Статическая нагрузка 91.5. Недостатки ультразвуковой обработки 10 2. Основные параметры УЗ размерной обработки 12 3. Виды ультрозвуковой обработки 18 3.1. Ультразвуковая сварка 18 3.2. Ультразвуковая пропитка 20 3.3. Ультразвуковая очистка 22 3.4. Механическая обработка с помощью ультразвука 24 3.5. Диспергирование ультразвуковое (распыление акустическое) 24 3.6. Эмульгирование 26 4. Технология ультразвуковой размерной обработки 27 5. Принцип действия 31 6. Оборудование для ультразвуковой обработки 32 7. Технологический процесс ультразвуковой размерной обработки 37 Заключение 38 Список использованных источников 39 Введение.
Размерная ультразвуковая обработка материалов является разновидностью механической обработки. Основана на разрушении обрабатываемого материала абразивными зернами или изменении формы материала под ударами инструмента, колеблющегося с ультразвуковой частотой. Источниками энергии служат генераторы тока с частотой 16–30 кГц. Инструмент получает колебания от ультразвукового преобразователя с сердечника из магнитострикционного материала (никеля, феррита и др.). Амплитуда колебания сердечника составляет 2–10 мкм. Для увеличения амплитуды колебания на сердечнике закрепляют резонансный волновод, на выходе которого колебания уже имеют амплитуду 10–60 мкм. На волноводе закрепляют рабочий инструмент – пуансон. Под пуансоном устанавливают заготовку и в зону обработки поливом или под давлением подают абразивную суспензию, состоящую из воды и абразивного материала. Разрушение материала происходит только за счет прямого удара инструмента по зерну абразива, лежащему на поверхности материала. Передача движения торцом инструмента свободной частице абразива и удар ее по поверхности материала не вызывает разрушения. Кавитация также не разрушает материал и не передает энергию абразиву. Размеры откалываемых частиц меньше зерен абразива. Может также образовываться трещина в материале, после чего она расширяется и выкрашивается. Инструмент при УЗО изнашивается за счет вдавливания зерен абразива в его поверхность и выкрашивания его торцов.
Рис.1. Ультразвуковая обработка: 1 – инструмент; 2 – абразивная суспензия; 3 – деталь. В качестве абразива используется карбид бора (бороуглерод), электрокорунд. Концентрация в суспензии 20–100 тысяч зерен/см3. размер зерен 60–200 мкм, абразив является режущим инструментом, поэтому должен обладать высокой твердостью. Весовое соотношение воды и абразива суспензии примерно равное. Материал заготовки должен быть твердым, но хрупким. Лучше всего обрабатываются: стекло, керамика, полупроводниковые материалы, ферриты, твердые минералы, кварц. Хуже обрабатываются твердые металлы. Не поддаются обработке медь, свинец и др. пластичные металлы. Оптимальная амплитуда колебаний инструмента связана со средним размером зерна абразива соотношением: Аузк: dабр=0,6…0,8 При этом достигается максимальная производительность. Увеличение частоты приводит к увеличению производительности, так как увеличивается скорость движения инструмента. Для проведения процесса УЗО требуется постоянное давление на инструмент с целью эффективной передачи импульсов силы абразивным зернам. Увеличение давления увеличивает производительность до некоторого экстремума, связанного с площадью обработки, амплитудой колебания, мощностью станка, размером зерен. Порядок величин статического давления при УЗО – 20–250 Н.
|
