутящего момента до 42%, стой кость метчиков увеличивается в 1,5—3 раза.
Повышение качества изделий может быть достигнуто [10] при уменьшении скорости главного движения, подачи и глу бины резания. Направления УЗК и главного движения долж: ны быть близкими, а параметры, колебательного процесса в зоне резания должны быть стабилизированы на протяжении всей операции.
Ниже приводятся некоторые операции ультразвуковой ме ханической обработки (табл. 3, 4).
/
Обрабатывав-
Операция мый материал (группа)
Гравировани:
Нарезание
резьбы
2. 583/4261
Показатели
обработки
|
|
o h |
о |
О |
S o |
н |
с ►>, |
класс тыпо |
« |
к С-. |
|
о |
g H |
|
о н и |
|
|
Ч о у
Т а б л и ц а 3
Оборудова-
ние, тип, Примеры модель,
марка
2—5 |
4—8 УСЗД-1 все |
Получение |
|
|
|
прощи- |
рельефных |
|
|
вочные |
изображений |
|
|
станки |
на камне, |
|
|
|
стекле и |
|
|
|
т. п. Глуби |
— |
— |
УЗР-125 |
на 3—5 мм |
- |
|||
|
|
НС |
|
|
|
|
9 |
Продолжение табл. 3
Обрабатывае
Операция мый материал (группа)
Показатели
обработки
|
класс точ ности по ГОСТу |
класс чистоты по ГОСТу |
Оборудова
ние, тип, Примеры модель,
марка
Прошивание |
, |
Неметалличе- |
2—4 |
б—8 4772, 4772М, |
Прошивание |
|||
(долбление, |
ские твердые |
|
|
УПС, |
глухих и |
|||
сверление) |
и |
материалы. |
|
|
МЭ-22, |
сквозных от |
||
отверстий |
Твердые ме |
|
|
4Б772, |
верстий |
в |
||
полостей |
|
таллокерами |
|
|
станки |
твердых, |
||
|
|
ческие |
спла |
|
|
типа |
хрупких |
ма |
|
|
вы |
|
|
|
УЗСД |
териалах. |
|
|
|
|
|
|
|
КУПС, |
обработка |
|
|
|
|
|
|
|
станки |
корпусных |
|
|
|
|
|
|
|
типа |
деталей |
из |
|
|
|
|
|
|
УСЗН |
керамики |
|
Снятие заусен Металлы и их |
|
— |
УЗВД-6 |
Снятие заусен |
||||
цев |
|
сплавы |
|
|
|
|
цев до |
60— |
|
|
|
|
|
|
|
70 мкм в сус |
|
|
|
|
|
|
|
|
пензии |
при |
|
|
|
|
|
|
|
повышенном |
|
|
|
|
|
|
|
|
давлении |
|
|
|
|
|
|
|
|
среды |
|
Упрочнение |
|
|
|
2—3 |
9— 10 |
НС |
Улрочняюще- |
|
|
|
|
|
|
|
|
сглаживаю- |
|
|
|
|
|
|
|
|
щая обра |
|
|
|
|
|
|
|
|
ботка метал |
|
|
|
|
|
|
|
|
лов |
|
Шлифование |
Неметалличе |
3—4 8— 10 |
УЗУГ-1-40 |
Плоское |
шли |
|||
свободным |
ские |
твер |
|
(12) |
|
фование |
||
абразивом |
|
дые материа |
|
|
|
кварца, |
ага |
|
|
|
лы, металло |
|
|
|
та, яшмы, |
||
|
|
керамические |
|
|
|
ферритов, |
||
|
|
сплавы |
|
|
|
|
ситаллов, ке |
|
|
|
|
|
|
|
|
рамики, |
|
|
|
|
|
|
|
|
твердых |
|
|
|
|
|
|
|
|
сплавов |
|
Шлифование |
|
|
|
2—3 |
8— 10 |
ЗБ722 |
|
|
связанным |
|
|
|
|
|
|
|
|
абразивом |
|
|
|
|
|
|
|
|
10
Операция
Плоское шлифование твердых хруп ких материалов связанным абра зивом с наложением ультразвуко вых колебаний
Плоское шлифование стекла, кварца, ситаллов, агата, яшмы, ферритов свободным абразивом с наложени ем ультразвуковых колебаний
Сверление |
отверстий |
диаметром |
||
12 мм |
и глубиной |
5 |
мм в агате, |
|
нефрите, кварце, яшме, турмалине. |
||||
Изготовление |
полости |
твердосплав |
||
ной матрицы |
вырубного штампа |
|||
для вырубки ушка |
часов |
|||
Изготовление отверстий диаметром от 0,1—2,5 мм в алмазных филье рах для волочения проволоки
Гравирование стеклянных |
стаканов |
|
на |
трехшпиндельном |
автомате |
(550 шт/ч) |
|
|
Гравирование изображений на кам нях твердых пород
Раскрой заготовок полупроводнико вых материалов
Т а б л и ц а 4
Преимущества применения УЗК
Повышение чистоты на один-два класса по сравнению с анало гичным процессом без ультра звуковых колебаний
Исключение |
трещин |
и |
тепловых |
||||
«прижогов», |
повышение |
чисто |
|||||
ты |
поверхности |
и |
производи |
||||
тельности |
|
|
|
|
|
|
|
Повышение |
|
производительности |
|||||
по сравнению с алмазным свер |
|||||||
лением |
(«=1400 об/мин) в |
||||||
3,5—8 раз. |
Длительность |
2 ч |
|||||
15 мин вместо 13 ч при слесар |
|||||||
ной доводке |
|
|
|
|
|||
Снижение |
трудоемкости |
в |
6— |
||||
15 раз |
|
|
|
|
|
|
|
Замена |
труда |
30 человек |
|
|
|||
Сокращение |
|
длительности |
с |
30 |
|||
дней |
до 1,5—4 ч |
|
|
|
|
||
Увеличение |
|
выхода |
годного |
в |
|||
1,5 раза, повышение производи |
|||||||
тельности |
в |
4—8 раз |
|
|
|
||
Ультразвуковое оборудование для механической обработ
ки. Для механической обработки за последние годы все чаще стали применять ультразвуковое оборудование.
