Способ обработки отверстий

бович, В.Д, Харламенко В. Витебское отделени и полупроводн Инсти ков А) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ нно пертверстиащениееиещени рош 3 2Изобретение относится к обработ- при котором проволоке сообщают ультне отверстий, преииущественно к по-, развуковые колебания от двух преобралировке отверстий в алмазных волоках, зователей и.одновреме емещают и может быть использовано в машино- ее вдоль образующей о я волоки, строительной, металлургической и дру- волоке же Сообщают вр и воэвратгих отраслях промышленности.. но-поступательное пер е вдольИзвестен способ абразивной обработ- ее оси 2).ки отверстий в диэлектрических иатериалах с помощью ферромагнитного аб- Недостаток этого способа состоитразивного порошка, при котором абра в тои, что интенсивность ультраэвуко" зивный порошок перемещают поконтуру еых колебаний зависит от усилия приобрабатываемого отверстия вРащающим- жатия проволоки к образующей отверс"ся,магнитным полем. При этом скоРость тий и количества абразивных зерен в перемещения зерен ферромагнитного по- .зоне.обработки. Кроме того, вследстка достигает 1000 м/с11., вие сложной кинематики движения про 1Недостатком способа является то, . волоки, и волоки невозможно получить что обработка отверстий малого диа- малые отверстия точной геометрической метра, например 200 мки и менее, за- формы. При увеличении скорости вратруднена, так как.абразивным зернам щения волоки на точность обработки невозможно сообщить большие скоростивлияют радиальное биение в подвипниперемещения. ках(При значительных скоростях обраИэвестен также способ обработки ботки под действием центробежных сил отверстий в волоках с помощью воль-меньшее количество зерен попадает в фрамовой перематываеиой проволоки, зону обработки.93139Цель изобретения - улучшение точ носТи и качества обработки.Указанная цель достигается тем, что при обработке непрофилированным инструментом проволокой, колеблющимся изгибно с ультразвуковой частотой, при подаче в зону обработки магнитоабразивного порошка, ультразвуковые колебания проволоке сообщают от колеблющейся волоки, проволоку допол- .1 О нительно перемещают по контуру отверстия, амплитуда изгибных колебаний проволоки будет в пределах 0,005-0,015 ее диаметра, а диаметр проволоки задают 0,9-0,95 исходного диаметра от верстия.Обработка отверстия происходит в результате двух процессов - ультразвукового шлифования и ультразвуковой абразивной обработки, 26Улучшение точности и качества обработки (снижение шероховатости и повышение диаметрической точности при обработке отверстия малого диаметра) достигается путем упрощения кинемати" д ки движения при одновременном сообщении абразивным зернам больших скоростей резания и увеличения их количества в зоне обработки.На чертеже показана установка, осуществляющая предлагаемый способ.Установка состоит из основания 1, на боковой стенке. которого располо" жен ультразвуковой преобразователь 2, соединенный с волноводом 3. На кон 35 це волновода 3 в пучности колебаний установлена обрабатываемая .волока Катушка 5 с проволокой 6 закреплена на шкиве 7 Конец проволоки 6 проходит через эксцентричное отверстие в шкиве 7, волоку 4, эксцентричное отверстие в шкиве 8 и закрепляется на катушке 9. Катушки 5 и 9 поочередно приводятся во вращение механизмами (не показаны), которые расположены45 на торцах шкивов 7 и 8 и служат для периодического перематывания проволо ки с одной катушки на вторую, Шкивы7 и 8 связаны ременными передачами10 и 1 1 со шкивами 12 и 13, которыерасположены на валу 14.50Последний через ременную передачу15 связан с приводным механизмом 16.На ступицах шкивов 7 и 8 установленыкольца 17 и 18 для подвода электрического тока к проволоке 6, На вол 55новоде 3 выполнена канавка, по которой из сопла 19 подается абразивный порошок в зону обработки. 14Обработку отверстия в волоке осу,ществляют следующим образом.На волноводе 3 закрепляют обрабатываемую волоку 4. С катушки 5 конецпроволоки пропускают через шкив 7,волоку 4 и шкив 8 и закрепляют на катушке 9. Включают ультразвуковые колебания. От колеблющейся волоки колебания сообщаются проволоке. С цельюполучения максимальной амплитудыизгибных колебаний в проволоке 6 создают стоячие волны. Проволоку 6 черезкольца 17 и 18 подключают к электрической цепи, вокруг нее создаетсямагнитное поле, которое притягиваетметаллизированный абразивный порошок,поступающий из сопла 19 по канавкеволновода 3 к проволоке, и подаетего в зону обработки. Абразивный порошок, перемещаясь по волноводу 3,приобретает под действием ультразвуковых колебаний кинетическую энергию,что повышает режущие свойства зерен.