книги из ГПНТБ / Волосатов, В. А. Ультразвуковая обработка
.pdfРис. 62. Ультразвуковой станок мод. 4772А,
перемещений |
производится по лимбам на |
маховиках |
||
(с точностью |
до 0,02 мм), а также по линейкам 21 с ми |
|||
кроскопами |
(точность |
отсчета — 0,01 |
мм). |
Точность от |
счета угла поворота |
планшайбы — 20 |
мин. |
Переключе |
ние привода вращения планшайбы с ручного на механи ческое производится рукояткой 20.
В полости станины расположен бак с помпой для по дачи и сбора абразивной суспензии, а также диафрагменный насос для подачи ее под давлением. Рукоятка 9 регулирования величины давления вынесена на левую боковую стенку станины. Манометр контроля величины этого давления смонтирован на передней панели ста нины.
Для промывки чистой водой детали и поверхности стола от остатков абразивной суспензии станок оборудо ван душевым устройством 8.
Шпиндельная головка 14 жестко связана с колон ной 11; последняя смонтирована в станине станка на опорах качения и может перемещаться в вертикальном направлении с помощью электродвигателя и редуктора. Стопорение колонны в нужном положении производит ся рукояткой 4. Величина хода колонны и головки со ставляет 200 мм.
В головке на опорах качения |
размещен шпиндель 3, |
в полости которого закреплена |
колебательная систе |
ма 18. Вертикальное ручное перемещение шпинделя осу ществляется рукояткой /, а механическое опускание (ра бочая подача) — посредством регулирования положения противовеса, смонтированного на рычаге в полости го ловки. Специальный масляный демпфер обеспечивает плавность рабочего хода шпинделя; регулирование демп фера производится маховичком 12. Величина хода шпин деля составляет 50 мм и регулируется маховичком 2. Глубина обработки регулируется маховичком 13 и огра ничивается контактом 17. Отсчет вертикального переме щения шпинделя производится по линейке 15; глубина обработки контролируется по индикатору 16.
Для подачи абразивной суспензии поливом служит кольцо 19; подача ее под давлением осуществляется че рез полость инструмента. В этом случае кольцо сни мается.
Колебательная система станка состоит из магнитострикционного двухстержневого преобразователя сечени ем 50x50 мм, изготовленного из пермендюра марки
121
К50Ф2, и полуволнового ступенчатого концентратора. Последний припаян твердым припоем к преобразовате лю и имеет фланец для крепления системы к шпинделю станка. Охлаждение преобразователя производится про точной водой. На выходном торце концентратора имеет ся резьбовое отверстие для присоединения сменных ин струментов.
Пульт управления находится на лицевой панели ста нины. Здесь сосредоточены кнопки управления основны ми механизмами станка и сигнальные лампочки. Об щее управление станком и генератором вынесено на пульт электрошкафа, который поставляется (как и ге нератор) в комплекте со станком.
Технические характеристики станка
Диаметр обрабатываемых |
отверстий |
(при |
сплошном инструменте), |
мм |
10—40 |
Максимальный диаметр |
обрабатываемых |
отверстий |
(полым инструментом), мм . . |
80 |
Оптимальная |
площадь обработки, мм- . . . |
800 |
Наибольшая |
глубина обработки, мм . . . . |
40 |
Наибольшая |
производительность, ммЦмин: |
|
по стеклу (абразив—карбид бора № 10) |
4000 |
||||
по твердому сплаву |
|
|
50 |
||
Усилие подачи шпинделя на деталь, кГ |
. . |
1—30 |
|||
Рабочий |
объем |
бака с абразивной суспен |
|
||
зией, |
л: |
|
|
|
|
для |
работы |
поливом |
|
|
6 |
для |
работы под давлением |
|
10,5 |
||
Диаметр |
планшайбы стола, мм |
|
300 |
||
Акустическая |
мощность, кет . . . . . |
. . |
1,6 |
||
Резонансная частота преобразователя, |
кгц |
22 |
|||
Габариты станка, мм |
|
1210Х |
|||
Вес станка (с электрошкафом), кГ |
Х910Х 2030 |
||||
|
1400 |
||||
Мощным |
универсальным |
ультразвуковым станком |
|||
является станок |
мод. 4773А. |
Внешне |
и конструктивно |
||
этот станок |
сходен со станком |
мод. 4772А |
и имеет ряд |
унифицированных с ним узлов. Технологически этот ста
нок |
самый совершенный. В |
частности, он |
позволяет |
||
вести обработку |
последовательно |
абразивами |
различ |
||
ной |
зернистости, |
не снимая |
детали |
со стола и не пере |
заряжая помпы. Это позволяет вести черновую и чисто вую обработку детали за одну установку, что повышает производительность труда и точность обработки.
Стол имеет координатные перемещения с точностью до 0,01 мм. Все направляющие надежно защищены от
122
попадания абразивной суспензии. Централизованная смазка станка обеспечивается плунжерными насосами.
Электросхемой станка предусмотрены все необходи мые блокировки; управление станком производится с пульта, расположенного на передней панели станины.
Технические характеристики станка
Наибольшая площадь обработки, мм2 |
. . |
3000 |
||||
Наибольшая глубина обработки, мм . . . |
200 |
|||||
Наибольшая |
|
производительность, |
|
|||
ммЦмин: |
|
|
|
|
|
|
по |
стеклу |
|
|
9000 |
||
по |
твердому |
сплаву |
|
100 |
||
Размеры рабочей поверхности стола, мм |
500x 400 |
|||||
Акустическая |
мощность |
станка, кет |
. . |
4,0 |
||
Резонансная |
частота колебательной |
сис |
|
|||
темы, кгц |
|
|
|
18 |
|
|
Величина |
координатных |
перемещений |
|
|||
стола, |
мм |
|
|
|
200 и 250 |
|
Потребляемая мощность, кет |
мм |
10 |
||||
Габариты |
станка |
(длина X ширина), |
1570x1380 |
|||
Вес станка (с принадлежностями), кГ . . |
2000 |
15. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ СТАНКИ
Наряду с универсальными станками на практике до вольно широкое применение получают специализирован ные ультразвуковые станки. В ряде случаев эти станки отличаются оригинальной конструкцией узлов и меха низмов, что позволяет повысить точность и качество об рабатываемых деталей, а также освоить сложные тех нологические процессы ультразвуковой обработки в ус ловиях серийного и массового производства. В табл. 1G приведены основные технологические характеристики некоторых специализированных ультразвуковых станков.
Из числа простейших специализированных станков отметим станок НУПС (настольный ультразвуковой прошивочный станок), общий вид которого приведен на рис. 63. Станок предназначен для обработки мелких отверстий в различных деталях ювелирной промышлен ности, а также в мелких деталях из стекла, кварца и других материалов невысокой твердости.
Основание станка / соединено шарнирно |
со |
стой |
кой 2, что позволяет откинуть в горизонтальное |
положе |
|
ние головку 3 с колебательной системой 5 и слить |
воду |
123
Таблица 16
Основные технологические характеристики специализированных ультразвуковых станков
|
|
|
|
|
Е |
|
|
та |
к |
|
аз |
|
|
|
|
|
я |
|
|
Ю |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
ц |
|
|
глуб и,м. |
а. |
|
|
Модель |
Основное |
назначение |
я * |
|
|
°* |
S |
|||||
|
|
ЩНОСТ] |
о о а; |
2 ш а. |
1КСИМ. |
работк |
зработ |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
чность тки, |
|||||
станка |
|
|
|
|
|
га С а |
а г s |
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
£ |
л ^ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
6 - 1 |
S л о |
|
|
|
£. |
|
|
|
|
л |
о |
|
|
|
; |
о |
о о |
|
|
|
|
|
< |
S |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
< |
о |
Н «О |
|
НУПС |
Обработка |
мел |
0,1 |
|
60 |
0,2—2,5 |
10 |
0,03 |
внииюп |
|||
МЭ-22 |
ких отверстий |
|
|
|
|
0,3-1,2 |
|
4 |
0,005 |
ОКБ |
||
Обработка рабо |
0,1 |
|
|
|
||||||||
|
чего |
отвер |
|
|
|
|
|
|
|
|
МСиИП |
|
|
стия |
алмаз |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
УЗА-5 |
ных |
фильер |
0,12 |
|
60 |
0,1—2,9 |
|
4 |
|
ЦПКБ |
||
Обработка рабо |
|
|
0,005 |
|||||||||
|
чего |
отвер |
|
|
|
|
|
|
|
|
КО |
|
|
стия |
волок, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
фильер и т. п. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ЛЭ-400 |
деталей |
|
0,2 |
|
90 |
0,2—10 |
10 |
0,02 |
|
|||
Обработка |
мел |
|
СПКТБЭО |
|||||||||
|
ких отверстий, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
пазов и щелей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
в мелких |
де- . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛЭ-400А |
талях |
|
0,2 |
|
120 |
0,2—12 |
20 |
0,02 |
То же |
|||
То же |
|
|
|
|||||||||
УЗСН-3, |
Нанесение рель |
0,2 |
|
90 |
— |
10 |
0,1 |
внииюп |
||||
УЗСН-4 |
ефно-художе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ственных |
изо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МЭ-32 |
бражений |
|
0,4 |
|
|
0,5—15 |
10 |
0,005 |
ОКБ |
|||
Обработка рабо |
1000 |
|||||||||||
|
чего |
отвер |
|
|
|
|
|
|
|
|
МСиИП |
|
|
стия |
алмаз |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ных фильер и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4770А |
т. п. деталей |
0,4 |
300 |
1—50 |
15 |
0,04 |
То же |
|||||
Раскрой на квад |
||||||||||||
|
раты полупро |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
водниковых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
УЗСК-40 |
материалов |
|
|
1000 |
10—40 |
20 |
|
внииюп |
||||
Нанесение рель |
1,5 |
|
||||||||||
|
ефно-художе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ственных |
изо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2УПС |
бражений |
|
1,5 |
1200 |
До 40 |
25 |
0,01 • |
— |
||||
Обработка твер |
||||||||||||
4Б772 |
дых |
сплавов |
|
|
4000 |
|
180 |
0,02 |
ЭНИМС |
|||
То же |
|
|
1,6 |
До 80 |
||||||||
ЛЭ-401 |
Нанесение рель |
1,5 |
1000 |
До 40 |
|
5 |
— |
СПКТБЭО |
||||
(УЗСД-1) ефно-художе |
|
|
|
|
|
|
|
|
(ВНИИЮП) |
|||
|
ственных |
изо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
УЗСК-80 |
бражений |
|
|
|
1500 |
|
30' |
— внииюп |
||||
То же |
|
|
2,5 |
До 80 |
124
и фиксация стола в двух положениях производятся ру кояткой 9.
Крепление заготовок, предварительно наклеенных на стеклянные подкладки, производится прихватами или пружинными зажимами. Для предотвращения разбрыз
гивания суспензии на столе устанавливается |
прозрачный |
кожух. |
панель 10, |
На передней части станины расположена |
|
где размещены кнопки управления, ручка |
регулирова- |
Рис. |
64. Ультразвуковой |
станок мод. 4770А: |
|
а — общий вид; б — кинематическая |
схема . |
||
ния давления |
инструмента на |
деталь, |
сигнальная лам |
па и тумблер переключения полуавтоматического цикла при различной глубине обработки.
В верхней части станка расположена головка 8, в ко торой посредством резонансной мембраны закреплена колебательная система. Она состоит из двухстержневого магнитострикционного преобразователя, припаянного к переходному фланцу. Последний имеет на торце резьбо вое отверстие для присоединения сменных концентрато ров 3. Охлаждение преобразователя производится про
точной водой. |
|
|
Головка имеет |
наладочное перемещение |
от рукоят |
ки 4; стопорение ее |
производится ручкой 7. |
Направляю- |
126
щие смонтированы на опорах качения, благодаря чему достигается плавное и легкое перемещение головки. Ра бочий ход инструмента (вниз) осуществляется за счет разности веса головки и противовеса, а перемещение вверх — с помощью соленоида 6 (рис. 64,6). Режим ра боты последнего обеспечивает длительное удерживание головки в верхнем положении.
Для обеспечения плавного перемещения головки пре дусмотрен гидравлический демпфер 2. При движении головки вниз масло из нижней полости демпфера выжи мается в полость гидравлического датчика 3; через верх нюю полость его избыток масла перетекает в верхнюю полость демпфера, уравновешивая систему. При движе нии головки вверх масло соответственно переливается. Противовес 5 коромысла 4 подобран таким образом, что вес головки превышает его вес на 2 кг; это определяет величину максимального давления инструмента на де таль. Коромысло через ролик 1 обеспечивает подъем го ловки.
