Ультразвуковая обработка
Реферат - Экономика
Другие рефераты по предмету Экономика
СОДЕРЖАНИЕ
1 Вступление………………………………………………………………………3
2 Ультразвуковая размерная обработка хрупких материалов………………....3
3 Ультразвуковая очистка круга в процессе шлифования………………….....7
4 Ультразвуковая интенсификация обычных процессов резания…………....10
5 Ультразвуковое сверление глубоких отверстий алмазным
инструментом………………………………………………...………………..12
6 Выводы…………………………………………………………………………21
7 Список использованных источников
1 ВСТУПЛЕНИЕ
Применение ультразвуковых колебаний является одним из направлений интенсификации процессов резания труднообрабатываемых материалов. Многочисленными исследованиями установлено, что применение ультразвука при механической обработке может повышать производительность и улучшать качество поверхностного слоя. Кроме того, при выполнении некоторых операций ультразвуковые методы обработки являются наиболее эффективными и целесообразными.
Работы по исследованию и изысканию ультразвуковых методов механической обработки различных материалов были начаты авторами в МАИ на кафедре Резание конструкционных материалов, режущий инструмент и станки под руководством В. А. Кривоухова.
Известны четыре области применения ультразвука при механической обработке [1]: 1) снятие заусенцев и декоративное шлифование мелких деталей свободно направленным абразивом; 2) ультразвуковая размерная обработка хрупких материалов; 3) очистка рабочей поверхности шлифовального круга в процессе его работы; 4) сообщение вынужденных ультразвуковых колебаний малой амплитуды режущим инструментам (лезвийным и абразивным) для интенсификации обычных процессов резания труднообрабатываемых материалов.
2 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ РАЗМЕРНАЯ ОБРАБОТКА ХРУПКИХ МАТЕРИАЛОВ
Ультразвуковая обработка является способом формообразования поверхностей деталей из хрупких материалов (стекла, кварца, керамики, ситаллов, рубина, германия, кремния и др.). Этот метод особенно эффективен при изготовлении отверстий и полостей сложной формы в деталях из твердых хрупких материалов, обработка которых другими методами затруднительна или вообще невозможна.
Из ультразвуковых станков применялись мод. 4771, 4772А и 4Б772. В этих станках применены активные способы подачи абразивной суспензии в рабочую зону вакуумный отсос и нагнетание суспензии под давлением. Кроме того, в станке 4Б772 использован предложенный в МАИ способ повышения производительности и снижения износа инструмента, который основан на рациональном совмещении ультразвукового и электрохимического методов обработки.
Совмещенный способ обработки наиболее эффективен и перспективен при обработке твердых сплавов. Производительность этого способа в 50 раз выше, чем при электроэрозионном способе, и в 10 раз выше, чем при ультразвуковой обработке. Совмещенный способ позволяет в 810 раз снизить износ инструмента, а также в 35 раз уменьшить удельный расход электроэнергии [2].
Проведенными исследованиями установлено, что при ультразвуковой обработке, по сравнению с другими методами обработки твердых сплавов, достигается более высокое качество поверхностного слоя, что приводит к существенному повышению износостойкости и усталостной прочности твердосплавных штампов, матриц, пресс-форм, фильер и др.
Влияние различных методов обработки (абразивного и алмазного шлифования, электроимпульсного, электрохимического и ультразвукового) на остаточные напряжения в твердых сплавах ВК25В и ХН20 изучено в работе [3]. Эпюры остаточных напряжений, полученные после ультразвуковой обработки, напоминают эпюры остаточных напряжений после абразивной обработки: на поверхности образцов возникают остаточные напряжения сжатия (сж =3551 кГ/мм2), которые на глубине 0,01 мм меняют знак и переходят в растягивающие т. Величина остаточных напряжений т на глубине 0,05 мм равна 35 кГ/мм2. Напряжения, вызванные совмещенной ультразвуковой обработкой, несколько выше, чем при обычной ультразвуковой: на поверхности образца сж =5363 кГ/мм2.
При электроимпульсной обработке возникают большие растягивающие напряжения, которые вызывают появление в поверхностном слое микротрещин. Поэтому электроимпульсный метод можно применять лишь при черновой обработке штампов.
Сообщение вращательных движений инструменту и заготовке позволяет увеличить производительность процесса и площадь обработки в 2,5 раза, на 12 класса улучшить качество поверхности, устранить неравномерность износа инструмента и увеличить его размерную стойкость. Технологические возможности метода расширяются при создании эксцентриситета осей вращения инструмента и детали: представляется возможным обрабатывать кольцевые канавки различных диаметров и вести ультразвуковую обработку по кинематической схеме расточного станка. Преимущества этой схемы обработки выявлены для зернистостей абразивного материала от № 16 до М20. Ультразвуковая обработка с вращением инструмента и заготовки обеспечивает точность обработки отверстий в стекле и керамике до 2-го класса, а точность их взаимного расположения до 0,01 мм.
На основе проведенных исследований разработан ультразвуковой прецизионный станок мод. УЗСТ-1. Разработан также высок