Ultrasonik ishlov berish: texnologiya, afzalliklari va kamchiliklari

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Metallga ishlov berish sanoati rivojlanishning ushbu bosqichida turli darajadagi qattiqlikdagi ish qismlarini kesish va burg'ulash bo'yicha murakkab vazifalarni hal qilishga qodir. Bu materialga ta'sir qilishning tubdan yangi usullarini, shu jumladan elektromexanik usullarning keng guruhini ishlab chiqish tufayli mumkin bo'ldi. Ushbu turdagi eng samarali texnologiyalardan biri elektroakustik nurlanish tamoyillariga asoslangan ultratovushli ishlov berish (UZO) hisoblanadi.

O'lchovli RCD tamoyillari

O'lchovli ishlov berish jarayonida odatiy mexanik kesgichlar va abraziv moddalar bevosita ta'sir qilish vositasi sifatida ishlaydi. Ushbu usulning asosiy farqi asbobni quvvatlaydigan energiya manbasida yotadi. Ushbu quvvatda ultratovushli oqim generatori 16-30 kHz chastotalarda ishlaydi. U qo'zg'atadiqayta ishlashning xarakterli sifatini ta'minlaydigan ultratovush chastotasida bir xil abraziv donalarning tebranishlari. Bundan tashqari, mexanik ta'sir turlarining xilma-xilligini ta'kidlash kerak. Bu nafaqat odatiy kesish va silliqlash elementlari, balki uning hajmini saqlab qolgan holda strukturaning deformatsiyasi. Bundan tashqari, ultratovushli o'lchamlar kesish paytida ham ishlov beriladigan qismning zarralari minimal darajada saqlanishini ta'minlaydi. Materialga ta'sir qiladigan donalar mahsulot dizayniga ta'sir qilmaydigan mikropartikullarni ajratib turadi. Darhaqiqat, namuna olish yo'li bilan strukturaning buzilishi yo'q, ammo yoriqlar nazoratsiz tarqalishi mumkin.

Plazma texnologiyasidan farqlari

Qayta ishlash sifati nuqtai nazaridan ultratovush va plazma usullari juda ko'p o'xshash xususiyatlarga ega bo'lib, yuqori aniqlikdagi kesish imkoniyatini ta'minlaydi. Ammo ular orasida ish printsipida ham sezilarli farq bor. Shunday qilib, agar UZO elektr to'lqin generatorining energiya yordami bilan kesish asbobi tomonidan abraziv kukunga kuchli ta'sir qilishni o'z ichiga olsa, u holda plazma bilan ishlov berish usuli ishchi muhit sifatida ionlar va elektronlar bilan zaryadlangan ionlangan gazdan foydalanadi. Ya'ni, ultratovush va plazma bilan ishlov berish texnologiyalari teng darajada kuchli energiya generatorini qo'llab-quvvatlashni talab qiladi. Birinchi holda, bu ultratovushli elektr apparati, ikkinchi holda, ish muhitining harorat rejimini 16000 ° S ga etkazishga qodir yuqori haroratli gaz yoki izotermik qurilmalar. Plazma bilan davolashning muhim komponenti elektrodlar va plazmadan foydalanish hisoblanadito'sarning boshqariladigan yoyining yuqori quvvatini ta'minlovchi moddalar.

Ultratovushli davolash mashinalari

Endi RCDni amalga oshirishda ishlatiladigan uskunalar haqida batafsilroq to'xtalib o'tishga arziydi. Katta sanoat korxonalarida bunday maqsadlar uchun ultratovush chastotasining o'zgaruvchan tokini yaratish uchun generator majmuasi bilan ta'minlangan mashinalar qo'llaniladi. Yaratilgan oqim magnit konvertorning o'rashiga yo'n altiriladi, bu esa o'z navbatida o'rnatishning ishchi tanasi uchun elektromagnit maydon hosil qiladi. Ultrasonik ishlov berish mashinaning zarbasi elektromagnit maydonda bo'lgan holda tebranishni boshlashi bilan boshlanadi. Ushbu tebranish chastotalari generator tomonidan ma'lum bir holatda talab qilinadigan o'rnatilgan parametrlar asosida o'rnatiladi.

Zumba magnit oʻtkazgich taʼsirida chiziqli oʻlchamlarda oʻzgarishi mumkin boʻlgan magnitostriktiv materialdan (temir, nikel va kob alt qotishmasi) qilingan. Va oxirgi tanqidiy bosqichda zımba abraziv kukunga to'lqin o'tkazgich-kondensator bo'ylab boshqariladigan tebranishlar orqali ta'sir qiladi. Bundan tashqari, qayta ishlash ko'lami va kuchi boshqacha bo'lishi mumkin. Ko'rib chiqilayotgan uskunada sanoat metallga ishlov berish massiv konstruksiyalarni shakllantirish bilan amalga oshiriladi, ammo shunga o'xshash ishlash printsipiga ega ixcham qurilmalar ham mavjud bo'lib, ularda yuqori aniqlikdagi o'yma amalga oshiriladi.