Шкивам 7 и 8, на которых расположены катушки 5 и 9 с приводными механизмами, сообщается вращательное движение через ременнь,е передачи 10, 11 и 15 от приводного механизма 16,Одновременно катушку 9 вращаютвокруг ее продольной оси, и на неенаматывается проволока с катушки 5.В зону обработки подают из сопла 19по волноводу 3 абразивный порошок.Вследствие сообщения ультразвуковыхколебаний волоке и проволоке абразивные зерна описывают сложные траектории, что увеличивает съем обрабатываемого материала.На катушку 5 наматывается проволока такой длины, что при полном перематывании ее на катушку 9 происходитполностью обработка отверстий в волоке 4. После полного перематыванияпроволоки 6 с катушки 5 с волновода 3 снимают обработанную волоку 4,на катушку 5перематывают проволоку с катушки 9,устанавливают следующую волоку и циклобработки повторяется.1Для получения отверстий точнойгеометрической формы необходимо, чтобы диаметр проволоки был меньше диаметра отверстия на величину равную3-5 диаметрам наибольшего размераабразивного зерна или составлял 0,90,95 от, диаметра отверстия. В этомслучае проволока не теряет своей динамической устойчивости, посколькубиение ее ограничено. Я так как иэ 5 9313гибные колебания проволока получаетв зоне обработки от волоки то непроисходит их гашения и осуществляется интенсивная ультразвуковая обработка. При меньших соотношениях диа- юметров проволоки и волоки практически невозможно получить отверстия точной геометрической формы, так какпроисходит его разбивание под дейст,вием ультразвуковых колебаний. Амплитуду изгибных колебаний проволоки регулируют путем изменения амплитудыколебаний волоки, оптимальная амплитуда колебаний проволоки составляет0,005-0,015 ее диаметра. 15Усилие прижима не влияет на амплитуду звуковых колебаний проволоки,так как с увеличением усилия прижимаможно увеличить амплитуду на волокеи получить заданную амплитуду колеба оний проволоки.Режим обработки отверстий регулируют усилием прижима проволоки кволоке, скоростью перемещения проволоки в волоке, силой магнитного поля, ипараметрами ультразвукового преобра,зователя и соотношением диаметров обрабатываемого отверстия и проволоки. При малых соотношениях диаметров проволоки и волоки и небольшихусилиях прижима проволоки к волоке,а также большой амплитуде колебанийпроволоке сообщаются большие амплитуды изгибных колебаний, что не позволяет получать отверстия точной геометрической формы,Сообщение волокеультразвуковыхколебаний в процессе обработки позволяет также осуществлять активный контроль за выявлением микротрещин по га шению-ультразвука, а при наличии значительных трещин в процессе обработкипроисходит разрушение волоки.При обработке предлагаемым способом волоки с диаметром 142 мкм за 91 65 мин получают диаметр отверстия 161 мкм при овальности 2 мкм. Шероховатость составляет й,=0,08.Способ позволяет повысить производительность процесса обработки отверстий волок в 2-3 раза, уменьшить шероховатость обработанной поверхности отверстия на 1-2 кпасса, получить отверстия с оптимальной овальностью. Снижение шероховатости и осуществление активного контроля в процессе обработки повышает стойкость волок в 1,2- 1,5 раза по сравнению с обычной обработкой.формула изобретенияСпособ обработки отверстий, преимущественно алмазных волок, непрофилированным инструментом - проволокой, при котором инструменту задают ультразвуковые изгибные колебания и пере. мещают его вдоль образующей отверстия, волоке сообщают вращение и возвратно-поступательное перемещение вдоль оси а в зону обработки вводят магнитно-абразивный порошок, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности обработки, ультразвуковые колебания сообщают волоке, проволоке задают изгибные колебания с амплитудой 0,005-0,015 ее диаметра, производят обход инструментом - проволокой по контуру отверстия, а диаметр проволоки берут 0,9-0,95 исходного диаметра отверстия.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР й 241256) кл. В 24 В 5 Г 08, 1967.2. Патент Японии 8 44-33769 ю кл. В 24 В, опублик.1969.931391 " Составитель В, Дрожалова Безродная Техред . Кастелевич . Корректмчик то делам изобретений и открытий 35, Москва, Ж, Раушская наб, д /5 ал ППП "Патент", г.Ужгород,:ул,Проектна аказ 3612/1 М Тираж 882 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР