Рассмотрим оборудование, предназначенное для ультразвуковой обработки

Ультразвуковой прошивочный станок (рис. 3.10) предназначен для обработки твердых и хрупких материалов: стекла, кварца, керамики, твердых сплавов. На станке методом прошивания можно вы* полнять отверстия и полости различной конфигурации, он должен быть оснащен самостоятельным генератором ультразвуковых колебаний мощностью не менее 1,5 кВт. Станок состоит из станины 1, стола 2, ультразвуковой головки 6, электрической системы, систем подачи охлаждающей воды и абразивной суспензии.

Литая станина 1 имеет коробчатую форму и нижней частью крепится к чугунной плите, в ее верхней части выполнено посадочное место для установки ультразвуковой головки 6, а в средней части она имеет направляющие, по которым перемещается стол 2. Внутри станины размещается бак с абразивной суспензией и элементы управления ультразвуковой головкой. Доступ к внутренним полостям станины осуществляется через дверь и окна, закрытые съемными крышками.

Стол 2 консольного типа может перемещаться по направляющим с помощью ходовых винтов 3, 12 и 13 в продольном, поперечном и вертикальном направлениях. Рабочая плоскость стола имеет Т-образные пазы для крепления обрабатываемой детали, в которых выполнены сквозные отверстия для удаления абразивной суспензии в полость стола, откуда она проходит в станину и сбрасывается в бак. На столе устанавливают кожух 4 из органического стекла, защищающий работающего от брызг абразивной суспензии.

Внутри разъемного корпуса ультразвуковой головки, закрепленной в верхней части станины, размещен ползун 5, перемещающийся относительно корпуса по вертикальным направляющим качения 11. Качение осуществляется шариками диаметром 6 мм, набранными в сепараторы.

Ползун уравновешен противовесом 9 и связан с соленоидом 10, с помощью которого можно при необходимости изменять избыточный вес ползуна и, следовательно, давление инструмента на изделие в заданном режиме. Для повышения чувствительности этой системы коромысло I опирается на закаленные опоры 8. В нижней части ползуна имеется герметичная камера, в которой расположен магнитострикционный вибратор, или преобразователь, принцип работы которого основан на преобразовании переменного напряжения ультразвуковой частоты в механические колебания никелевого сердечника.

При подаче на обмотку сердечника переменного напряжения ультразвуковой частоты от ультразвукового генератора возникает электромагнитное поле, которое, воздействуя на сердечник, вызывает изменение его длины (магнитострикционный эффект). Изменение длины сердечника передается излучателю, а затем рабочему инструменту, который жестко на резьбе крепят к излучателю. При работе магнитострикционного вибратора рабочий инструмент совершает вертикальные колебания с частотой, задаваемой ультразвуковым генератором. Процесс резания материала происходит при воздействии колебаний рабочего инструмента на абразивные частицы суспензии и возникающего при этом явления кавитации. Вибратор находится в камере охлаждения, наполненной водой. Рабочий инструмент (концентратор) для вырезки, например круглых деталей, представляет собой инструмент с набором трубок и отверстий. При смене инструмента ползун зажимают специальным приспособлением.

Система подачи абразивной суспензии состоит из бака, трубопроводов и насоса. В рабочую зону суспензия подается насосом, перемешивается тем же подающим насосом и струей сбрасывается обратно в бак. Система охлаждения состоит из трубопроводов, подводящих магистральную воду к камере магнитострикционного вибратора и генератору и отводящих ее в слив. Система охлаждения снабжена сильфонным реле давления воды, выключающим генератор при отсутствии воды или при ее недостаточном давлении.