Oʻlchamli RCD texnikasi

Uskunani oʻrnatish va tayyorgarlikdan soʻngmaqsadli materialdan, abraziv atala operatsiya maydoniga, ya'ni mahsulot yuzasi va tebranuvchi uchi orasidagi bo'shliqqa beriladi. Aytgancha, kremniy yoki bor karbidlari odatda abrazivning o'zi sifatida ishlatiladi. Avtomatlashtirilgan liniyalarda suv kukunni etkazib berish va sovutish uchun ishlatiladi. Metalllarni to'g'ridan-to'g'ri ultratovush bilan qayta ishlash ikkita operatsiyadan iborat:

• Abraziv zarrachalarning ishlov beriladigan qismning moʻljallangan yuzasiga taʼsir oʻtkazishi, buning natijasida mikroyoriqlar tarmogʻi hosil boʻladi va mahsulotning mikrozarralari teshiladi.
• Qayta ishlash zonasida abraziv materialning aylanishi - ishlatilgan donalar yangi zarrachalar oqimi bilan almashtiriladi.

Bütün jarayonning samaradorligining muhim sharti tsikl oxirigacha har ikkala protsedurada ham yuqori sur'atni saqlab turishdir. Aks holda, ishlov berish parametrlari o'zgaradi va abraziv yo'nalishning aniqligi pasayadi.

Jarayon xususiyatlari

Muayyan vazifa uchun optimal ishlov berish parametrlari oldindan oʻrnatilgan. Mexanik ta'sirning konfiguratsiyasi ham, ishlov beriladigan materialning xususiyatlari ham hisobga olinadi. Ultrasonik davolashning o'rtacha xususiyatlarini quyidagicha ifodalash mumkin:

• Oqim generatorining chastota diapazoni 16 dan 30 kHz gacha.
• Punch yoki uning ishlaydigan asbobining tebranish amplitudasi - operatsiya boshida pastki spektr 2 dan 10 mikrongacha, yuqori daraja esa 60 mikronga yetishi mumkin.
• Abrasiv bulamacning to'yinganligi - 20 dan 100 minggacha.1 sm kub uchun don.
• Abraziv elementlarning diametri - 50 dan 200 mikrongacha.

Bu parametrlarni oʻzgartirish nafaqat individual yuqori aniqlikdagi chiziqli ishlov berish, balki murakkab oluklar va kesiklarni aniq shakllantirish imkonini beradi. Ko'p jihatdan murakkab geometriyalar bilan ishlash zımbalar xususiyatlarining mukammalligi tufayli mumkin bo'ldi, bu nozik ustki tuzilishga ega turli modellarda abraziv tarkibga ta'sir qilishi mumkin.

RCD bilan chakalaklarni tozalash

Bu operatsiya abraziv oqimga 1 mikrondan o'ta kichik zarrachalar kiritilganda akustik maydonning kavitatsiyasi va eroziv faolligini oshirishga asoslangan. Bu o'lcham zarba tovush to'lqinining ta'sir radiusi bilan taqqoslanadi, bu esa burrsning zaif joylarini yo'q qilishga imkon beradi. Ish jarayoni glitserin aralashmasi bilan maxsus suyuq muhitda tashkil etiladi. Idish sifatida maxsus asbob-uskunalar ham qo'llaniladi - fitomikser, uning stakanida tortilgan abraziv moddalar va ishchi qism mavjud. Ishchi muhitga akustik to'lqin qo'llanilishi bilanoq, ishlov beriladigan qismning yuzasiga ta'sir qiluvchi abraziv zarrachalarning tasodifiy harakati boshlanadi. Suv va glitserin aralashmasidagi kremniy karbid va elektrokorundning nozik donalari 0,1 mm gacha bo'lgan o'lchamdagi samarali kirni tozalashni ta'minlaydi. Ya'ni, ultratovushli ishlov berish an'anaviy mexanik silliqlashdan keyin ham qolishi mumkin bo'lgan mikrodefektlarni aniq va yuqori aniqlik bilan olib tashlashni ta'minlaydi. Agar biz katta burmalar haqida gapiradigan bo'lsak, unda idishga kimyoviy elementlar qo'shish orqali jarayonning intensivligini oshirish mantiqan.ko'k vitriol kabi.

Qismlarni RCD bilan tozalash

Ishlaydigan metall blankalarning yuzalarida har xil turdagi qoplamalar va aralashmalar bo'lishi mumkin, ularni u yoki bu sabablarga ko'ra an'anaviy abraziv tozalash orqali olib tashlash mumkin emas. Bunday holda, suyuq muhitda kavitatsiya ultratovushli ishlov berish texnologiyasi ham qo'llaniladi, ammo oldingi usuldan bir qator farqlar bilan:

• Chastotalar diapazoni 18 dan 35 kHz gacha o'zgaradi.
• Suyuq muhit sifatida freon va etil spirti kabi organik erituvchilar ishlatiladi.
• Barqaror kavitatsiya jarayonini va ish qismini ishonchli mahkamlashini ta'minlash uchun, suyuqlik ustuni ultratovush to'lqinining yarmiga to'g'ri keladigan fitomiksatorning rezonansli ishlash rejimini o'rnatish kerak.

