| Индекс материала |
|---|
| Ультразвуковая обработка |
| 2 |
| 3 |
| Все страницы |
1) Ультразвуковая обработка выполняется колеблющимся с большой (ультразвуковой) частотой инструментом, - поперечное сечение которого соответствует форме обрабатывамой детали. Этим методом производится разрезание, обработка плоскостей, долбление и прошивка отверстий различной формы и размеров в хрупких и твердых материалах. Он применяется также для очистки поверхностей деталей, пайки, сварки и т. д.
В отличие от других электрофизических способов обработки ультразвуком можно обрабатывать как токопроводящие материалы (закаленную сталь, металлокерамические сплавы), так и материалы, не проводящие электрического тока (стекло, керамику, кремний, рубин, алмаз).
2) Ультразвуковые колебания частотой от J б до 25 тыс. герц получаются от акустической головки (рис. ПО). В ней электрические колебания преобразуются в звуковые вследствие магнитострикционного эффекта, заключающегося в том, что с изменением напряженности магнитного поля некоторые материалы (никель, кобальтовый сплав) изменяют свои размеры. Изготовленный из магнитострикционного материала пакет 2, находящийся в корпусе 4, под действием электрических колебаний, подаваемых в окружающую его
обмотку 3 и создающих магнитное поле, получает упругие колебания с ультразвуковой частотой. К торцу пакета (вибратора) припаивается переходной стержень, на конце которого устанавливается рабочий инструмент 5, изготовленный из конструкционной углеродистой стали. В корпус головки подается вода для охлаждения.
Ультразвуковые колебания обладают большой удельной мощностью.
3) Для обработки отверстий инструмент получает ультразвуковые колебания. В зону обработки — зазор между торцом инструмента и заготовкой 6 — соплом 1 подается под давлением жидкость (вода или масло) со взвешенными в ней частичками карбида кремния или карбида бора зернистостью № 16—3. Под действием ультразвуковых колебаний абразивные зерна ударяют по поверхности заготовки и скалывают с нее мелкие частички, которые удаляются струей жидкости. Благодаря большому числу колебаний и большому количеству абразивных зерен, участвующих в процессе, обработка происходит интенсивно и отличается высокой производительностью.
Подавая инструмент в осевом направлении, получают отверстие нужной глубины.
4) Ультразвуковая обработка обеспечивает точность до 0,01—0,02 мм и чистоту поверхности до 9-го класса.
Скорость обработки ультразвуком для твердых сплавов составляет 0,3—0,5, закаленной стали — 0,05—0,1, стекла и кварца— 2—15 мм/мин.
6.6. Лучевые методы обработки
гии^н Э™ методы обработки основаны на использовании энер-личей апра_вленного пучка ускоренных электронов (электронно-обраб fa6oTKa) или мощного светового луча (светолучевая
Они используются для обработки как металлических, так и неметаллических материалов с любыми физико-механическими свойствами и позволяют получать весьма малые отверстия, пазы и щели, разрезать заготовки, вырезать детали любой конфигурации. Лучевыми методами сваривают и плавят металлы.
2) Установка для электроннолучевой обработки (рис. 111, а) состоит из электроннолучевой трубки (электронная пушка) ц рабочей камеры, где создается вакуум и куда помещается обрабатываемая заготовка.
Электронная пушка является источником электронного луча — сфокусированного пучка электронов. Разогретый катод / благодаря эмиссии создает поток электронов. Вследствие разности потенциалов между катодом и анодом 3 пучок электронов приобретает скорость до десятков и сотен километров в секунду и фокусирующим наконечником 2 и электромагнитной катушкой 4 формируется в узкий луч диаметром от, миллиметра до нескольких микрон. При попадании на изделие 5 он резко тормозится. В результате кинетическая энергия движущегося пучка электронов превращается в тепловую. Поскольку электронный луч обладает очень большой концентрацией энергии, в точке соприкосновения его с заготовкой выделяется значительное количество тепла (температура повышается до 6000° С), что приводит к плавлению и даже испарению любых материалов. Перемещая электронный луч по поверхности заготовки, можно вести обработку па заданному профилю.
3) Светолучевая обработка (рис. 111,6) выполняется при помощи светового луча, излучаемого оптическим квантовым генератором (лазером). В кристаллическом оптическом квантовом генераторе стержень 2 из монокристалла рубина (окиси алюминия с примесью хрома) с отполированными и посеребренными торцами окружен спиральной ксеноновой лампой /, рас' полагающейся в цилиндрическом корпусе 3. При разрядке конденсатора 7, питающегося от источника электрического тока о,
лампа периодически вспыхивает. В момент вспышки атомы хрома в кристаллах рубина переходят в возбужденное состояние и после прекращения вспышки излучают избыточную энергию. , Энергия в виде фотонов, направленных вдоль оси стержня, вызывает в нем цепную реакцию. Возникающий поток фотонов многократно отражается от торцов — непрозрачного А и полупрозрачного Б, лавинообразно нарастает и вырывается из торца Б в форме мощного светового луча. Линза 4 фокусирует его на поверхность обрабатываемой заготовки 5, на площадь диаметром до 0,01 мм.
Обладая очень большой энергией, сконцентрированной на очень малой площади, световой луч создает температуру до нескольких тысяч градусов. Материал детали плавится и частично испаряется. Обработка ведется на воздухе и продолжается доли секунды.
6.7. Электрохимическая обработка металлов
1) Выше уже указывалось, что электрохимическая обработ-металлов осуществляется в основном за счет анодного рас-«ворения.
Электрод / (рис. 112, а), являющийся рабочим инструментом, подключен к отрицательному полюсу источника электрического тока. Он выполняется из меди или нержавеющей стали. К обрабатываемой заготовке 2 подводится положительный полюс источника тока 4. Таким образом, инструмент является катодом, а заготовка — анодом. В пространство между электродами подается под давлением электролит 3— водный раствор хлористого натрия (поваренной соли).
Под действием электрического тока в результате возникающих при этом химических реакций анод будет растворяться. Продукты растворения уносятся электролитом. Подавая инструмент по мере обработки, с тем чтобы сохранять определенный зазор А между электродами, можно в зависимости от формы инструмента получить на аноде поверхность любой формы (рис. 112,6), отверстие, полость и т. п.
Так выполняется размерная обработка деталей электрохимическим методом.
2) Размерная электрохимическая обработка ведется при напряжении 12—24s и большой силе тока (плотность тока до 200а на квадратный сантиметр). Процесс отличается высокой производительностью (при изготовлении отверстий подача инструмента достигает 5—8 мм/мин). В результате обработки обеспечивается точность до десятых долей миллиметра и чистота поверхности 7—9-го классов. Рабочий инструмент при этом почти не изнашивается.
3) При электрохимическом полировании плоских деталей инструмент — катод — имеет также плоскую форму. В результате электрохимических процессов, протекающих при прохождении электрического тока, выступающие неровности на поверхности будут растворяться и она приобретет нужную чистоту.
Аналогично производится очистка поверхности от окалины, удаление заусенцев, электрохимическое шлифование и т. Д- ,
| < Предыдущая | Следующая > |
|---|
