Для поиска темы - пользуйтесь СИСТЕМОЙ ПОИСКА


Стоимость дипломной работы


Home Материалы для работы Ультрозвукова обробка

Ультрозвукова обробка
загрузка...
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 

Ультрозвукова обробка

Високошвидкісні способи обробки є перспективним способом, особливо у зв'язку з такими дорогими проектами, як дослідження космічного простору. Прогнози вказують на те, що ці прийоми стануть дуже важливими в майбутньому, особливо для дрібносерійних виробництв і обробки спеціальних матеріалів високошвидкісними ріжучими інструментами. Носіями енергії можуть бути ударні хвилі та електромагнітні хвилі. Ударні хвилі утворюються в різних середовищах (повітря, вода, пісок) за рахунок детонації вибухових речовин, згорання газу або порошкоподібного пального, розширення переохолоджених газів або іскрового розряду, тобто є багато варіантів засобу. Вони застосовуються в основному при формуванні, але зустрічаються і в підготовчих цехах, а також при різанні, з'єднанні або нанесенні покриттів [25].
Найвідомішими прийомами високошвидкісного формування є вибухове електромагнітне або електрогідравлічне формування. Швидкість і продуктивність порівняно із звичайними способами збільшуються на кілька порядків. В усіх цих способах бере участь тільки один інструмент, відносно якого з великою швидкістю пересувається заготовка, піддаючись формуванню за рахунок сили тяжіння.
Ударні хвилі, що виникають при детонації вибухової речовини, діють на заготовку, як правило, через проміжне середовище (найчастіше це вода, рідше твердий матеріал), притискаючи її до інструмента і формуючи виріб.
При достатньо низькій вартості формовочного інструменту і невеликих капіталовкладеннях цей спосіб дозволяє виробляти деталі складної форми, що важко формуються. Форми найчастіше прості і можуть бути виконані з бетону, пластмаси, твердих порід дерева або ебоніту.
При електромагнітному формуванні використовують енергію магнітних полів. Якщо в конденсаторі накопичена енергія до 100 кВт, то при його миттєвій розрядці створюється високоінтенсивне магнітне поле, яке створює в заготовці протилежно направлений струм. Оскільки він теж індукує своє магнітне поле, то на заготовку діють сили, що виникають при взаємодії протилежно направлених магнітних полів, і піддають її формуванню без будь-якого проміжного середовища.
При електрогідравлічному формуванні носієм енергії є ударні хвилі, що виникають при підводному розряді. Сучасні промислові установки працюють з напругою від 5 до 15 кіловольт, а розробляються — до 50 кіловольт.
Якщо електромагнітна обробка служить в основному для з'єднання та збирання, то вибухове плакірування відкриває нові можливості при нанесенні покриттів, дозволяє з'єднувати матеріали, які не поєднуються звичайними способами.
При вибуховому плакіруванні між матеріалами, що з'єднуються, виникає швидкоплинний потік пластичного або рідкого металу, утворюючи на поверхні розділу хвилеподібні зачіплення, що веде до появи глибоких і міцних зв'язків. Вибухове плакірування може стимулювати розробку і виготовлення нових композиційних матеріалів.
Відомі також швидкісні способи в галузі заготовчого виробництва (ущільнення порошків) і обробки (перфорування), однак їхнє значення не таке велике, як в техніці з'єднання та нанесення покриттів.
Швидкісні способи впливають і на властивості матеріалів. Це явище свідомо використовується при вибуховому загартуванні. Технологічно у вибухового загартування немає нічого спільного з термообробкою — заготовка повинна бути максимально зміцнена при мінімальній модифікації форми. Для цього при відповідних формах заготовки і основи необхідні ударні хвилі з великою амплітудою стискання (до 150000 МПа). Обсяг використання вибухового загартування техніці сьогодні ще важко оцінити.
Ці специфічні технологічні прийоми доповнять у майбутньому вже звичні нам способи і набуватимуть дедалі більшого значення, забезпечуючи реалізацію великомаштабних проектів.
