УСТАНОВКИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ

Этот вид обработки металлов и твёрдых материалов основан на использова-нии упругих колебаний со сверхзвуковой частотой - ультразвуковых колебаний. Для промышленных ультразвуковых установок обычно характерны частоты 16--30 кГц.

Можно назвать две разновидности ультразвуковой обработки: размерную обработку с приме­нением инструментов и очистку в ваннах с жидкой средой.

Основным рабочим механизмом ультразвукового станка служит акустический узел назначение которо­го - приведение рабочего торца инструмента в колеба­тельное движение. Упрощенная схема аку­стического узла представлена на рис.14-5.

Акустический узел (головка) получает энергию от генератора электрических ко-лебаний,в качестве кото­рого применяется обычно ламповый генератор (см.§1-4).

Главным элементом акустического узла является пьезоэлектрический или магнитострикционный преобра­зователь энергии электрических колебаний в энергию механических упругих колебаний - вибратор.

На рис.14-5 изображён магнито­стрикционный виб-ратор 5, в обмотку 2 которого подаёт­ся ток ультразву-ковой час­тоты. Колебания вибрато­ра, который поперемен-но удлиняется и укорачивается с ультразвуковой частотой в направлении магнитного поля обмотки, усиливаются концентратором 7 (акусти­ческим волноводом), присо­еди-нённым к торцу вибра­тора. К концентратору кре­пится стальной инструмент 8 так, чтобы между его тор­цом и обрабатываемой де­талью 9 оставался зазор. Вибратор помещается в эбонитовый кожух 5 охлаж­даемый по трубкам 4 и 6 водой.

При обработке отверстия инструмент 8 должен иметь форму заданного сечения отверстия. В простран-ство между торцом инструмента и обрабатываемой поверхностью детали из сопла 1 подаётся жидкость, в которой взвешены абразив-ные зерна.От колеблющегося торца инструмента зерна абразива приобретают боль-шую скорость, ударяются о поверхность детали и выбивают из неё мельчайшую стружку. По мере снятия слоёв материала происходит автоматическая подача инст-румента. Абразивная жидкость подаётся в зону обработки под давлением и вымыва-ет отходы, обработки. Промышленностью выпускаются различные ультра­звуковые станки, например прошивочные станки моде­лей 4770, 4773А, универсальный станок модели 100А и др. С помощью ультразвуковой технологии можно выполнять такие операции, как прошивка, долбление, сверление, резание, шлифование и т. д.

Ультразвуковые ванны применяют для очистки по­верхностей металлических деталей от продуктов корро­зии, плнок окислов, минеральных масел и т.п.

Работа ультразвуковой ванны основана на использовании эффекта местных гидравлических ударов возникающих в жидкости под воздействием ультразвука. Её устройство показано на рис.14-6. Обрабатываемая деталь 7 погружается (подвеши­вается) в бачок 4, заполненный жидкой моющей средой 6, внутри которой от излучающего элемента 3 (ди­афрагмы) расспространяются волны ультразвуковых колебаний 5. Диафрагма соединена с магнитострикционным вибратором 2. Бачок установлен на подставке 1, Аппаратура ультразвуковых установок сравнительно дорога, поэтому экономически целесообразно применять ультразвуковую очистку небольших по размеру деталей только в условиях массового производства.

Глава 14 ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ СТАНКОВ С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