Твердые материалы — Обработка ультразвуковая

Под ультразвуковой обработкой твердых материалов понимают обработку заготовок несвязанными абразивными зернами, которые получают энергию от достаточно мощного источника ультразвуковых колебаний. [c.592]

Размерная обработка твердых материалов с помощью ультразвуковых колебаний в суспензии абразива получила заметное распространение. В основном обработка ограничивается небольшими по размеру деталями, так как для обработки больших поверхностей требуются инструменты с большой площадью. На рис. VI. 33 представлены зависимости между основными параметрами обычно применяемых ультразвуковых генераторов и величиной обрабатываемых с их помощью деталей. Применяя схему с перемещением инструмента относительно детали, можно увеличить размеры обрабатываемой поверхности. Ниже рассматривается подобная обработка в виде операции ультразвукового шлифования, отличающегося от обычного шлифования тем, что абразив в виде суспензии подается в зазор между движущимся инструментом и обрабатываемой поверхностью и на систему накладываются ультразвуковые колебания. [c.366]

Применение весьма перспективного лучевого способа обработки, используемого для разрезания материала, прошивания отверстий и других видов обработки, ультразвукового способа, дающего возможность обрабатывать твердые и хрупкие материалы. [c.122]

Механические способы подготовки поверхности включают обработку струей газа (обдув) или жидкости либо твердым материалом. В качестве инструмента при обработке твердыми материалами используют резцы, щетки, зерна абразива. Процесс мажет быть интенсифицирован путем наложения ультразвуковых колебаний. [c.342]

Общие положения н схемы обработки. Ультразвуковая абразивная обработка эффективна при обработке заготовок из конструкционных материалов, имеющих низкую обрабатываемость резанием, электрофизическим и электрохимическим методами. Это заготовки из хрупких и твердых неэлектропроводных, химически стойких материалов, таких, как стекло, кварц, керамика, ситалл, алмаз, полупроводники (германий, кремний, арсенид галлия), азотированных и цементированных сталей и др. [c.609]

В частности, с помощью ультразвукового метода обработки оказывается возможным изготовлять отверстия любой формы и глубины в деталях из жаропрочных и нержавеющих сталей, из твердых сплавов, фарфора, стекла и других твердых материалов. [c.229]

Ультразвуковой обработкой условно называется большая группа технологических процессов и операций, разнообразных по своему назначению и осуществляемых с помощью различных видов энергии (химической, электрической, механической), но обязательно в присутствии механических упругих колебаний 6 частотой выше частоты слышимых звуков (ультразвуковых). В одних-процессах ультразвуковые колебания непосредственно используются для передачи в зону обработки необходимого количества энергии (например, при размерной ультразвуковой обработке твердых материалов), в Других — как средство интенсификации процессов, протекающих независимо (например, интенсификация электрохимических или химических процессов осаждения металлов). [c.314]

На рис. 274,6 показан общий вид ультразвукового станка, предназначенного для обработки полостей и отверстий в деталях из хрупких и твердых материалов (стекла, керамики, фарфора, твердых сплавов и т. д.). На нем можно изготовлять и восстанавливать вырубные, высадочные, чеканочные матрицы и волоки из твердого сплава обрабатывать отверстия в ферритах вырезать линзы из оптического стекла, пластины из германия и кремния клеймить детали из хрупких и твердых материалов и т. д. [c.621]

В течение четверти века ультразвуковая обработка хрупких твердых материалов не претерпела принципиальных изменений. Но вот что всегда вызывало досаду технологов помимо главного рабочего процес- [c.123]

Ультразвуковые станки применяют для обработки детален из твердых и хрупких материалов (стекла, керамики, кремния, твердых сплавов, алмаза и др.). Шлифование и полирование поверхностей твердых материалов и сплавов выполняют с точностью до 0,4 мкм. На этих станках получают отверстия, нарезают резьбы, затачивают резцы. [c.17]

Ультразвуковая (Сработка. Обработка твердых и хрупких материалов, как правило, затруднена. Например, очень сложно сверлить отверстия в твердых сплавах или алмазах с точностью до сотых долей миллиметра, резать стали для штампов, пластинки из твердых сплавов и шлифовать эти материалы. При обработке этих материалов применяют ультразвуковую обработку. Она заключается в том, что возбуждаемые специальными вибровозбудителями (магнитострикционными ультразвуковыми излучателями) ультразвуковые колебания с частотой 18 ООО — 30 ООО кол/с придают инструменту возвратно-поступательные колебания той же частоты. В зазор между торцом стального стержня инструмента и обрабатываемой деталью подается эмульсия с абразивным порошком. Частички абразивного порошка, приобретая большие ускорения, ударяются об обрабатываемый материал и выкалывают его. [c.63]

