Ультразвуковая обработка
Реферат - Экономика
Другие рефераты по предмету Экономика
?ковая вращающаяся головка УЗВГ-1. После испытания головка была усовершенствована. Конструкция ультразвуковой усовершенствованной головки УЗВГ-2 показана на рис. 12. Ультразвуковая головка при помощи конуса Морзе № 4 крепится в шпинделе станка (координатно-расточного, сверлильного или фрезерного). Головка состоит из неподвижного корпуса 4 и подвижного 1, вращающегося относительно неподвижного на шариковых подшипниках сверхлегкой серии № 100912 (ГОСТ 833857*). Подвижный корпус для уменьшения инерционных сил изготовлен из титанового сплава ВТ5. Корпус можно изготовить и из нержавеющей стали Х18Н9Т. Внутри подвижного корпуса размещен двухстержневой магнитострикционный преобразователь 3 из пермендюра К50Ф2 сечением 2020 мм с собственной частотой f = 44 кгц. Указанная рабочая частота выбрана на основе проведенных в МАИ исследований: повышение частоты магнитострикционного преобразователя с 24,5 до 44 кГц позволяет на 40% повысить производительность процесса. Кроме того, применяя повышенную рабочую частоту можно создать компактную конструкцию ультразвуковой головки.
К рабочему торцу пакета серебряным припоем ПСр40 припаивается полуволновой концентратор 5, который крепится к подвижному корпусу головки с помощью тонкого фланца, расположенного в узле смещений концентратора. Головка приводится в движение от ультразвукового генератора мощностью около 0,4 кет при помощи двух графитовых щеток, расположенных в текстолитовых втулках 2 на неподвижном корпусе, и медных скользящих колец, закрепленных на подвижном корпусе.
Магнитострикционный пакет и инструмент охлаждаются водопроводной водой. Вода под давлением 23 кГ/см2 поступает через штуцер 7 в полость П, а затем через систему отверстий в подвижный корпус. После охлаждения пакета вода через отверстия, просверленные в концентраторе, поступает в инструмент 6. Защита подшипников и токоподводящих деталей от воды обеспечивается при помощи разжимных резиновых манжет (серия 2115), рассчитанных на окружную скорость v=10 м/сек. Максимальная окружная скорость подвижного корпуса не превышает 5 м/сек. Алмазное сверло-коронка 6 имеет трубчатый корпус длиной l, кратной полуволновой длине ?/2 (l = m?/2). Величина m выбирается в зависимости от глубины сверления h. Например, для h = 200220 мм m=4. Для сверл со стальным корпусом при f = 44 кгц ?/2 = 58 мм. Верхняя часть корпуса инструмента снабжена резьбовым хвостовиком, при помощи которого инструмент закрепляется в концентраторе ультразвуковой головки.
Рис. 6 Ультразвуковая головка для алмазного сверления
В процессе сверления необходимо закреплять неподвижный корпус головки. Это крепление может осуществляться различно в зависимости от типа металлорежущего станка. Одним из способов является крепление при помощи двух пар полуколец. Верхнюю пару полуколец закрепляют при помощи винтов на пиноли станка, нижнюю пару закрепляют на головке. Обе пары полуколец соединяют металлическими стержнями. Такое жесткое крепление головки значительно снижает вибрации и увеличивает срок службы головки.
В качестве режущего инструмента при обработке отверстий D = 3412 мм рекомендуется применять алмазные сверла-коронки на металлических связках М5-6 и М5-10, с натуральными (А) и синтетическими монокристальными (САМ) алмазами зернистостью № 16. Концентрация алмазов K=100150%. Режимы резания: число оборотов n = 16002400 в минуту (в зависимости от диаметра сверла); удельная сила подачи р =18442 кГ/см2; амплитуда колебаний инструмента A = 10 мкм; частота колебаний l = 44 кгц. При сверлении сквозных отверстий в оптическом кварцевом стекле инструментом D = 36 мм на глубину h =100 мм при оптимальных режимах обработки достигается производительность s = 7484 мм/мин и V=9002100 мм3/мин. Головка УЗВГ-2 внедрена в производство на ряде заводов.
Разработана конструкция ультразвуковой головки УЗГП с преобразователем из пьезокерамики ЦТС-19. Испытания головки УЗГП показали ее достаточную надежность и хорошие эксплуатационные свойства.
6 ВЫВОДЫ
1. Ультразвуковое сверление стекла, керамики и ситаллов алмазным инструментом на металлических связках является высокопроизводительным и перспективным способом обработки глубоких отверстий малого диаметра (D = 310 мм и h до 500 мм).
2. Наиболее высокие режущие свойства имеют синтетические монокристальные алмазы САМ. Минимальный удельный износ показали инструменты из натуральных алмазов и САМ.
3. Технологические характеристики алмазного сверления существенно зависят и от прочностных свойств связки: увеличение прочности связки в 1,52 раза приводит к повышению производительности на 5060% и снижению удельного расхода алмазов в 2 раза. Наиболее высокие режущие свойства имеют сверла на металлических связках М56 и М510.
4. Установлены режимы ультразвукового алмазного сверления глубоких отверстий малого диаметра и характеристики инструмента: удельная сила подачи р=1842 кГ/см2, число оборотов n = 18002400 в минуту, амплитуда колебаний инструмента 1011 мкм, зернистость алмазов АМ160/125 и САМ160/125, концентрация K=100150%, связки М5-6 и М5-10.
5. Установлена обрабатываемость хрупких неметаллических материалов алмазным инструментом с воздействием ультразвука.
6. Точность ультразвуковой алмазной обработки отверстий D = 36 мм и глубиной h до 200 мм находится в пределах 2-го класса.
7. Применение режимов резания с малой принудительной подачей (режим ультразвуковой алмазной доводки) позволяет получить высокий класс чистоты обработанной поверхности при использовании свер?/p>