Главная → Ультразвуковая размерная обработка материалов → 7. Конструкции специализированных ультразвуковых станков → 7.6 Ультразвуковой станок для крупносерийного производства

7.6 Ультразвуковой станок для крупносерийного производства

Примечание редактора интернет-версии монографии: В связи с тем, что монография была написана в 1999 году, модельный ряд ультразвуковых аппаратов, приведенный в этой главе устарел. Рекомендуется пользоваться современным модельным рядом, который можно посмотреть в разделе "Ультразвуковые аппараты для размерной обработки хрупких материалов".

Для серийного производства с большим объемом обрабатываемых изделий из твердых хрупких материалов и особо твердых сталей и сплавов возникает необходимость в выполнении сквозных и глухих отверстий диаметром до 5...25 мм и глубиной 40...100 мм с повышенной производительностью - не менее 5 мм/мин, или же для производств, где необходимо выполнять отверстия в слоистых конструкциях из чередующихся слоев хрупких и пластичных материалов (бронестекло, многослойный стеклотекстолит, многослойный фольгированный фторопласт и аналогичные конструкции), разработаны и применены ультразвуковые станки с вращающимся инструментом для абразивной обработки и алмазосодержащие инструменты для безабразивной обработки.
Внешний вид разработанного станка в комплекте с узлом вращения ультразвуковой колебательной системы показан на рисунке 7.7.
Функционально ультразвуковой станок, как и все предыдущие, также состоит из двух блоков – электронного генератора и колебательной системы.
Электронный блок ультразвукового станка содержит генератор электрических колебаний, выполненный по принципиальной электрической схеме с независимым возбуждением и автоматической подстройкой частоты, показанной на рисунках 4.2 и 4.3. Корпус электронного блока выполнен стальным.
Панель управления электронного блока имеет скругленные края и на ней размещены: клавиша включения сетевого питания «СЕТЬ», индикатор включения сетевого питания, клавиша включения генератора «РАБОТА», ручка регулятора «НАСТРОЙКА», стрелочный индикатор настройки.
На задней панели электронного блока расположен выходной электрический разъем для подключения колебательной системы.
Колебательная система ультразвукового станка выполнена по полуволновой схеме и размещена в узле вращения, рассмотренном ранее.

Рисунок 7.7 - Ультразвуковой станок в комплекте с узлом вращения ультразвуковой колебательной системы

Разработанный и изготовленный ультразвуковой станок характеризуется следующими техническими характеристиками.

Технические характеристики

Мощность, потребляемая от сети, Вт	250±5
Напряжение питания, В	220±22
Частота питающей сети, Гц	50
Рабочая частота аппарата, кГц	22±1,65
Амплитуда колебаний рабочего инструмента, мкм, не менее	30
Диаметр выполняемых отверстий, мм	1...25
Толщина обрабатываемых изделий, мм, не более	100
Производительность сверления (по стеклу), мм/мин, неменее	5...10
Время непрерывной работы, мин, не менее	480
Габаритные размеры:
генератора, мм, не более	300х180х140
колебательной системы, мм, не более	150x70
Масса аппарата, кг, не более	10

Разработанный станок предназначен для непрерывной эксплуатации в течение не менее 8 часов. Станок при перечисленных технических параметрах и выполнении отверстий в стеклянных листах толщиной 3…10 мм характеризуется энергоемкостью процесса, не превышающей 1…10 Дж/мм³, что также удовлетворяет сформулированным ранее требованиям по энергоемкости процесса.
Наиболее ярким примером успешной эксплуатации рассмотренного станка является выполнение сквозных отверстий диаметром до 25 мм в бронестеклах, состоящих из нескольких слоев (до 6 слоев) стекла толщиной 6 мм, соединенных между собой полимерной нетвердеющей пленкой толщиной 1 мм. Разработка способа сверления таких изделий и создание специализированного станка позволило впервые решить проблемы крепления блоков бронестекла между собой и крепления к ним различных элементов (например, бойниц).