Обработка ультразвуковыми колебаниями получила применение при прорезке отверстий различной формы с прямыми и криволинейными осями, нарезании в них резьбы, при обработке рабочих полостей штампов, обрезке заготовок, по профилю, при гравировании и дает хорошие результаты при обработке весьма твердых и хрупких материалов (закаленная сталь, твердые сплавы, алмазы и другие драгоценные камни, стекла, керамика и т. п.). [c.200]

Известны следующие области использования энергии ультразвуковых колебаний при механической обработке материалов [97] размерная ультразвуковая обработка твердых материалов обработка мелких деталей свободным абразивом применение ультразвука для облегчения обычных процессов резания вязких материалов (точения, фрезерования, нарезания резьбы, шлифования и др.) очистка кругов в процессе шлифования. [c.360]

Золотниковые втулки могут также изготавливаться из твердых материалов, если применяется более новая технология обработки, такая, например, как электроискровая обработка или ультразвуковое сверление. По-видимому, можно использовать для этой цели и методы электролитического осаждения. Эти методы слишком новы, чтобы их можно было полностью оценить, но они, по-видимому, заслуживают применения там, где допуски на изготовление не слишком высоки. Они не применимы для обработки размеров с микронными допусками по крайней мере в их современном состоянии. Эти методы очень хороши для обработки отверстий неправильной формы, которые невозможно обработать обычными методами. [c.228]

В отличие ОТ электроэрозионной и электрохимической обработки ультразвуковой метод применим и наиболее эффективен при обработке деталей из неэлектропроводящих твердых хрупких материалов - стекла, ситаллов, керамики и др. Между инструментом (рис. 2.7.2, б), который является частью колебательной системы ультразвукового преобразователя УЗП, и обрабатываемой поверхностью прокачивается суспензия абразива (обычно карбид бора В4С). Чаще используются продольные колебания инструмента, но можно применять и поперечные или крутильные [1-7]. Между инструментом и обрабатываемой деталью создают статическую силу Р (сила подачи) порядка нескольких десятков ньютон (Р = 20. .. 3000 Н). Давление подачи Рст = ст/ и (где - площадь [c.328]

На нижнем конце концентратора 1 (рис. 11.30) закрепляется инструмент, например стержень фасонного сечения 2, с помощью которого в заготовке 3 необходимо проделать сквозное или несквозное отверстие. Включив вибратор 5 и прижав стержень 2 к заготовке 3 силой Р, подают в зону обработки через трубку 4 водную суспензию твердого абразивного порошка (обычно карбида кремния, корунда, карбида бора и др.). Под действием УЗ колебаний конца инструмента 2 абразивные частицы получают высокие скорости и, ударяясь об обрабатываемую поверхность, производят сколы небольших объемов материала. Так как таких частиц много и удары повторяются часто, то производительность ультразвуковой обработки оказывается достаточно высокой. Но важным является возможность таким способом обрабатывать твердые и хрупкие материалы — драгоценные камни, кварц, керамику и т. д., придавая им самые сложные формы. [c.317]

Основной областью применения ультразвуковой размерной обработки являются хрупкие материалы типа стекла, кварца, германия, ферритов и т. п. Часто в машиностроении ультразвуком обрабатывают твердые сплавы. Производительность и точность при этом значительно уступают электроэрозионному методу, преимуществом же является отсутствие дефектов в поверхностном слое, в частности микротрещин, и меньшая шероховатость поверхности. [c.167]

Динамическая модель. В последнее время для обработки хрупких материалов, таких, как стекло, кремний, алмаз, твердые сплавы и другие, широко применяются ультразвуковые станки. На рис. 1 приведена схема ультразвукового резания. Обработка заготовки 1 производится вибрирующим инструментом 2, под торец которого поступает суспензия абразивного порошка 3. Под ударами зерен абразива происходит скалывание мелких частиц обрабатываемого материала. Исследования процесса [4] показали, что съем материала производится лишь в случае прямого удара инструмента по абразивной частичке, лежащей на обрабатываемой поверхности. [c.128]

