asyan.org
добавить свой файл
1
Лабораторна робота №71
Визначення продуктивності ультразвукового прошивального верстата

Ціль роботи - ознайомитися із принципом і роботою ультразвукового прошивального верстата; навчитися самостійно проводити порівняльний аналіз продуктивності верстата при обробці різних матеріалів.
Устаткування, інструменти й матеріали

  1. Ультразвуковий прошивальний верстат 4Д772.

  2. Робочий інструмент для одержання в заготовці циліндричного отвору.

  3. Заготівки (скло, кераміка, загартована сталь).

Вимірювальний інструмент: індикатор зі стійкою, мікрометр, секундомір.

Плакати: загальний вид ультразвукового верстата й схема його роботи.

Стенд зі зразками деталей, оброблених на ультразвуковому верстаті.
Короткі теоретичні відомості.
Призначення ультразвукового прошивального верстата
Ультразвуковий прошивальний верстат призначений для виготовлення або доведення отворів різної форми в деталях із твердих тендітних матеріалів як струмопровідних, так і діелектриків (стекло, сітали, кераміка, ферити, кремній, германій, рубін, алмази, тверді сплави й ін.).

Принцип ультразвукового методу обробки.
При ультразвуковій розмірній обробці видалення матеріалу із заготовки здійснюється зернами абразиву, які одержують великі прискорення від коливання з ультразвуковою частотою інструмента. Ударяючись о поверхню заготовки, абразивні зерна сколюють із її мікрочастинки. Більша частота ударів (14-22 тис. разів за секунду) одночасно великою кількістю абразивних зерен забезпечує інтенсивне знімання матеріалу.

Основна технологічна характеристика розмірної ультразвукової обробки - продуктивність, яку можна оцінити обсягом, що знімається з оброблюваного матеріалу в одиницю часу.

При обробці великого отвору середній об’єм, знятого за 1 хв. матеріала, рівний об’єму
отриманого в заготовці заглиблення за 1 хв. роботи, мм3



де Н, D - висота й діаметр заглиблення, мм; n - час обробки, хв.
Опис принципової схеми ультразвукового прошивального верстата (мал.71.1).

Заготовку 3 на підкладці 9 встановлюють на столі верстата 8, що обгороджений знімним кожухом 7, який обмежує розбризкування й витік відпрацьованої абразивної суспензії. До заготовки підводиться робочий інструмент 4, закріплений на концентраторі 3 магнітострикційного осереддя 1. Для охолодження осереддя пропускається вода 2.

Коливання 5 осереддя 1 збуджуються ультразвуковим генератором 13 і джерелом постійного струму 12. Концентратор 3 призначений для збільшення
амплітуди коливань робочого інструмента. Абразивна суспензія (вода з абразивним порошком) 6 безупинно подається дифрагментним насосом у зону обробки по патрубку 11 з бака з мішалкою 10.




Рис.71.1


Основні вузли верстата 4Д772 (мал.71.2)


  1. Станина з горизонтальними направляючими для поздовжнього переміщення столу й вертикальних направляючих для переміщення ультразвукової головки. Усередині станини перебуває бак з мішалкою й діафрагментним насосом подачі розмішаної абразивної суспензії в зону обробки.






  1. Головка ультразвукова, в якій розміщений магнітострикційний охолоджуваний водою вібратор.

  2. Механізм робочої подачі призначений для здійснення настановного й робочого ходів інструмента.

  3. Поздовжній стіл переміщується вручну, у поздовжньому напрямку по напрямних станини.

  1. Поперечний стіл переміщається вручну; у поперечному напрямку по поперечних
    напрямних поздовжнього стола.

  2. Поворотний круглий стіл обертається як вручну, так й автоматично від електродвигуна. На ньому встановлюють оброблювану заготовку.




Рис.71.2

Порядок проведення роботи


  1. Пояснення викладачем пристрою й принципу роботи ультразвукового прошивального верстата.

  2. Демонстрація навчальним майстром роботи верстата.

  3. Самостійна робота студентів під керівництвом викладача й навчального майстра:

  1. встановити на столі верстата заготовку й обробляти її протягом цілого числа хвилин. Повторити аналогічну обробку заготовок із інших матеріалів. Режим роботи верстата при обробці кожної заготовки залишається незмінним;

  2. виміряти за допомогою індикатора висоту отриманого поглиблення в заготовках;

  3. виміряти мікрометром діаметр робочого інструмента;

  4. визначити розрахунком продуктивність обробки. Результати вимірів і розрахунків занести в табл. 71.1.


Зміст звіту


  1. Описати призначення, принцип роботи (зі схемою) і пристрій ультразвукового прошивального верстата.

  2. Розрахувати хвилинну продуктивність обробки для тих заготовок (скло, кераміка, загартована сталь).

  3. Заповнити табл.71.1.


Таблиця 71.1

№ п/п

Оброблюваний матеріал

Діаметр інструмента, мм

Час обробки, хв

Висота поглиблення, мм

Продуктивність, мм3/хв

1
















2
















3
















4
















5



































Контрольні питання
1. Призначення ультразвукового прошивального верстата.

2. Вкажіть властивості характерних матеріалів, оброблюваних на ультразвукових верстатах.

3. Які частоти коливання інструмента використаються при ультразвуковій обробці?

4. Принцип ультразвукового методу обробки.

  1. Що являє собою абразивна суспензія, що подається в зону обробки?

  2. Для якої мети призначений концентратор, на якому закріплюється робочий інструмент?

  3. Конструкція ультразвукової головки верстата.

  4. Який принцип роботи магнитострикційного осереддя (магніто-стриктора)?

  5. Чим оцінюється основна технологічна характеристика розмірної ультразвукової обробки?

  6. Яка форма надається інструменту й з яких матеріалів його виготовляють?