Способ финишной ультразвуковой обработки

шает усилия от составляющей динамической силы инструмента 1 в направлении, перпендикулярном к обрабатываемой поверхности детали 3, которое предварительно определяется в режиме работы преобразователя на холостом ходу и устанавливается механизмом 4 поджима, На инструменте 1, соединенном с преобразователем 2, возбуждают ультразвуковые колебания, перпендикулярные к поверхности детали 3, касательные и крутильные в плоскости обработки поверхности Детали. Обеспечивают режим работы преобразователя 2 таким, чтобы величина амплитуды1 1 колебаний была равна (- " - ) от8 10 среднего размера режущих зерен в инструменте 1. Эта экспериментально полученная величина характеризует оптимальную зависимость прочностных и режущих свойств абразивного инструмента от амплитуды ультразвуковых колебаний. Детали 3 сообщают относительно инструмента 1 одновременно вращательное с заданной скоростью и возвратно-поступательное перемещения с определенной подачей, .Сложная кинематика относительного движения детали 3 позволяет инструменту 1 осуществить съем материала во всех точках детали,В результате контактного взаимодействия инструмента. 1 с деталью 3 происходит осциллирующее врезание зерен инструмента по сложной спиралевидной траектории вглубь материала. Суммарный объем области разрушения отдельными зернами инструмента, движущимися по сложной траектории, превосходит объем разрушения при движении зерна по траектории в результате. только однонаправленных колебаний, что положительно отражается на производительности процесса. Результирующий вектор силы резания направлен вглубь материала под меньшим углом к поверхности, при этом формируется нарушенный слой меньшей Мпротяженности. Сложная траектория движения зерен инструмента позволяет снимать микронеровяости одновременно в двух плоскостях - в продольном и поперечном направлениях что позволяет получить меньшую шероховатость поверхности. Небольшие по величине амплитуды колебаний инструмента дают возможность удалять тон 5 10 15 25 35 40 50 55 кие слои материала толщиной от. единиц и десятков микрометров, особенно необходимые на финишных операциях. На станине 5 установлены две вертикальные стойки 6 и 7, на одной из которых 6 под углом к детали 3 на шарнире размещен ультразвуковой преобразователь.2 с концентратором 8 и инструментом 1, а на другой 7 перпендикулярно преобразователю 2 - механизм 4 прижима в виде регулируемой пружины. На станине 5 расположен механизм установки и перемещения детали, выполненный в виде поворотного от привода 9 стола 10 со смонтированнай на нем кареткой 11 воэвратнопоступательного перемещения детали 3 от привода 12, В каретке 11 установлена поворотная шаровая опора 13, на плоскости которой крепится деталь 3, Концентратор 8 преобразователя 2 выполнен ступенчатым с винтовой проточкой 14 на большей по диаметру ступени со скошенным относительно оси концентратора 8 торцом на второй ступени, Абразивный или алмазный инструмент 1 .крепится к скошенному концу концентратора 8.Перед работой механизм 4 прижима ультразвукового преобразователя 2 настраивается на потребное расчетное усилие поджима с помощью регулировочного винта 15. После этого устанавливают деталь 3 на плоскость шаровой опоры 13 и закрепляют., например, клеевым соединением. Подводят инструмент 1, предварительно закрепленный на торце концентратора 8, до касания. с деталью 3 и фиксируют поджимным механизмом 4 прижима. С помощью шаровой опоры 13 добиваются установки образца 3 и инструмента 1 в одной плоскости, Подключают ультразвуковой преобразователь 2 к генератору (не показан), возбуждают на инструменте ультразвуковые колебания, включают привод 9 поворотного стола 10 и привод 12 возвратно-поступательного перемещения каретки, Осуществляется обработка детали 3 инструментом 1, колеблющимся в трех разных направлениях одновременно, Деталь вращается относительно инструмента 1 и имеет возвратно-поступательное перемещение.П р и м е р. Обрабатывают керамические пластины ЦТСалмазным инструментом АС 8 на связке М 1 зернистостью 63/50, 1007 концентрации.в остав ехред Редактор Н,Ла Корректор А.Обруч е Заказ 1816 Тираж 613 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета поизобт.етениям и открытиям при ГКНТ СССР13035, Москва, Ж, Рашская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород Гагарина,10 157Ультразвуковые параметры; частота колебаний 30 кГц,.максимальная амплитуда колебаний 7,5 мкм. Режимы пере.мещения детали скорость 7 об/мин;подача 10 мм/мин, Обработанные детали имеют поверхности с шероховатостью слоя на 50-707 меньше, чем обработанные известным способом по схеме доводки,Способ позволяет в процессе ультразвуковой финишной обработки хрупкихматериалов абразивныМ инструментомповысить качество обработанной по.верхности и уменьшить глубину нарушенного почерхностного слоя, вызванного предьдущими обработками,При зтом не нарушается плосконаправленность поверхности и,снижаетсяшероховатость, что положительно сказывается на зксплуатационных свойствах деталей, снижаются время обработки и трудоемкость на финишных операциях в 5-10 раз,Способ финишной ультразвуковойобработки хрупких материалов абразивным инструментом, прижатым к деталии совершающим продопьные и поперечные колебания, о т л и ч а ю щ и Й-с я тем, что, с целью повып.ения качества обработки за счет полученияоднородного микрорельефа с минимальной дефектностью поверхности, прижиминструмента осуществляют с усилием,не превынаюшим значение составлякяцейдинамической силы, перпендикулярнойобрабатываемой поверхности, а ампли 2 О туду колебаний берут равной 1/8-1/10величины среднего размера зерна винструменте,