Home CNC Một số công nghệ gia công bằng siêu âm

Một số công nghệ gia công bằng siêu âm

205
0

Gia công bằng siêu âm được sử dụng để nâng cao hiệu quả của các phương pháp gia công khác bằng cách đưa giao động của siêu âm tác dụng vào dụng cụ cắt. Người ta đã tìm được nhiều biện pháp hợp lý để nâng cao năng suất cắt và tuổi thọ của dao trong gia công tiện, khoan, khoét, doa, mài, cắt ren v.v.với việc dùng siêu âm.

Khoan – khoét – doa bằng siêu âm :

Khoan siêu âm dựa trên cơ sở lợi dụng tác động cọ xát và gọt dũa của sóng siêu âm, thiết bị khoan làm việc với tần số kHz, gồm có đầu từ giảo dao động với tầng số trên, và bộ cầu nối được nối với đầu giao động, cầu nôi được truyền giao động, và qua dụng cụ dao động được truyền sang vật cần khoan.

Khác với mũi khoan quay thông thường, ở đây dụng cụ khoan dao động dọc thẳng góc với mặt của vật gia công. Do tác dụng dao động đó, những hạt mài nhỏ trộn lẫn lơ lững trong chất lỏng rạch vật gia công, mở ra theo lỗ privet của dụng cụ. Từ cơ chế khoan như vậy có thể suy ra rằng không nên khoan lỗ thủng xuyên bằng mũi khoan đặc, mà bằng mũi khoan ống (xem hình 2.9), nếu kích thước và hình dạng lỗ cho phép tạo hình mũi khoan như vậy. Bằng mũi khoan này, những phần vật liệu được lấy đi có chổ để dồn lại.

nlksa

Trên hình 2.10 và 2.11 có thể thấy nguyên lý khoan siêu âm trong một số trường hợp cụ thể.

 

 

nlksa1

Hình 2.11:

Sơ đồ nguyên lý khoan siêu âm trong một scí trường hợp

cụ thể

a)Khoan lỗ hình trụ có đáy

b)Khoan xuyên lỗ trụ bằng dụng cụ có dạng vành

khăn.

c)Khoan lỗ đáy không phải hình trụ.

d)Khoan lỗ xuyên không phải hình trụ.

nlksa2

Hình 2.12 là đầu siêu âm của máy khoan dùng để tạo dao động dọc khi khoan, khoét lỗ. Nó có bộ biến từ 1 đặt bên

trong thân 2 và nhận nguồn dao động từ máy phát siêu âm đặt liền với máy khoan. Bộ biến từ biến dao động điện có tần số siêu âm thành dao động dọc cơ học. Chi tiết dạng phễu 3 lắp phía dưới thân 2 có chiều cao phụ thuộc vào tần số dao động. Thanh truyền 4 được hàn vào bộ biến từ nhằm khuếch đại vận tốc và biên độ dao động. Lỗ côn phía dưới dùng để lắp mũi khoan, mũi khoét. Đầu siêu âm cũng được làm nguội bằng nước.

nlksa3

-Để khoan, khoét, doa, cắt ren người ta cũng đã sử dụng một cấu trúc mới là đầu siêu âm dao động xoắn (Hình 2.13). Loại này cũng có bộ biến từ 1 có dạng vòng, bên trong nó đặt tiếp tuyến các bộ biến đổi sóng 2. Phần trên của lõi cộng hưởng 3 có đuôi côn để lắp vào trục chính của máy; phần dưới có lỗ côn để lắp dụng cụ cắt 4. Khi cho dòng điện có tần

Số cao qua cuộn dây bộ biến từ vào các bộ biến đổi sóng 2, các dao động dọc xuất hiện sẽ tạo nên tác dụng xoắn tương đối với trục đầu siêu âm.

 

Hạt đánh bóng thường là hạt cacbid borlum lơ lửng trong nước. Chúng ta có thể gia tăng công suất của máy khoan siêu âm. Nếu chúng ta hút đi phoi vụn tồn động trong mũi khoan ống (hình 2.10b). Bằng cách này có thể khoan lỗ sâu từ 4 mm đến 30 mm, tốc độ khoan tăng lên 5 lần.

Bảng 2.2 so sánh công suất khoan trong trường hợp không hút phoi vụn và trong trường hợp có hút.

Bột mài sử dụng là hạt cacbit borium cỡ hạt 220; trường hợp khoan kim cương, thì dùng bọt kim cương. Số liệu trên ứng với thiết bị khoan có tầng Số 22 kHz, công suất 30W, điện tích công tác là 27 mm2.

Bảng 2.2 :

nlksa4

Công suất khoan trong các trường hợp

(*) Giả thiết có mũi khoan có độ cứng bằng nhau, và vật gia công bằng thủy tinh, độ hao mòn của mũi khoan là 1, thì số liệu trong bảng là độ hao mòn của mũi khoan trong trường hợp khoan các vật liệu khác thì so sánh với trường hợp khoan thủy tinh.

Khoan siêu âm không chỉ có ưu điểm là có thể khoan bất kỳ vật có độ cứng nào và lỗ khoan có bất cứ profin nào mà còn lợi hơn khi khoan vật có khả năng dẫn điện, dù cho đối với vật liệu này có thể dùng phương pháp khác. Ví dụ gia công bằng tia lửa điện, để đạt được độ bóng tốt thì hoặc phải khoan chậm, mà có khi ngay cả khi vậy cũng không đạt được chất lượng bề mặt tốt hơn, hoặc nếu khoan nhanh thì bề mặt lại rất thô.

Nếu lựa chọn loại bột mài có độ mịn thích hợp và không

có tạp chất, thì độ nhám tôi đa (Rmax) của bề mặt gia công siêu âm không quá 1 .Đường kính lỗ lớn hơn đường kính mũi khoan khoảng  610611 tùy thuộc vào độ mịn của hạt mài. Đường kính của lỗ khoan không thể nhỏ hơn 100611 Độ chính xác tối đa có thể đạt được là 10 611với máy tốt nhất. Các máy thường dùng hiện nay có thể có công suất 612kw. Năng suất lấy phoi là khi gia công thủy tinh; là 614mm3/ph đối với hợp kim cứng.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here