книги из ГПНТБ / Волосатов, В. А. Ультразвуковая обработка

алмазного шлифования бруска после разрезки — около 6 мин. Таким образом, машинное время на изготовле­ ние одной заготовки составило около 3 мин, что при­ мерно вдвое меньше времени алмазной разрезки, при­ менявшейся ранее для изготовления этих заготовок.

Такая технология получения прямоугольных загото­ вок предотвращает сколы на кромках разрезаемых за­ готовок, но при этом неизбежны излишние отходы на перемычки, связывающие заготовки после разрезания. Однако эти отходы окупаются разницей в толщине реза: при алмазной разрезке бруска применяли диск толщи­ ной 1,2 мм, а толщина лезвия ультразвукового инстру­ мента составила всего 0,4 мм. Поэтому такую техноло­ гию получения прямоугольных пластин-заготовок реко­ мендуется применять при высоких требованиях к каче­ ству их кромок. Следует отметить, что при отрезке пла­ стин толщиной меньше 0,5 мм одноместным инструмен­ том заготовки часто ломаются вследствие появления поперечной составляющей колебаний инструмента. В этом случае лучшие результаты дает применение групповых инструментов. Здесь может произойти по­ ломка лишь крайних пластин, так как поперечные коле­ бания ощутимы в этом случае именно на крайних лез­

в заготовках такого рода велики, целесообразно приме­ нять специальные станки или устройства к универсаль­ ным металлорежущим станкам.

В последние годы в различных организациях [17] ведутся работы по созданию специального ультразвуко­ вого оборудования для разрезания кристаллов набором тонких, (толщиной 0,2—0,5 мм) полотен-лент1 . Ленты изготовляют из стали марок У8А и 65Г. На опытной установке, созданной ВНИИТ совместно с ОКБ МСиИП на базе ультразвукового станка мод. 4770, при разреза­

162

№ 3 достигнута производительность около 5 мм/мин; глубина реза— 120 мм [17].

Заслуживает внимания устройство для многолезвий­ ного разрезания кристаллов, предложенное В. М. Щичилиным и др . 1 . Это устройство основано на использо­ вании двусторонней колебательной системы с С-образ- ными волноводами (см. рис. 22,в).

Рис. 81. Изготовление пьезодатчиков из брус­ ка кварца разрезанием и шлифованием.

Получает распространение разрезание кристаллов на механических специальных станках с помощью ди­ сков, шаржированных алмазом. Однако этот метод

вой разрезке групповым инструментом. Так, например, разрезка бруска кварца сечением 16X16 мм на пласти­ ны толщиной 0,4 мм групповым инструментом, состоя­ щим из 20 лезвий, была выполнена на станке мод. 4770 за 4 мин, то есть на получение одной пластины было затрачено 12 сек. Алмазная отрезка одной такой пла­ стины заняла 1 мин.

Брусок из кварца сечением 16x16 мм разрезан на пластины толщиной 1,5 мм ультразвуковым способом за

1 Авторское свидетельство № 226993 от 1/VII 1965 г. «Устрой­ ство для ультразвуковой обработки».

163

5 мин. Операция выполнялась на ультразвуковом стан­ ке мод. 4772М групповым инструментом с применением

материалов. Бруски германия высотой 7 мм и шириной 20 мм разрезали на пластины толщиной 0,08 мм одно­ местным инструментом за 5 мин. Заготовки из феррита сечением 15x20 мм разрезали на пластины однолезвий-

2

Рис. 82. Разрезание ферритового кольца.

ным инструментом толщиной 0,8 мм. При этом на один рез затрачивали около 6 мин.

Эффективно применяется ультразвуковое разрезание кварца на пластины-заготовки для кварцевых резонато­ ров и фильтров. До внедрения этого метода кристаллы разрезали алмазными кругами толщиной 1,0—1,2 мм. Внедрение ультразвукового разрезания этих кристаллов

звуковом разрезании таких кристаллов может состав­

ния алмазов тонким вращающимся стальным диском на специальном станке. Диск вращается со скоростью око­

164

зия карбида бора № 3. Приклеивание заготовки к стек­

Правильная ориентация заготовки с подкладкой по от­

по наружному контуру производится, как правило, выре­

Более сложные по форме дета­ ли и заготовки получают за несколько операций, обра­

батывая контур по элементам. Такая технология позво­ ляет получать довольно сложные по форме детали счет­ но-решающих систем, приборов, аппаратов и других из­ делий. За несколько операций (обычно за две) произ­ водят вырезание различных прямоугольных и квадрат­ ных элементов из пьезокварца, турмалина, керамики и других подобных материалов.

Однооперационная обработка. Вырезание за одну операцию широко применяется при изготовлении пьезокварцевых пластин-датчиков для дефектоскопии, пьезо-

165

новом станке мод. 4772М полым стальным инструментом (см. выше, рис. 42), рабочая часть (полость) которого изготовлена вырезкой на электроискровом фотокопиро­ вальном станке мод. ЛЭ-501 по увеличенному чертежушаблону. Толщина стенок рабочей части этого инстру­ мента — 1 мм. Толщина заготовки равна 4 мм; габарит­ ные размеры деталей—-31X25 мм. Работа производи­

вырезание различных по форме вставок из камней-са­ моцветов на ультразвуковых станках с применением по­ лых тонкостенных инструментов за одну операцию. За­

занные ультразвуковым методом из плоских заготовок яшмы, обсидиана, лабрадорита и других поделочных камней. Из таких вставок различной формы и размеров создаются разнообразные изделия художественных про­ мыслов, товары народного потребления и даже целые мозаичные картины.

В целях экономии дорогостоящего сырья при выре­ зании из одной заготовки нескольких деталей круглой формы необходимо располагать вырезки в шахматном порядке. Нередко для этого применяют шаблоны, по от­ верстиям которых ориентируют заготовку по отношению к инструменту, и поочередно вырезают детали. Пере­ мычки между вырезками в этом случае должны быть порядка одной-двух толщин материала заготовки.

Вырезание аналогичных по форме деталей диамет­ ром до 6—8 мм рационально производить групповым

168

д л я выполнения таких операций применяют также инструменты, режущая часть которых набрана из тонко­ стенных трубок в виде сот. Трубки запаяны в одной оправке, которая на резьбе крепится к концентратору (см. рис. 43,г). Известно [36] применение такого инстру­ мента для вырезания одновременно до 500 элементов полупроводниковых диодов и триодов из пластин-загото­ вок толщиной 1 мм за одну-две минуты. При такой тех­ нологии достигнута значительная экономия полупровод* никовых материалов.

I — ^

Рис. 89. Специальная линза (а) из оптиче­

ского стекла и схема вырезки ее ультра­ звуковым методом (б).

Успешно применяется ультразвуковая обработка для

линза для оптической промышленности, изготовляемая вырезанием из плоско-вогнутой заготовки-линзы диа­ метром 20 мм (рис. 89, б). Здесь перемычка между дву­ мя соседними вырезаемыми участками и средней частью

для предотвращения сколов при выходе инструмента за­ готовка наклеивается на плоскопараллельную стеклян­ ную подкладку. После обработки детали (и отходы) от­ клеиваются от подкладки и промываются кипячением в содовой воде.

До внедрения ультразвуковой обработки эти детали вырезались с помощью алмазных дисков. Работа произ­ водилась высококвалифицированным рабочим; на выре-

171