Ultraheli töötlemise tutvustus

Ultraheli töötlemise tööpõhimõte

Joonisel on kujutatud ultraheliga töötlemise operatsioon. Elektrooniline ostsillaator ja võimendi, tuntud ka kui generaator, muundab olemasoleva madalsagedusliku elektrienergia muundurile tarnitavaks kõrgsageduslikuks võimsuseks suurusjärgus 20 kHz.

Andur töötab magnetroni ahelaga. Kõrgsageduslik toiteallikas aktiveerib magnetostriktiivse materjali virna, mis tekitab tööriista pikisuunalise vibratsiooni. Selle vibratsiooni amplituud on lõikamise eesmärgil ebapiisav. Seetõttu edastatakse see läbitungivale tööriistale mehaanilise teravustamisseadme kaudu, mis tagab tööriista otsas soovitud amplituudi intensiivse vibratsiooni.

Mehaanilist fokuseerimisseadet nimetatakse mõnikord kiirustrafoks. See on kitsenev säär ehk sarv. Selle ülemine ots on magnetostriktiivse materjali alumise külje külge kinnitatud või kõvajoodisega. Selle alumine ots on varustatud vahenditega tööriista kinnitamiseks.

Kõik need osad, sealhulgas vähese süsinikusisaldusega või roostevabast terasest valmistatud tööriist soovitud õõnsuse kujule, toimivad nii, et üks elastne keha kannab vibratsiooni tööriista otsa.

Tavaliselt kasutatavad abrasiivid on

alumiiniumoksiid (alumiiniumoksiid), boorkarbiid, ränikarbiid ja teemanttolm. Boor on kõige kallim abrasiivmaterjal ja sobib kõige paremini volframkarbiidi, tööriistaterase ja kalliskivide lõikamiseks. Räni leiab enim rakendust. Klaasi ja keraamika lõikamiseks leitakse parim alumiiniumoksiid.

Abrasiivne läga levitatakse pumpamise teel tööriista liidesele. Jahutatava suspensiooni jahutamiseks temperatuurini 5–6 ° C kasutatakse jahutatud jahutussüsteemi. Hea meetod on hoida läga lõiketsoonis vannis.

Abrasiivi suurus varieerub vahemikus 200 ja 2000. Jämedad klassid sobivad hästi lihvimiseks, samas kui viimistlemiseks kasutatakse peenemaid sorte, näiteks 1000 tera. Värsked abrasiivid lõikavad paremini ja läga tuleb seetõttu perioodiliselt asendada

Täpsus

Pehmete ja rabedate materjalide, nagu pehme keraamika, maksimaalne läbitungimiskiirus on suurusjärgus 20 mm min, kuid kõvade ja sitkete materjalide puhul on läbitungimiskiirus väiksem. Mõõtmete täpsus on võimalik kuni t0,005 mm ja pinna viimistlus kuni Ra väärtuseni 0,1-0,125 mikronit.

Töötlemise lõpetamiseks on võimalik minimaalne nurga raadius 0,10 mm. USM-masinate suuruste vahemik varieerub kergetest kaasaskantavatest tüüpidest, mille sisend on umbes 20 W, kuni rasketeni, mille võimsus on kuni 2 kW.

Protsessi piirangud

Protsessi peamine piirang on suhteliselt madal metalli lõikamise määr. Maksimaalne metalli eemaldamise kiirus on 3 mm® / s ja energiatarve on suur. Silindriliste aukude sügavus on praegu piiratud tööriista läbimõõduga 2,5 korda.

Tööriista kulumine suurendab ava nurka, samas kui teravad nurgad muutuvad ümardatuks. See tähendab, et tööriista asendamine on hädavajalik täpsete pimeaukude valmistamisel. Samuti on protsess praegusel kujul piiratud masinaga suhteliselt väikestel pindadel.

Hiljutine areng

Hiljuti on ultraheli töötlemisel toimunud uus areng, kus kasutatakse teemanttolmu immutatud tööriista ja ei kasutata läga. Tööriist on võnkunud nii ultraheli sagedustel kui ka pööranud. Kui tööriista pole võimalik pöörata, võib toorikut pöörata.

See uuendus on kõrvaldanud mõned tavapärase protsessi puudused sügavate aukude puurimisel. Näiteks võib ava mõõtmeid hoida ~ 0,125 mm piires. Keraamikasse on puuritud kuni 75 mm sügavused augud, ilma et töötlemiskiirus langeks, nagu tavaprotsessis kogetud.

Ultraheli töötlemise rakendamine

Protsessi lihtsus muudab selle ökonoomseks paljude rakenduste jaoks, näiteks:

· Tutvustame ümmargusi auke ja mis tahes kujuga auke, mille jaoks saab tööriista valmistada. Saadava kuju ulatust saab tooriku lõikamise ajal liigutades suurendada.

· Töötlemistoimingutel, nagu puurimine, lihvimine, profileerimine ja freesimine kõigil nii juhtivatel kui ka mittejuhtivatel materjalidel.

· Klaasi, keraamika, volframi ja muu kõva karbiidi, vääriskivide, näiteks sünteetilise rubiini, töötlemine.

· Keermete lõikamisel kõvadest metallidest ja sulamitest valmistatud detailides töödeldava detaili või tööriista ligikaudse pööramise ja tõlkimisega

· Volframkarbiidi ja teemanttraadi valmistamisel surevad ja surevad sepistamis- ja ekstrusiooniprotsessid.

· Võimaldades hambaarstil puurida hammastele mis tahes kujuga auk ilma valu tekitamata.

Ultraheli töötlemise eelised

· Eriti kõvad ja rabedad materjalid on kergesti töödeldavad.

· Väga täpsed profiilid ja hea pinna viimistlus on kergesti saavutatavad.

· Töödeldud toorik on pingetest vaba.

· Metalli eemaldamise määr on madal.

· Kuna protsessis praktiliselt ei teki soojust, jäävad töömaterjali füüsikalised omadused muutumatuks.

· Operatsioon on hääletu.

· Seadmete kasutamine on üsna ohutu.