Гидравлический датчик подает сигнал фиксации на чала отсчета глубины обработки. Этот сигнал подается в момент остановки головки, то есть при соприкоснове нии инструмента с деталью. При этом прекращается перетекание масла из демпфера в полость датчика, и мембрана под действием пружины замыкает контакты. Датчик подает сигнал на соленоид, чем обеспечивается рабочее перемещение инструмента (вниз). Одновремен но срабатывает электромагнит и начинается отсчет глу бины обработки по индикатору.
В верхней части станины размещен контактный дат чик, который, получая сигнал от гидравлического датчи ка, управляет соленоидом по режиму: снижение усилия давления инструмента на выходе и отвод его в верхнее положение после окончания обработки.
Датчик имеет две рукоятки 5 (см. рис. 64, а) настрой ки глубины обработки, что производят в следующем по рядке. Переключатель на передней панели устанавли вают в положение «Наладка». Вращением рукояток дат чика контакты его отводят в исходное положение. Руч кой 6 стрелку индикатора поворачивают в нулевое по ложение. Затем поворотом той же ручки измерительный стержень индикатора устанавливают на глубину обра ботки при оптимальном режиме, которая составляет около 0,8—0,9 полной глубины обработки. Вращением
127
левой рукоятки датчика замыкают левую пару контак
тов, что сигнализируется |
лампочкой с желтым |
колпач |
|
ком. Стрелку индикатора |
переводят на цифру, соответст |
||
вующую полной глубине обработки (поворотом |
ручки 6), |
||
а правой рукояткой датчика замыкают правую |
пару его |
||
контактов. Затем |
ручку 6 управления индикатором пере |
||
водят в исходное |
положение; при этом стрелка |
индика |
тора возвращается в исходное положение. Теперь ста
нок подготовлен для работы |
на |
полуавтоматическом |
|||||||
цикле |
(глубина |
обработки на |
этом |
режиме — не бо |
|||||
лее 2 мм). |
|
|
|
|
|
|
|
||
Станок |
может |
работать |
по |
циклу универсального |
|||||
станка |
на глубине |
обработки |
не более |
15 мм; при этом |
|||||
подъем |
головки |
|
осуществляется |
нажатием |
кнопки |
||||
«Вверх». |
Глубина |
обработки |
в |
этом |
случае |
контроли |
|||
руется по шкале |
индикатора. |
|
|
|
|
|
Технические характеристики станка
Размеры |
квадратных |
пластин, мм |
от 1 х ' |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
до |
Толщина |
обрабатываемых |
пластин, мм: |
|
Ю х Ю |
||||
|
|
|||||||
при |
работе |
по |
полуавтоматическому |
|
||||
циклу |
|
|
|
|
0,2—2 |
|
||
при |
работе |
по циклу |
универсального |
|
||||
станка |
|
|
|
|
0,2—15 |
|
||
Диаметр |
рабочей |
поверхности |
стола, мм . . |
140 |
||||
Вертикальное |
установочное |
перемещение |
|
|||||
головки, мм |
|
|
|
|
80 |
|
||
Пределы регулирования усилия подачи, кГ |
0,4—2 |
|||||||
Резонансная |
частота |
преобразователя, |
кгц |
18 |
||||
Акустическая |
мощность, кет |
|
0,4 |
Габариты станка (длинаХширина), мм . . . 498x372
Вес станка, кГ |
80 |
Для вырезания дисковых заготовок полупроводнико вых приборов разработан и серийно выпускается более мощный двухпозиционный (с двумя акустическими го ловками) станок-полуавтомат мод. МЭ-34. Вырезание дисков-датчиков на этом станке производится группо вым инструментом, состоящим из набора никелевых тру бок, припаянных к концентратору. При диаметре выре заемых дисков 2 мм из заготовки диаметром 45 мм дву мя инструментами одновременно получают до 400 дета лей. Время вырезки—1,5 мин при толщине заготовки 0,6 мм. Станок обеспечивает вдвое большую производи тельность на аналогичных операциях по сравнению
128