wiadomości o firmie Wprowadzenie do obróbki ultradźwiękowej

Zasada działania obróbki ultradźwiękowej

Rysunek przedstawia operację obróbki ultradźwiękowej.Elektroniczny oscylator i wzmacniacz, zwany również generatorem, przekształca dostępną energię elektryczną o niskiej częstotliwości na moc o wysokiej częstotliwości rzędu 20 kHz, która jest dostarczana do przetwornika.

Przetwornik działa na zasadzie zwężenia magnetronowego.Zasilanie o wysokiej częstotliwości aktywuje stos materiału magnetostrykcyjnego, który wytwarza wzdłużny ruch wibracyjny narzędzia.Amplituda tej wibracji jest nieodpowiednia do cięcia.Jest to zatem przenoszone na narzędzie penetrujące przez mechaniczne urządzenie do ogniskowania, które zapewnia intensywne wibracje o pożądanej amplitudzie na końcu narzędzia.

Mechaniczne urządzenie ogniskujące jest czasami nazywane transformatorem prędkości.Jest to zwężający się trzpień lub nazywany „rogiem”.Jego górny koniec jest zaciśnięty lub przylutowany do dolnej powierzchni materiału magnetostrykcyjnego.Jego dolny koniec jest wyposażony w środki do mocowania narzędzia.

Wszystkie te części, w tym narzędzie wykonane ze stali niskowęglowej lub nierdzewnej do kształtu żądanej wnęki, działają tak, jak jeden elastyczny korpus przenosi drgania na końcówkę narzędzia.

Powszechnie używane materiały ścierne to

tlenek glinu (tlenek glinu), węglik boru, węglik krzemu i pył diamentowy.Bor jest najdroższym materiałem ściernym i najlepiej nadaje się do cięcia węglika wolframu, stali narzędziowej i kamieni szlachetnych.Krzem znajduje największe zastosowanie.Do cięcia szkła i ceramiki najlepszy jest tlenek glinu.

Szlam ścierny jest rozprowadzany do interfejsu narzędzia roboczego poprzez pompowanie.Chłodniczy układ chłodzenia służy do schładzania szlamu ściernego do temperatury od 5 do 6 ° C.Dobrą metodą jest utrzymywanie gnojowicy w kąpieli w strefie cięcia.

Wielkość ścierniwa waha się od 200 do 2000 granulacji.Grube gatunki są dobre do obróbki zgrubnej, podczas gdy drobniejsze, na przykład ziarnistość 1000, są używane do wykańczania.Świeże materiały ścierne tną lepiej, dlatego szlam należy okresowo wymieniać

Precyzja

Maksymalna prędkość penetracji w miękkich i kruchych materiałach, takich jak miękka ceramika, wynosi min 20 mm, ale w przypadku twardych i twardych materiałów, szybkość penetracji jest niższa.Możliwa jest dokładność wymiarowa do 0,005 mm i wykończenie powierzchni do wartości Ra 0,1-0,125 mikrona.

Do obróbki wykańczającej możliwy jest minimalny promień naroża 0,10 mm.Zakres rozmiarów maszyn USM waha się od lekkich przenośnych typów o mocy wejściowej około 20 W do ciężkich maszyn o mocy wejściowej do 2 kW.

Ograniczenia procesu

Głównym ograniczeniem tego procesu są stosunkowo niskie szybkości skrawania metalu.Maksymalna wydajność skrawania wynosi 3 mm® / s, a pobór mocy jest wysoki.Głębokość otworów cylindrycznych jest obecnie ograniczona do 2,5-krotności średnicy narzędzia.

Zużycie narzędzia zwiększa kąt otworu, a ostre rogi ulegają zaokrągleniu.Oznacza to, że wymiana narzędzia jest niezbędna przy wykonywaniu dokładnych otworów nieprzelotowych.Ponadto proces jest ograniczony w obecnej postaci do maszyny na powierzchniach o stosunkowo małych rozmiarach.

Niedawny rozwój

Niedawno nastąpił nowy rozwój w obróbce ultradźwiękowej, w którym stosuje się narzędzie impregnowane pyłem diamentowym i nie stosuje się szlamu.Narzędzie oscylowało z częstotliwościami ultradźwiękowymi, a także obracało się.Jeśli nie jest możliwe obrócenie narzędzia, obrabiany przedmiot może zostać obrócony.

Ta innowacja usunęła niektóre wady konwencjonalnego procesu wiercenia głębokich otworów.Na przykład, wymiary otworów mogą być utrzymywane w granicach +0,125 mm.Otwory o głębokości do 75 mm zostały wywiercone w ceramice bez spadku prędkości skrawania, jak ma to miejsce w przypadku konwencjonalnego procesu.

Zastosowanie obróbki ultradźwiękowej

Prostota procesu sprawia, że ​​jest on ekonomiczny w szerokim zakresie zastosowań, takich jak:

· Wprowadzenie okrągłych otworów i otworów o dowolnym kształcie, do których można wykonać narzędzie.Zakres możliwych do uzyskania kształtów można zwiększyć, przesuwając obrabiany przedmiot podczas cięcia.

· W operacjach obróbki skrawaniem, takich jak wiercenie, szlifowanie, profilowanie i frezowanie wszystkich materiałów przewodzących i nieprzewodzących.

· Obróbka szkła, ceramiki, wolframu i innych twardych węglików, kamieni szlachetnych, takich jak syntetyczny rubin.

· Do wykonywania gwintów w elementach wykonanych z twardych metali i stopów poprzez w przybliżeniu obracanie i przesuwanie przedmiotu obrabianego lub narzędzia.

· W produkcji matryc z węglika wolframu i ciągadeł do drutu diamentowego do procesów kucia i wytłaczania.

· Umożliwienie dentystom wywiercenia dowolnego otworu w zębach bez powodowania bólu.

Zalety obróbki ultradźwiękowej

· Niezwykle twarde i kruche materiały można łatwo obrabiać.

· Można łatwo uzyskać bardzo dokładne profile i dobre wykończenie powierzchni.

· Obrabiany przedmiot jest wolny od naprężeń.

· Wydajność usuwania metalu jest niska.

· Ze względu na praktycznie brak wytwarzania ciepła w procesie, właściwości fizyczne obrabianego materiału pozostają niezmienione.

· Operacja jest bezgłośna.

· Obsługa sprzętu jest dość bezpieczna.