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

При обработке точных деталей, когда необходима концентричность расположения сменного инструмента по отношению к концентратору, крепление следует вы­

кость его изготовления. Однако в этом случае исклю­ чается возможность застревания резьбовой части хво­

Рис. 34. Варианты разъемного соединения концентраторов с инструментами.

поломке рабочей части сменного инструмента. Послед­

как они являются зачастую причиной поломки кон­ центраторов.

Вариант по рис. 34,г предназначен для закрепления на концентраторе сменных наконечников с припаянным инструментом. Такой концентратор имеет конусное окон­ чание (<х=10—12°), которое точно шлифуется или при­ тирается. В этом случае также достигается точная фик­ сация инструмента по отношению к концентратору.

Крепление сменного инструмента резьбовой шпиль­ кой (рис. 34, д) применяют при d>6 мм. В этом случае торец концентратора выполняется аналогично варианту по рис. 34, а.

Отметим, что во всех случаях выбор варианта креп­ ления инструмента определяется серийностью производ­ ства. При серийном производстве необходимо выбирать

70

разъемные соединения, как обеспечивающие быстросъемное крепление инструмента с минимальными поте­ рями вспомогательного времени.

Встречаются и другие варианты крепления сменного ультразвукового инструмента к концентраторам, однако принципиального отличия от рассмотренных они не име­ ют и менее распространены на практике.

При обработке мелких партий деталей применяют крепление рабочего инструмента посредством пайки твердыми или мягкими припоями (рис. 35). При этом выходной торец концентратора должен иметь посадоч­ ное отверстие для фиксации инструмента при пайке. Практикуется предварительное крепление инструмента

6)I)

Рис. 35. Соединения концентраторов с инструмента­ ми пайкой:

на резьбе с последующей пайкой мягким припоем. При этом торец концентратора необходимо хорошо облудить перед пайкой.

Соединение плоских инструментов-дисков (например, для рельефно-художественной обработки, клеймения и других операций) производят пайкой в выточке концент­ ратора, как показано на рис. 35, г. В выточке выполняют несколько канавок, что обеспечивает хорошее сцепление спаиваемых поверхностей. Наличие выточки препятст­ вует стеканию припоя при пайке. Дно выточки и ка­ навки обрабатывают с чистотой V3. Этот метод обеспе­ чивает надежное соединение концентратора с инструмен­ тами даже при значительных площадях пайки (свыше 3000 мм2).

Необходимо отметить, что вообще применение пайк.1 при соединении концентратора с инструментом наилуч­ шим образом обеспечивает прочность соединения, по­ зволяя передавать инструменту довольно большие ам­ плитуды (порядка 40—50 мкм). Однако процесс пайки

7!

требует определенного навыка и отличается значитель­ ной трудоемкостью.

При ультразвуковой обработке мелкосерийных дета­ лей, когда концентратор является одновременно и рабо­ чим инструментом, его выходной торец выполняется по форме и размерам обрабатываемой детали.

В целях снижения стоимости изготовления концент­ раторов необходимо проводить унификацию, применяя ограниченное число их типоразмеров.

Особенности изготовления. В производственных ус­ ловиях, как правило, концентраторы изготовляют к кон­ кретному преобразователю, фактическая частота кото­ рого уже известна. В этом случае линейные размеры концентратора, зависящие от частоты системы, можно определить с достаточной точностью, и после изготов­ ления его исключить дополнительную подгонку.

Если же концентратор изготовляют одновременно с изготовлением преобразователя, то есть размеры их определены расчетным путем, а фактическая частота преобразователя еще не известна, то концентратор надо изготовить с припуском по длине на последующую под­ гонку (порядка 5 мм). После изготовления преобразо­ вателя, зная его фактическую частоту, необходимо по­ догнать длину концентратора, срезая оставленный при­ пуск. Избежать такой доработки можно, изготовив вна­ чале преобразователь, а затем, зная его фактическую частоту, — концентратор.

Особое внимание необходимо уделять чистоте обра­ ботки концентраторов. Известно, что всякого рода риски, надиры и острые углы являются предпосылкой для об­ разования микротрещин и могут привести к поломке концентратора. Чистота поверхностей концентратора не должна быть ниже V6. Торцы концентраторов с резьбо­ вым креплением должны быть тщательно шлифованы с чистотой V8.

Торец концентратора, припаиваемый к преобразова­ телю, обрабатывают с чистотой V3; его необходимо тщательно облудить перед пайкой с флюсом № 209. Лу­ жение должно быть равномерным по всей плоскости. Наплывы и неровности могут привести к перекосу пре­ образователя при пайке, что в свою очередь может по­ служить причиной возникновения боковых составляю­ щих колебаний инструмента и неустойчивой работы ко­ лебательной системы.

12

9.ОСОБЕННОСТИ СБОРКИ

ИОТЛАДКИ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Подготовленный к пайке пакет пластин, скрепленный накладками, обычно ориентируют по отношению к кон­ центратору с помощью штифтового соединения (рис. 36). Для этого на облуженном торце пакета выполняют предварительно посадочное отверстие под штифт. Из ли­ стового припоя ПСр 45 толщиной 0,3—0,5 мм изготов­ ляют пластину диаметром несколь­ ко меньше диаметра выточки кон­ центратора. Торец концентратора облуживают этим же припоем. За­ тем места пайки тщательно обезжи­ ривают бензином Б-70, а между спаиваемыми поверхностями посы­ пают флюс № 209.

СПКТБЭО освоена пайка на установках ТВЧ колеба­

при изготовлении вращающихся колебательных систем.

73

Для удержания припоя во время пайки приспособле­ ние устанавливают вертикально и закрепляют в тиски или на угольнике. Затем на торец нижнего концентрато­ ра насыпают флюс и производят пайку газовой горел­ кой или токами высокой частоты. В процессе пайки не­ обходимо тщательно прогревать места пайки концентра­ торов и пакета, добавлять при необходимости кусоч­ ки припоя и флюс. По окончании пайки одного (нижнего) концентратора приспособление поворачи­ вают на 180° и произво­ дят пайку второго кон­ центратора. После полно­ го остывания мест пайки ослабляют болты, снима­ ют струбцины, а затем ко­ лебательную систему.

образователя; в случае необходимости производят под­ гонку частоты за счет срезания припуска на выходном торце волновода.

После этого паяют второй криволинейный волновод. При этом ориентируют его по центрирующему штифту и одновременно на соосность первому, уже припаянно­ му, волноводу. Затем проверяют частоту всей системы и при необходимости подгонку производят за счет среза­ ния припуска на выходном торце второго волновода.

75

Глава III

УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ

Для осуществления формообразования деталей при размерной ультразвуковой обработке применяют специ­ альные инструменты. Ниже рассмотрены основные во­ просы их конструкции и изготовления.

10. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

Типы инструментов. Применяемые на практике ульт­ развуковые инструменты конструктивно разделяют нэ цельные, изготовляемые зацело с концентратором, л сменные, присоединяемые к концентраторам на резьбе или пайкой. Первые позволяют получить на рабочем торце наибольшую амплитуду, что весьма важно при об­ работке твердых сплавов и других плохо обрабатываемых ультразвуковым резанием материалов. Однако приме­ нение таких концентраторов-инструментов целесообраз­ но, как правило, только в условиях штучного производ­ ства, когда нет надобности в многократном их изготов­ лении из-за ограниченной стойкости рабочей части ин­ струмента.

Более широкое применение имеют сменные ультразву­ ковые инструменты, позволяющие изготовлять большое количество деталей, не заменяя концентратора и не из­

чем цельных концентраторов-инструментов. Ниже в ос­ новном рассматриваются сменные ультразвуковые инст­ рументы.

По своему технологическому назначению различают одноместные и многоместные инструменты. Первые осу­

79