Ultratovush yordamida olmosli burgʻulash

Usul ultratovush tebranishlari bilan boshqariladigan aylanuvchi olmos asbobidan foydalanishni o'z ichiga oladi. Tozalash jarayoni uchun energiya xarajatlari an'anaviy mexanik ta'sir usullari bilan talab qilinadigan resurslar hajmidan oshib, 2000 J/mm3 ga etadi. Ushbu quvvat sizga 0,5 mm / min tezlikda 25 mm gacha diametrli burg'ulash imkonini beradi. Shuningdek, burg'ulash orqali materiallarni ultratovush bilan qayta ishlash 5 l / min gacha bo'lgan katta hajmdagi sovutish suyuqligidan foydalanishni talab qiladi. Suyuqlik oqimlari, shuningdek, asboblar va ishlov beriladigan qismning yuzalaridan nozik kukunlarni yuvadi,abrazivni yo'q qilish paytida hosil bo'lgan.

RCD ishlashini nazorat qilish

Texnologik jarayon operator nazorati ostida boʻlib, u harakatlanuvchi tebranishlar parametrlarini nazorat qiladi. Xususan, bu tebranishlar amplitudasi, tovush tezligi, shuningdek, oqim ta'minotining intensivligi uchun amal qiladi. Ushbu ma'lumotlar yordamida ish muhitini va abraziv materialning ishlov beriladigan qismga ta'sirini nazorat qilish ta'minlanadi. Bu xususiyat, ayniqsa, asboblarni ultratovush bilan qayta ishlashda muhim ahamiyatga ega bo'lib, bir texnologik jarayonda asbob-uskunalar ishlashning bir nechta rejimlaridan foydalanish mumkin. Boshqarishning eng ilg'or usullari mahsulot parametrlarini qayd qiluvchi datchiklar ko'rsatkichlari asosida qayta ishlash parametrlarini avtomatik o'zgartirish vositalarining ishtirokini o'z ichiga oladi.

Ultrasonik texnologiyaning afzalliklari

RCD texnologiyasidan foydalanish bir qator afzalliklarni beradi, ular uni amalga oshirishning o'ziga xos usuliga qarab turli darajada namoyon bo'ladi:

• Mexanik ishlov berish jarayonining unumdorligi bir necha barobar ortadi.
• Ultratovushli asboblarning eskirishi an'anaviy ishlov berish usullariga nisbatan 8-10 baravar kamayadi.
• Burgʻilash paytida ishlov berish parametrlari chuqurlik va diametrda oshadi.
• Mexanik ta'sirning aniqligini oshiradi.

Texnologiya kamchiliklari

Ushbu usulni keng qoʻllashga hali ham qator kamchiliklar toʻsqinlik qilmoqda. Ular asosan tashkilotning texnologik murakkabligi bilan bog'liq.jarayon. Bundan tashqari, qismlarni ultratovush bilan qayta ishlash qo'shimcha operatsiyalarni talab qiladi, shu jumladan abraziv materialni ish joyiga etkazib berish va suvni sovutish uchun uskunalarni ulash. Bu omillar ishning narxini ham oshirishi mumkin. Sanoat jarayonlariga xizmat ko'rsatishda energiya xarajatlari ham oshadi. Qo'shimcha resurslar nafaqat asosiy bloklarning ishlashini ta'minlash, balki elektr signallarini uzatuvchi himoya tizimlari va oqim kollektorlarining ishlashi uchun ham talab qilinadi.

Xulosa

Ultrasonik abraziv texnologiyani metallga ishlov berish jarayonlariga joriy etish an'anaviy kesish, burg'ulash, tornalash va hokazo usullarini qo'llashdagi cheklovlar bilan bog'liq edi. An'anaviy stanokdan farqli o'laroq, ultratovushli metallga ishlov berish qattiqligi yuqori bo'lgan materiallar bilan samarali kurashishga qodir.. Ushbu texnologiyadan foydalanish qattiqlashtirilgan po'lat, titan-karbid qotishmalari, volfram o'z ichiga olgan mahsulotlar va boshqalarda ishlov berish operatsiyalarini bajarishga imkon berdi. Shu bilan birga, mexanik ta'sirning yuqori aniqligi ishchi joylashgan strukturaga minimal zarar etkazilishi bilan kafolatlanadi. hudud. Biroq, plazma kesish, lazer va suv oqimi kabi boshqa innovatsion texnologiyalarda bo'lgani kabi, metallni qayta ishlashning bunday usullaridan foydalanishda ham iqtisodiy va tashkiliy muammolar mavjud.