Ультрагукавая апрацоўка і ротарная ультрагукавая апрацоўка і ультрагукавое шліфаванне

Another popular NON-CONVENTIONAL MACHINING technique we frequently use is ULTRASONIC MACHINING (UM), also widely known as ULTRASONIC УДАРНАЕ ШЛІФАВАННЕ, пры якім матэрыял выдаляецца з паверхні нарыхтоўкі шляхам мікрасколаў і эрозіі абразіўнымі часціцамі з дапамогай вібрацыйнага інструмента, які вагаецца на ультрагукавых частотах, пры дапамозе абразіўнай суспензіі, якая свабодна цячэ паміж нарыхтоўкай і інструментам. Ён адрозніваецца ад большасці іншых звычайных аперацый апрацоўкі тым, што выпрацоўваецца вельмі мала цяпла. Наканечнік ультрагукавога апрацоўчага інструмента называецца «сонотрод», які вібруе з амплітудай ад 0,05 да 0,125 мм і частатой каля 20 кГц. Вібрацыі наканечніка перадаюць высокія хуткасці дробным абразіўным зерням паміж інструментам і паверхняй нарыхтоўкі. Інструмент ніколі не датыкаецца з нарыхтоўкай, таму ціск шліфавання рэдка перавышае 2 фунта. Гэты прынцып працы робіць гэтую аперацыю ідэальнай для апрацоўкі вельмі цвёрдых і далікатных матэрыялаў, такіх як шкло, сапфір, рубін, алмаз і кераміка. Абразіўныя збожжа знаходзяцца ў воднай суспензіі з канцэнтрацыяй ад 20 да 60% па аб'ёме. Суспензія таксама дзейнічае як носьбіт смецця ад вобласці рэзкі / апрацоўкі. У якасці абразіўных зерняў мы выкарыстоўваем у асноўным карбід бору, аксід алюмінія і карбід крэмнію з памерам зерня ад 100 для працэсаў чарнавой апрацоўкі да 1000 для працэсаў аздаблення. Тэхніка ультрагукавой апрацоўкі (UM) лепш за ўсё падыходзіць для цвёрдых і далікатных матэрыялаў, такіх як кераміка і шкло, карбіды, каштоўныя камяні, загартаваная сталь. Аздабленне паверхні ультрагукавой апрацоўкі залежыць ад цвёрдасці нарыхтоўкі/інструмента і сярэдняга дыяметра выкарыстоўваных абразіўных зерняў. Наканечнік інструмента звычайна ўяўляе сабой нізкавугляродзістую сталь, нікель і мяккую сталь, прымацаваную да пераўтваральніка праз трымальнік. Працэс ультрагукавой апрацоўкі выкарыстоўвае пластычную дэфармацыю металу для інструмента і далікатнасць нарыхтоўкі. Інструмент вібруе і націскае на абразіўную суспензію, якая змяшчае збожжа, пакуль збожжа не ўразіцца ў далікатную нарыхтоўку. Падчас гэтай аперацыі нарыхтоўка разбіваецца, а інструмент вельмі нязначна згінаецца. Выкарыстоўваючы дробныя абразівы, мы можам дасягнуць допуску на памеры 0,0125 мм і нават лепш пры ультрагукавой апрацоўцы (UM). Час апрацоўкі залежыць ад частаты вібрацыі інструмента, памеру збожжа і цвёрдасці, а таксама глейкасці суспензіі. Чым менш глейкая вадкасць, тым хутчэй яна можа вынесці выкарыстаны абразіў. Памер зярністасці павінен быць роўны або перавышаць цвёрдасць нарыхтоўкі. У якасці прыкладу мы можам апрацаваць некалькі выраўнаваных адтулін дыяметрам 0,4 мм на шкляной паласе шырынёй 1,2 мм з дапамогай ультрагукавой апрацоўкі.

 

 

 

Давайце крыху паглыбімся ў фізіку працэсу ультрагукавой апрацоўкі. Мікрачып пры ультрагукавой апрацоўцы магчымы дзякуючы высокім напружанням, якія ўзнікаюць пры сутыкненні часціц з цвёрдай паверхняй. Час кантакту паміж часціцамі і паверхнямі вельмі кароткі і складае ад 10 да 100 мікрасекунд. Час кантакту можа быць выражаны як:

 

да = 5r/Co x (Co/v) exp 1/5

 

Тут r - радыус сферычнай часціцы, Co - хуткасць пругкай хвалі ў нарыхтоўцы (Co = sqroot E/d), а v - хуткасць, з якой часціца трапляе на паверхню.

 

Сіла, з якой часціца дзейнічае на паверхню, атрымліваецца з хуткасці змены імпульсу:

 

F = d(mv)/dt

 

Тут m - маса збожжа. Сярэдняя сіла ўдару і адскоку часціц (зерняў) ад паверхні складае:

 

Favg = 2 мВ / да

 

Вось час кантакту. Калі ў гэты выраз уключыць лічбы, мы ўбачым, што, нягледзячы на тое, што дэталі вельмі малыя, паколькі плошча кантакту таксама вельмі малая, сілы і, такім чынам, напружання, якія прыкладаюцца, значна вялікія, што выклікае мікрасколы і эрозію.

 

 

 

РАТАЦЫЙНАЯ УЛЬТРАЗВУКОВАЯ АБРАБОТКА (РУМ): Гэты метад з'яўляецца разнавіднасцю ультрагукавой апрацоўкі, пры якой мы замяняем абразіўную суспензію інструментам, у якім ёсць алмазныя абразіўныя матэрыялы з металічнай сувяззю, якія былі альбо прасякнуты, альбо гальванічна нанесены на паверхню інструмента. Інструмент круцяць і вібруюць ультрагукам. Прыціскаем нарыхтоўку з пастаянным ціскам да верціцца і вібруе інструменту. Ротарны ультрагукавы працэс апрацоўкі дае нам такія магчымасці, як стварэнне глыбокіх адтулін у цвёрдых матэрыялах з высокай хуткасцю выдалення матэрыялу.

 

 

 

Паколькі мы выкарыстоўваем шэраг традыцыйных і нетрадыцыйных метадаў вытворчасці, мы можам дапамагчы вам кожны раз, калі ў вас узнікнуць пытанні аб пэўным прадукце і самым хуткім і эканамічным спосабе яго вытворчасці і вырабу.