Например, ОКБ по проектированию средств автоматиза ции и контроля и электроэрозионного оборудования Мини стерство станкостроительной и индустриальной промышлен ности разработало ультразвуковой станок МЭ-76, высокой точности, предназначенный для обработки алмазных и твер досплавных волокон диаметром 0,12—1,6 мм.
|
т |
|
|
|
|
Техническая характеристика |
|
||
Диаметр |
рабочей |
поверхности |
ванночки |
|
станка, |
м м ................................................................. |
|
|
15 |
Наибольшее перемещение головки, мм . . |
120 |
|||
Скорость |
вращения |
шпинделя, |
об/мин . . |
1000 |
Рабочий ход стола, м м ............................................. |
|
6 |
||
Габариты |
станка с тумбой, м м ........................ |
1180X600X1450 |
||
11
Для алмазного сверления хрупких материалов создана ультразвуковая вращающаяся головка ЗВГ-2 [1].
Головка при помощи конуса Морзе № 4 крепится в шпин деле станка (координатно-расточного, сверлильного или фре зерного).
В качестве режущего инструмента при обработке отвер стий диаметром 3—12 мм рекомендуется применять алмаз ные сверла-коронки на металлических связках М5-6 и ОП-34.
|
|
Техническая характеристика головки |
|
||||
Рабочая частота, к Г ц |
........................................................... |
|
|
44 |
|||
Амплитуда |
колебаний, .......................................... |
м к м |
|
|
9— 11 |
||
Мощность |
генератора, ......................................... |
к В т |
|
|
~ 0,4 |
||
Диапазон |
обрабатываемых |
отверстий, |
мм . . . |
3—12 |
|||
Частота вращения, |
о б ........................................../ м и н |
|
|
2500 |
|||
Время |
непрерывной |
работы |
головки, |
мин . . . |
30—40 |
||
Давление охлаждающей жидкости, атм: |
|
||||||
ддя |
сверл диаметром ..........................3—5 м м |
|
3—3,5 |
||||
для сверл диаметром ..........................6—12 м м |
|
2—2,5 |
|||||
Масса |
головки, к г |
.............................................................. |
|
|
|
4,8 |
|
Ниже приводятся основные технические характеристики некоторых ультразвуковых станков и специальных головок (табл. 5, 6, 7).
К ультразвуковым стайкам относится станок УЗР-2118.
|
|
Техническая характеристика |
|
||||
Размеры нарезаемых резьб, м м ............................... |
8—12 |
||||||
Число |
скоростей |
ш п и н д е л я |
............................................... |
8 |
|||
Число |
оборотов |
шпинделя в ..................... |
м и н у т у |
20—225 |
|||
Вылет шпинделя, м м |
......................................................... |
|
135 |
||||
Наибольшее перемещение шпинделя, мм . . . . |
110 |
||||||
Расстояние |
от торца |
шпинделя до поверхности |
|
||||
стола (наибольшее), |
мм . |
650 |
|||||
Производительность электронасоса для охлажде |
|
||||||
ния |
инструмента, |
л / м и н ............................................... |
|
22 |
|||
Мощность |
магнитострикционного^ излучателя, кВт |
1 |
|||||
Рабочая частота |
колебаний, ............................... |
к Г ц |
18—22 |
||||
Мощность |
электродвигателя, ................................ |
к В т |
1,0 |
||||
Частота вращения, |
о б / м и н ............................................... |
|
930 |
||||
Габариты |
станка, |
м м .................................................... |
|
912Х550Х |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Х2000 |
Масса, |
к г ................................................................................... |
|
|
|
|
|
500 |
Специальные ультразвуковые станки СРС-2 и СРС-3 пред назначены для нарезания в труднообрабатываемых материа лах резьбы от Ml,4 до М3 и от М2,5 до Мб. В процессе наре зания на метчик накладываются продольные ультразвуковые колебания.
12