Зміцнення металів є перспективним напрямком підвищення надійності, збільшення терміну експлуатації з одночасним зменшенням металоємкості і собівартості деталей машин, приладів та обладнання. У машинобудуванні найширше застосовується нанесення на робочу частину виробів зносостійких покриттів. Способи нанесення покриттів: хіміко-термічна обробка, наплавлення, плазмове, детонаційне та вакуумне іонно-плазмове напилення, електроіскрове легування. Серед зміцнюючих технологій особливе місце посідає ультразвукове зміцнення. Переваги методу - експресність, висока ефективність, можливість обробки виробів, які не піддаються зміцненню іншими способами.
Ультразвукова (УЗ) обробка з частотою коливань 16-30 кГц за останні роки набула різнобічного застосування, бо може використовуватися для всіх матеріалів, у тому числі і тих, що не проводять електричний струм. її застосовують для отримання отворів (наприклад, з криволінійною віссю), канавок і різей у твердих сплавах, загартованих сталях, склі, алмазі, кварці тощо. Крім того, ультразвуком очищують та оздоблюють поверхні виробів (ультразвукове шліфування та полірування). Точність УЗ-обробки досягає 3 мкм при чистоті К=10. В ультразвукових установках для механічної обробки застосовують випромінювачі-вібратори. Схема ультразвукової установки (УЗУ) з деформувальним інструментом у вигляді напівсфери
Перетворювач (4) виготовлений не суцільним, а з тонких пластин (щоб зменшити втрати на вихрові струми), розміщується в обмотці збудження, підключеній до генератора ультразвукової частоти (5). Змінне магнітне поле визначає періодичну (відповідну частоті) деформацію вібратора. Для підсилення вібрації на змінне магнітне поле накладається постійне магнітне поле. Таким чином, електромагнітні коливання генератора перетворюються на механічну вібрацію з амплітудою, яка вимірюється сотими частинами міліметра.
Вібрація через концентратор (2) передається інструменту (1), який обробляє заготовку (6). До робочого торця інструмента, який виготовляється за формою потрібного отвору, підводиться струмінь рідини, що містить абразивний порошок (карбід бору В4С, карборунд АІ2Ог алмаз С).
Ультразвукові генератори, призначені для живлення електроакустичних перетворювачів, перетворюють струм промислової частоти на струм високої частоти. Ультразвукові генератори (УЗ-технологічнс обладнання) випускають таких типів: лампові, лампово-транзисторні, транзисторні, тиристорні. Нині широко використовуються транзисторні генератори. Порівняно з генераторами інших типів вони мають вищий ККД (до 65%). Найпотужніший генератор - УЗГ-10.
Ультразвукові хвилі є механічними коливаннями в діапазоні частот, що лежить вище 20 кГц. Вони, на відміну від електромагнітних хвиль, поширюються тільки в матеріальному середовищі. Енергія ультразвуку у дедалі більших масштабах використовується в промисловому виробництві.
Сучасне виробництво неможливо уявити, наприклад, без ультразвукового очищення. В промисловості можна зустріти ультразвукове свердлення деталей найрізноманітнішої форми з твердих і крихких матеріалів (свердлять дорогоцінне каміння, скло, ферити, кераміку, кремній, германій), а також ультразвукове зварювання металів і пластмаси.
Ультразвукове зварювання відкриває ще ширше коло можливостей для з'єднання матеріалів, що не піддаються звичайним способам зварювання або утворюють під впливом високих температур рідку фазу, що також перешкоджає традиційним способам з'єднання. В той час, як ультразвукове зварювання пластмаси відбувається при підведенні тепла, у металів подібний спосіб не спричиняє утворення рідкої фази, і процес іде аналогічно холодному зварюванню тиском.
Починається використання ультразвукових способів у технології формування і при різанні (ультразвукове різання дає високоякісні поверхні).


Похожие материалы:

 
загрузка...

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить