Ультразвукова обробка

 

Ультразвукову обробку використовують для скерованого відокремлення з оброблюваної поверхні заготовки дрібних частинок матеріалу за допомогою завислих у суспензії вільних абразивних зерен, які приводяться в рух інструментом, що коливається з ультразвуковою частотою (16...30 кҐц). Ультразвукову обробку можна розглядати як різновид механічної.

Ультразвукова обробка ґрунтується на фізичному явищі магнітострикції, тобто на здатності феромагнітних матеріалів змінювати розміри під дією магнітного поля і відновлювати свої розміри до попередніх в момент зняття цього поля.

Оброблювану заготовку 8 (рис. 7.2.5) поміщають у ванну 1, наповнену суспензією 4, що складається з води й абразивних зерен (карбіду бору, карбіду кремнію, рідше з алмазу).

Твердість абразивного зерна повинна перевищувати твердість оброблюваного матеріалу. Сталевий інструмент 2 середньої твердості, що має профіль оброблюваної порожнини, підводять до заготовки 8. Він отримує коливання від осердя 6, виготовленого з феромагнітного матеріалу. На осердя через обмотку 7 накладають змінне магнітне поле, створюване генератором струму ультразвукової частоти. Механічна частота коливання осердя дорівнює частоті електричного струму в обмотці. Інструмент з'єднаний з осердям через хвилевід 5 із змінним поперечним перерізом, який збільшує амплітуду коливань до 10...60 мкм. Проміжок між торцем інструмента й оброблюваною поверхнею автоматично підтримується в межах 0,05...0,08 мм. У цьому проміжку і циркулює суспензія. Торець інструмента завдає ударів по абразивних зернах, що лежать на оброблюваній поверхні, внаслідок чого абразивні зерна заглиблюються в оброблюваний матеріал й відколюють його частинки. Збільшуючи зернистість абразиву, підвищують продуктивність обробки, але погіршують точність і якість обробленої поверхні.

 

 

Рис.5 - Схема ультразвукової обробки:

1 — вапна; 2 — інструмент; З — рух рідини від насоса; 4 — абразивна суспензія;

5 — хвилевід; 6 — осердя; 7 — обмотка; 8 — заготовка; 9 — рух рідини до насоса

Ультразвукова обробка застосовується для прошивання отворів, пазів тощо в заготовках з крихких і твердих матеріалів (твердих сплавів, феритів, кераміки, скла, дорогих матеріалів та ін).