Перспективны электроэрозионная и размерная ультразвуковая обработка абразивом отверстий в особо труднообрабатываемых материалах (алмазах, твердых сплавах, минералокерамике, полупроводниках и т. д.). В этом случае обработка деталей происходит несвязанными абразивными зернами, получающими энергию от достаточно мощного источника ультразвуковых колебаний. Здесь инструмент совершает продольные колебания с ультразвуковой частотой (16—30 кгц) и небольшой амплитудой (0,01—0,06 мм). В рабочую зону между торцом инструмента и обрабатываемой деталью подается взвешенный в жидкости абразив (карбид бора), зерна которого под действием ударов колеблющегося инструмента производят обработку. [c.345]

За последнее время в приборостроении все шире стала распространяться обработка ультразвуком твердых, труднообрабатываемых обычными методами материалов. Ультразвуковое резание целесообразно применять как для обработки твердых, неметаллических материалов (стекло, керамика, кварц, драгоценные камни, специальная керамика и т. д.), так и для обработки деталей из твердых металлокерамических и металлических материалов (твердые сплавы, ферриты, германий, кремний и другие полупроводниковые материалы, вольфрам, закаленные на высокую твердость стали, постоянные магниты и т. д.). [c.226]

Величина давления практически не оказывает существенного влияния на износ инструмента. Исследования показали, что скорость ультразвуковой обработки в большей степени зависит от величины зерна абразива. Как при обработке твердого сплава, так и при обработке керамики существует оптимальная величина зерна абразива, при которой скорость обработки получается максимальной. Так, при обработке этих материалов оптимальное зерно было № 90 (карбид бора). Изменение величины зерна в ту и другую сторону от оптимального значения сопровождается снижением скорости обработки. [c.227]

В последнее время получил распространение способ обработки твердых материалов с помощью ультразвуковых колебаний. Этот способ состоит в следующем. Под торцовую плоскость инструмента, имеющего форму обрабатываемого отверстия, непрерывно поступает суспензия, состоящая из абразива в воде или масле. Под воздействием ультразвуковых колебаний абразивные зерна ударяются в обрабатываемую поверхность и, отрываясь от нее, уносят частицы материала. Огромное количество абразивных зерен, имеющих до 25000 колебаний в секунду, непрерывно участвуют в процессе удаления материала. Амплитуда колебаний составляет 0,1 мм. Скорость обработки стекла равна Ъ мм мин, а твердого сплава — 0,25 мм мин. Обработанная поверхность имеет чистоту в пределах у9. На фиг. 16 показана схема преобразователя электрического тока в механическую энергию ультразвуковой установки. Колебания инструмента 4 происходит после поступления электрического тока из генератора в преобразователь (трансдуктор). Верхняя часть 1 преобразователя, имеющая спиральную обмотку, называется магнитостриктором и служит для преобразования ультразвуковой энергии в механические колебания. Магпитостриктор представляет собой стержень-пакет, набранный из тонких пластинок чистого никеля или пермендюра, имеющих свойство изменять свои размеры под действием магнитного поля. При прохождении магнитного потока через стержень, обладающий магнитострикционными свойствами, длина стержня изменяется. Частота изменения длины магнитостриктора будет соответствовать частоте переменного тока, исходящего от генератора. Во избежание перегрева станка предусматривается водяное охлаждение. [c.40]

К третьим относятся сплавы с высокой магнитостракцией (системы Fe—Pt, Fe—Со, Р е—А1). Изменения линейного размера А/// образцов материалов при продольной магнитострикцин, как видно из рис. 9-16, положительны и лежат в пределах (40—120)-10 . В качестве магнитострикционных материалов применяются также чистый никель (см. рис. 9-4), обладающий большой отрицательной ыагнитострикцией, никель-кобальтовые сплавы, некоторые марки пермаллоев и различные ферриты (стр. 288). Явление магнито-стрикции используется в генераторах звуковых и ультразвуковых колебаний. Магнитострикционные вибраторы применяются в технологических установках по обработке ультразвуком хрупких и твердых материалов, в дефектоскопах, а также в устройствах преобразования механических колебаний в электрические и т. п. [c.283]

Производительность процесса, чистота и точность обработки, а также износ инструмента в значительной степени зависит от физико-механических свойств материалов. Наиболее успешно обрабатываются хрупкие непластичные материалы. Размерная обработка отверстий в закаленных сталях, пластичных жаропрочных и других аустенитных сталях и сплавах является непроизводительной и неэкономичной по сравнению с процессом резания. Целесообразна ультразвуковая обработка весьма твердых материалов (твердых сплавов, минералов и др.), когда невозмол<но применение нормального режущего инструмента. [c.345]

Ultrasoni ma hining — Ультразвуковая механическая обработка. Процесс механической обработки твердых, хрупких неметаллических материалов, который использует ультразвуковую вибрацию вращающегося алмазного сверла или дробящего инструмента. Вращательная ультразвуковая механическая обработка подобна обычному сверлению стекла и керамики алмазными сверлами, за исключением того, что вращающееся сверло вибрирует с ультразвуковой частотой 20 кГц. Вращательная ультразвуковая механическая обработка не использует поток абразивной гидросмеси в промежутке между заготовкой и инструментом. Вместо этого инструмент входит в контакт и режет заготовку, а жидкий хладагент, обычно вода, пропускается через сверло, чтобы охлаждать и вымывать струей удаленный материал. [c.1068]

Ультразвуковыми называют большую группу процессов и операций разнообразного назначения, осуществляемых с механическими упругими колебаниями частотой выше 16—18 кГц. В одних процессах ультразвуковые колебания используют для передачи в зону обработки необходимого количества энергии (размерная ультразвуковая обработка твердых материалов), в других служат средством интенсификации химических и электрохимических процессов. Ультразвуковая размерная обработка — это направленное разрушение твердых и хрупких материалов при помощи мельчайших зерен абразивного порошка, вводимых в виде суспензии в зазор между торцом инструмента и заготовкой, колеблющихся с ультразвуковой частотой. Под ударами зерен абразива скалываются мелкие частицы материала с поверхности заготовки. Обрабатываемая площадь и наибольшая глубина обработки зависят от сечения и свойств магни-тострикционного материала, из которого изготовлен двигатель-преобразователь. [c.295]

А вот один из наиболее мощных в мире ультразвуковых станков — модель 4773А. Преобразователь его рассчитан на мощность 4 киловатта, что обеспечивает обработку поверхности площадью до 3000 кв. мм. Станок серийно выпускается Троицким станкостроительным заводом. Он предназначен для обработки полостей и отверстий в деталях из хрупких и твердых материалов. На нем выполняют следующие операции изготавливают и доводят (а также восстанавливают) вырубные, высадочные и чеканочные матрицы из твердого сплава вырезают заготовки линз из оптического стекла с предварительной обработкой поверхности из пластин германиевых и кремниевых кристаллов выполняют элементы электронных приборов наносят риски на германиевые и кремниевые пластины клеймят детали из хрупких и твердьи материалов сверлят отверстия в ферритах, кристаллах лейкосапфиров и т. д. Станок позволяет осуществлять предварительную и чистовую обработку деталей без их перестановки. Специальное устройство обеспечивает постоянную скорость обработки независимо от глубины обрабатываемой полости или отверстия. [c.121]

Различные технологические операции ультразвуковой обработки выполняют на ультразвуковых станках. На рис. 213, б показан общий вид ультразвукового прошивочного станка модели 4772А, предназначенного для обработки полостей и отверстий в деталях из хрупких и твердых материалов (стекла, керамики, фарфора, твердых сплавов и т. д.). На ней можно изготовлять и восстанавливать вырубные, высадочные, чеканочные матрицы и волоки из твердого сплава обрабатывать отверстия в ферритах вырезать линзы из оптического стекла, пластины из германия и кремния клеймить детали из хрупких и твердых материалов и т. д. [c.422]

В настоящее время широкое применение в различных отраслях промышленности находят способы обработки и разделения твердого тела на части потоками энергии от различных энергоисточников обработка ультразвуковая и электроэрозионная при помощи плазменных и лазерных установок в магнитном поле ферромагнитными порошками обработка и разделение материалов абразивно-жидкостными струями разрушение и разрезание различных твердых тел гидроструями. [c.44]

При использовании ультразвуковых импульсных дефектоскопов -с приемом отраженных сигналов со щупами из твердых материалов (пря.мых или призматических) правильная расшифровка результатов прозвучивания любых изделий имеет большое значение. На обычных импульсных дефектоскопах результаты наблюдаются в виде пиков на экране электронно-лучевых трубок, образованных отраж-енными от дефектов импульсами ультразвуковой энергии или от донных ультразвуковых импульсов. На амплитуду видимых пиков может оказывать влияние ряд факторов, о которых мы уже упоминали, а именно величина и глубина залегания дефектов, обработки и форма пов-ерхноотей контролируемых изделий, структура материала, частота ультразвука, качество искательных щуп-ав и т. д. [c.186]

Следует отметить, что настоящее время вопросам ультразвуковой эрозии, используемой для обработки хрупких и твердых материалов, уделяется большое внимание как в СССР, так и за рубежом. Свидетельством тому являются большие работы, ведущиеся по изысканию современных ультразвуко-42 [c.42]

Одним из наиболее интересных и перспективных промышленных применений ультразвука является процесс, получивший название ультразвукового резания, или ультразвуковой размерной обработки. Ультразвуковое резание открыл около 20 лет назад американский инженер Льюис Бэ-лемут [1]. Исследуя дробление ультразвуком абразивных порошков, он обнаружил, что приближение колеблюш егося торца излучателя к поверхности сосуда, в котором находится суспензия абразива, приводит к разрушению поверхности в месте контакта. Выяснилось, что таким способом разрушаются все хрупкие материалы — стекло, керамика, твердые сплавы, сапфир, рубин и даже алмаз. Особенно ценным оказалось то, что форма полученного углубления весьма точно повторяла рельеф торца излучателя. Способ быстро нашел промышленное применение и уже 1953—1955 гг. в различных странах начали появляться промышленные образцы ультразвуковых станков. [c.11]

Наиболее мощным из всех выпускаемых в мире станков [68] является универсальный ультразвуковой станок мод. 4773А преобразователь станка рассчитан на мощность 4 кет, что обеспечивает обработку поверхности площадью до 3000 мм . В конструкции станка учтены последние достижения в области ультразвуковой обработки. Станок предназначен для обработки вырубных, ковочных, высадочных и чеканочных твердосплавных матриц, вырезки из оптического стекла заготовок линз, предварительной обработки поверхности линз, вырезки из пластин германия и кремния кристаллов для полупроводниковых приборов, нанесения рисок на пластины германия и кремния, клеймения деталей из хрупких и твердых материалов, обработки отверстий в ферритах, прошивания глубоких отверстий в кристаллах лейкосапфиров и др. [c.62]

В каждой ультразвуковой колебательной системе предусмотре резьбовое крепление сменных рабочих органов, предназначенных да реализации различных технологических операций. Один преобразователей предназначен для обработки твердых материале различными рабочими инструментами, показанными на рис. 3.7. (склейк [c.74]

В современном машиностроении и приборостроении широко применяют изделия из твердых неметаллических материалов. Прп обработке деталей из минералокерамики, ситаллов и рубина сложной операцией является сверление отверстий малого диаметра. Применение обычной схемы ультразвукового резания (см. рис. 1,6), сверление твердосплавным инструментом малоэф- [c.164]

А4агнитно-мягкие ферриты обладают всеми механическими свойствами керамики. Они тверды и хрупки, при спекании дают усадку от 10 до 20 % и совершенно не допускают обработку резанием. Ферриты хорошо шлифуются и полируются абразивными материалами. Для точной доводки размеров и для разрезания ферритовых изделий следует применять алмазные инструменты. Склейку следует производить клеем БФ-4 по общепринятой технологии. Поверхности можно спаивать оловянньпйи припоями при условии предварительного ультразвукового лужения их оловом (паяльник одновременно должен являться излучателем ультразвука). При расчете изделий из ферритов можно принимать следующие усредненные значения их механических и тепловых параметров модуль упругости на сжатие 150 ГПа коэффициент линейного расширения 10" 1/1 °С коэффициент теплопроводности [c.190]

В НИАТе были проведены исследования процесса интенсификации ультразвуковой обработки сталей марки 5ХНВ, жаропрочных сплавов и твердого сплава Т15К6. В качестве электролита применялся 30%-ный водный раствор поваренной соли. Абразивом служил карбид бора зернистостью 240. Концентрация абразива 50% по объему. Материалом инструмента была инструментальная незакаленная сталь У8А. В качестве вибратора использовался двух- [c.230]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...