Реферат: Ультразвуковая размерная обработка - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Ультразвуковая размерная обработка

Банк рефератов / Технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 30 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

11 Московский Г осударственный Вечерний Металлургический Институт Реферат по курсу «Технология материалов и пок рытий» Тема : « Ультразвуко вая размерная обработка » Группа : МВ -01 Студентка : Сыромятникова Е . А. Преподаватель : Гузенкова А . С. Москва 2004 Аннотация. В данной рефера тивной работе описывается уль тразвуковая размерная обработка . В работе рассказывается о том , что такое ультразвуковая обработка , какие существую т разновидности её на данный момент , где применяются ультразвуковые технологии . Так ж е описаны преимущества и недостатки ультразву ковой разм ерной обработки . Описано оборуд ование для её проведения и дана конструкт ивная схема ультразвукового станка. Содержание : 1. Введение 4 2. Технология ультразвуковой размерной обработки 5 3. Недостатки ультр а звуковой обработки 8 4. Оборудование для ульт развуковой обработки 9 5. Список использованной литературы 12 Введение . Технологии мощного ультразвука - э то совокупность промышленных технологических про цессов и м етодов обработки материалов , основанных на использовании воздействия ультра звука значительной интенсивности на вещество и на характер протекания физико-химических пр оцессов . Для получения ультразвука значительной интенсивности используются специальные ак у стические системы. Область применения техн ологий мощного ультразвука довольно широка : п ромышленность , наука , медицина . Большинство те хнологических процессов и методов основывается на совместном действии ряда факторов и явлений , использующих , к ак правило , н елинейные эффекты в ультразвуковом поле На данный момент существует несколько видов ультразвуковой обработки : 1. Ультразвуковая сварка нашла применение для сваривания металл ов и пластмасс . Сварка пластмасс - наиболее перспективный способ свар ки термопластичны х полимеров , который обладает целым рядом , присущих только ему уникальных особенностей , а именно : производить сварку фасонных изделий из жестких пластмасс на большом удалении от места ввода ультразвука ( до 200-250 мм ); производить свар ку многослойной конст рукции из мягких пластмасс и армированных тканей из искусственных материалов ; производить сварку полимеров , которые не свариваются или плохо свариваются другими способами сварки (полиэтилентерефталатные и пол иамидные пленки , изделия и з фторопласта -4, искусственные кожи и др .); производить прецизионную закладку металличес ких деталей в пластмассу (устраняя таким о бразом дорогую технологию литья деталей по закладным элементам ); производить сварку полимеров по загрязнен ным поверхностям , не требуя их предварит ельной очистки и обезжиривания (это особенно важно при упаковке сыпучих , жидких и пастообразных продуктов ); во время сварки практически не происх одит выделение вредных летучих веществ , что делает ее экологически чистой ; высокая степ ень повторяемости и к онтроля процесса . 2. Ультразвуковая пропитка основана на звукокапиллярном эф фекте . При этом пропиточная жидкость как б ы "вгоняется " в капилляры и время пропитки сокращается в десятки раз . Этот метод используют и для пропитки электрот ехни ческих изделий : обмоток трансформаторов , роторов , статоров , катушек и др ., а также для герметизации литых пористых деталей . В резуль тате время пропитки сокращается в несколько раз , и в ряде случаев производится од норазовая пропитка вместо двух - или тр е хкратной . 3. Ультразвуковая очистка - способ очистки твердых тел , при котором в моющий раствор вводятся ультразв уковые колебания . Механизм ультразвуковой очистки обусловлен рядом явлений , возникающих в у льтразвуковом поле значительной интенсивности : ка витацией , акустическими течениями , давлением звукового излучения , звукокапиллярным эффектом . Как разновидность очистки можно рассматривать процесс травления в ультразвуковом поле . 4. Механическая обработка с помощью ультразвука. Различают ч етыре вида механической обработки с пом ощью ультразвука : o ультразвуковая р азмерная обработка деталей из твердых и х рупких материалов ; o резание труднообрабатыва емых материалов инструментом , которому сообщаются ультразвуковые колебания ; o снятие заусенцев с мелких деталей абразивной суспензией в ультразвуковой ванне ; o обработка вязких мате риалов с ультразвуковой очисткой шлифовального круга . 5. Диспергирова ние ультразвуковое (распыление акустическое ) – получение аэрозоля из жидко сти с помощью акустических колеба ний ультразвукового диапазона . 6. Эмульгирование - переход одной из взаимно нерастворимых жид костей в дисперсное состояние в среде дру гой под действием ультразвука , или , иначе ультразвуковое диспергирование жидкости в жидкос ти. Технология ультразвуко вой размерной обработки . Современная технология механической обработк и конструкционных материалов достигла больших успехов , а выпускаемые промышленностью металлор ежущие станки - высокой степени совершенства и высокой производительности , что позволяет с ус пехом решать различные задачи , выдв игаемые бурным процессом развития техники . Однако развитие техники привело к поя влению новых материалов , механическая обработка которых традиционными способами затруднена . К ним относятся , прежде всего , такие матери алы с высокой твердостью , как вольфрамос одержащие и титанокарбидные сплавы , алмаз , руб ин , лейкосапфир , закаленные стали , магнитные сп лавы из редкоземельных элементов , термокорунд и др . Из традиционных способов при обрабо тке таких материалов применяется только ш лифование . Обработка др угой группы материалов , таких как германий , кремний , ферриты , керамика , стекло , кварц , пол удрагоценные и поделочные минералы и материал ы , затруднена их очень большой хрупкостью . Такие материалы не выдерживают усилий , возник ающих при традиционной механической обработ ке . Поскольку и менно перечисленные выше материалы во многом определяют прогресс техники , возникает необх одимость эффективно обрабатывать детали из по добных , "необрабатываемых традиционными способами ", материалов . Для реш ения проблемы обработки св ерхтвердых и хрупких материалов разработаны и внедрены в практику специальные способы обработки : алмазосодержащим вращающимся инструментом , электрохимический , электроэрозионный , электронно-луче вой , ультразвуковой . Все перечисл енн ые способы обработки характеризуются о чень высокой экологической опасностью и энерг оемкостью процесса . Так , наиболе е широко используемый в практике способ о бработки алмазосодержащим вращающимся инструментом характеризуется энергоемкостью (затратами электр ической энергии на съем единицы объем а обрабатываемого материала ), приблизительно равно й 2000 Дж /мм 3, обеспечивая выполнение отверстий диаметром не более 25 мм с производительностью не выше 0,5 мм /мин. При такой обработке используетс я большое количество охлаждающей воды (н е менее 1...5 л /мин ), причем очистка ее от мелкодисперсного порошка разрушаемого материала (например , стекла ) является сложной проблемой. При механической обработке с помощью алм азосодержащих инструментов используются мощные , в ысокоско р остные сверлильные станки . И знос рабочего инструмента достигает 5% от глуби ны выполняемых отверстий , а изготовление алма зосо-держащих инструментов диаметром более 25 мм является технически неразрешимой задачей . Приве денные данные по энергозатратам и расхо д у материалов при алмазном сверле нии обуславливают высокую стоимость выполнения одного отверстия (до 15 долларов США ). Очевидно , что такой способ обр аботки будет экологически опасным (акустический шум , вращающийся с большой частотой рабочий инструмент , ун ос большого количества воды с мелкодисперсным порошком и т.п .) и не ресурсосберегающим (большой расход алмазного инструмента , малая производительность сверления , большой расход воды , большое энергопотреблен ие ). Преимущества ультразвукового (УЗ ) способа об работки перед другими заключ аются в возможности обрабатывать непроводящие и непрозрачные материалы , а также в отс утствии после обработки остаточных напряжений , приводящих при использовании других способов к образованию трещин на обрабатываемой п оверхности. Ультразвуковым способом эффективно обрабатываются такие хрупкие материалы , как агат , алебастр , алмаз , гипс , германий , грани т , графит , карбид бора , кварц , керамика , кору нд , кремний , мрамор , нефрит , перламутр , рубин , сапфир , стекло , твердые сплавы , термоко р унд , фарфор , фаянс , ферриты , хрусталь , яш ма и многие другие. Ультразвуковой способ обработки представляет собой разновидность обработки долблением - хр упкий материал выкалывается из изделия ударам и зерен более твердого абразива , которые н аправляются тор цом рабочего инструмента , колеблющегося с ультразвуковой частотой . Применен ие ультразвуковых колебаний позволяет интенсифиц ировать процесс хрупкого разрушения обрабатываем ого материала за счет создания сетки микр отрещин и выколов на поверхности . Технологи я ультразвуковой обработки з аключается в подаче абразивной суспензии в рабочую зону , т.е . в пространство между к олеблющимся с высокой частотой торцом рабочег о инструмента и поверхностью обрабатываемого изделия . Зерна абразива под действием ударов колеблющ е гося инструмента ударяют по поверхности обрабатываемого изделия и п роводят его разрушение . В качестве абразива обычно используются карбид бора или карбид кремния , в качестве транспортируемой жидкост и - обычная вода . Вследствие воздействия частич ек абразив а на поверхность рабочего инструмента происходит его разрушение . Для уменьшения износа рабочего инструмента его обычно выполняют из вязких материалов , не разрушающихся под действием ударных нагрузок . Частицы абразива под действием ударов раск алываются . Поэ т ому в зону обработк и непрерывно подается абразивная суспензия , н есущая зерна свежего абразива и удаляющая частицы снятого материала и размельченный абразив . Для уменьшения шумового воздействия от работающих ультразвуковых аппаратов , рабочая частота выбира е тся достаточно высо кой , обычно это 22 Кгц или более . Подача рабочего инструмента в направлении колебаний обеспечивает формирование полости , копирующей фор му рабочего инструмента. Таким образом , ультразвуковая размерная о бработка базируется на двух основн ых процессах : 1. Ударном внедрении абразивных зерен , вы зывающих выкалывание частиц обрабатываемого мате риала ; 2. Циркуляции и смене абразива в рабо чей зоне . Обязательным условием высокопроизводительной ультразвуковой обр аботки материалов является инт енсивное пр отекание этих двух процессов . Ограничения , воз никающие для протекания одного из этих пр оцессов , вызывают снижение эффективности всей ультразвуковой обработки . Производительность ультразвуковой обработки в значительной степени зависит от физико- механических свойств материалов , частоты и амплитуды колебаний рабочего инструмента , з ернистости абразива и нагрузки на инструмент . Влияние всех этих факторов на процесс ультразвуковой размерной обработки будет рассм отрено далее . Способ ультразвуковой обр абот ки начал применяться в промышленности уже в начале шестидесятых годов . С его помо щью удалось существенно упростить и ускорить технологию изготовления фасонных деталей из твердых и хрупких материалов . Так , наприм ер , в сотни раз повысилась производитель н ость вырезания пластин любой фор мы из различных керамик , полупроводниковых ма териалов , появилась возможность выполнять отверст ия любой формы , упростилась технология изгото вления матриц и пунсонов из твердых сплав ов . Недостатки ультразвуковой обрабо тки . Однако уже в первых работах по промышленному применению был выявлен ос новной недостаток ультразвукового способа обрабо тки - существенное уменьшение производительности п роцесса по мере увеличения глубины обработки . Для объяснения этого явления используется два предположения . Согласно первому , при увеличении боковой поверхности рабочего инструмента , контактирующей с обрабатываемым ма териалом , амплитуда колебаний инструмента уменьша ется вследствие трения , а уменьшение амплитуд ы приводит к снижению производите л ьности . Это предположение до настоящего времени не получило четкого экспериментального подтверждения . При использовании сплошных ин струментов и достаточном запасе мощности прим еняемых генераторов (что было ранее ) рассматри ваемое предположение не подтвержд а етс я экспериментально . Однако , при использовании трубчатых инструментов с тонкой стенкой в комплекте с маломощными генераторами амплитуда колебаний инструмента уменьшается и скорость обработки падает . Второе предположение , основанное н а результатах многоч исленных экспериментов , объясняет уменьшение скорости обработки с увеличением глубины , ухудшением условий подачи свежего абразива в зону обработки и уд аления продуктов обработки . Экспериментально уста новлено , что при отсутствии подачи свежего абразива , им е ющийся разрушается так , что за 0,5...0,6 секунд размеры частиц уменьшаю тся в пять раз . В начале 70-х годов были детально изучены основополаг ающие физические принципы ультразвуковой обработ ки хрупких материалов . Одновременно с исследо ваниями физических про цессов шло создание УЗ станков для промышленного использования . Первые сведе ния о разработке оборудования и использовании УЗ станков относятся к 1955 г . Эти станки выполнялись на базе традиционных сверлильных и фрезерных станков и характеризовались очень малой эффективностью и надежностью . Параллельно шло создание опытных образцов промышленных универсальных и специализированных ультразвуковых станков , и исследовались методичес кие особенности их эксплуатации при решении различных задач . Оборудование для ул ьтразвуковой обработки. Типичная ко нструктивная схема станка для ультразвуковой обработки имеет ряд специфических узлов , отли чающих его от традиционных металлорежущих ста нков (см . рисунок 1.1). Ультразвуковой станок содержит генератор электрических коле баний ультразвуковой часто ты 1, ультразвуковую колебательную систему 2, обеспеч ивающую преобразование электрических колебаний в механические ультразвуковые и их введение в обрабатываемое изделие 3. Для перемещения ультразвуковой колебательной системы испо л ьзуется механизм подачи 4. Система подачи абразивной суспензии включает в себя насос 5 и устройство подачи 6 суспензии в зону обработки . Рисунок 1.1 - Конструктивная схема ультразвуковог о станка Кроме того , ультразвуковой станок имеет ряд узлов , и спользуемых в обычных металлорежущих станках : стол 7, станину 8. Ультр азвуковая колебательная система содержит электромеханический преобразов атель (ранее обычно использовался преобразователь магнитострикционного типа ), концентратор - усилите ль амплитуды ультразвуковых колебаний и рабоч ий инструмент . Применение концентратора обеспечивает необходимую амплитуду колебаний рабочего инструмента (10...70 мкм ) на заданной рабочей частоте . Механизм подачи прижимает ра бочий инструмент к обрабатываемому изделию , у крепленному на столе , с небольшим усилием (до 3 … -5 кг ) и по мере съема м а териала осуществляет подачу инструмента , поддерживая течение процесса . Система подачи абразивной суспензии обеспечивает непрерывное по ступление свежего абразива в зону обработки , осуществляет удаление продуктов обработки и охлаждение зоны обработки . Генер ато р обеспечивает преобразование энергии сети пе ременного тока (50 Гц ) в энергию электрических колебаний ультразвуковой частоты и предназначе н для питания преобразователя ультразвуковой колебательной системы . Минимальный диаметр выполняемых отверстий опре делялся прочностью инструмента , а м аксимальный - мощностью используемого генератора У З колебаний . Все ультразвуковые станки подраз деляются на две группы : 1) переносные , малогабаритные установки для выполнения отверстий диаметром до 1...3 мм ; 2) стацион арные промышленные установки для выполнения отверстий диаметром до 60 мм . К первой группе относятся небольшие УЗ установки с колебательной системой , которую во время работы можно держать в руках (аналогично р учной электрической дрели ). Такая установка пр именяется при выполнении малых отверстий (диаметром не более 3 мм ) на небольшую глубину (не более 3… - 5 мм ), а также при УЗ гравировании и клеймении . Мощность генер аторов таких установок не превышает 100 Вт . С ледует отметить , что УЗ установки первой г руп п ы для обработки деталей из твердых хрупких материалов до настоящего в ремени не получили широкого развития . Обуслов лено это было низкой надежностью и эффект ивностью самих установок , выполненных на осно ве ламповых генераторов , и использованием маг нитострикц и онных преобразователей , требую щих принудительного водяного охлаждения , с од ной стороны , и практически полным отсутствием до 90-х годов потребностей в таких ста нках из-за отсутствия индивидуальных потребителей , малых предприятий и мелкосерийных производс тв. Поэтому наибольшее распространение до 90-х годов получили стационарные УЗ станки (как универсальные , так и специализированные ) с вертикальным расположением колебательной сис темы . Их условно подразделяли в зависимости от функциональных возможностей на три группы : Станки малой мощности до 200 Вт ; Станки средней мощности от 250 до 1500 Вт ; Станки большой мощности от 1600 до 4000 Вт . Станки малой мощности (наиболее типичный представитель - станок модели 4770А ) выполнялись по образцу настольных сверлильных стан ков , применялись и применяются для обработки неглубоких отверстий (глубиной не более 5 мм ) малых диаметров (0,2....6 мм ). Габаритные размеры станков малой мощности сравнительно небольши е , а масса достигает 120 кг . Максимальная про изводительность по ст е клу достигала 80 мм 3/мин , что соответствовало энергоемкости технологического процесса при обработке стекла , равной 75 Дж /мм 3. Наибольшее количество уст ановок и станков , созданных и использующихся как в нашей стране , так и за рубе жом , относились ко второй группе . Э ти станки традиционно выполнялись с жесткой станиной и массивной фундаментной плитой , а по внешнему виду напоминали и на практике выполнялись на базе вертикальных ил и радиально-сверлильных и вертикально-фрезерных ст анков . Ультразвуковая колебател ь ная с истема таких станков выполнялась на основе магнитострикционного преобразователя , имела значит ельные габариты (более 400х 150 мм ), требовала пр инудительного водяного охлаждения (расход воды не менее 1 л /мин ) и жестко соединялась со станком . Таким образ ом , ультразвуковые станки второй группы использовались исключительно в стационарных условиях , и на них обрабатыв ались только изделия , устанавливаемые на рабо чем столе станка . Это существенно ограничивал о функциональные возможности ультразвуковых стан ков , н е позволяя , например , обрабатыв ать большие листы стекла , мрамора , обрабатыват ь изделия , не перемещаемые на рабочий стол , обрабатывать не горизонтально расположенные изделия , т.е . выполнять отверстия и пазы не обходимой формы и размера на месте их расположе н ия . Станки мощностью 0,4 кВт (модель 4771А ) обес печивали выполнение отверстий диаметром от 0,5 д о 15 мм с производительностью до 500 мм 3/мин , что соответствовало энергоемкости процесса - 50 Д ж /мм 3. Станки мощностью 1,5 кВт (например 4772А ) пр и собственн ой массе в 1000 кг обеспечивал и выполнение отверстий диаметром до 40 мм и характеризовались энергоемкостью процесса , равно й 75 Дж /мм 3. Станки боль шой мощности получили незначительное распростран ение . Они были изготовлены в единичных экз емплярах и применял ись только в крупн осерийном производстве для обработки деталей из твердых сплавов , твердой керамики , изготовл ения небольших матриц и заточки инструментов . Типичный представитель этой категории станк ов - станок модели 4773А массой 1500 кг ., мощностью на вх о де преобразователя 4 кВт (потребляемая мощность более 10 кВт ). Станок об еспечивал выполнение отверстий диаметром не б олее 60 мм и характеризовался энергоемкостью пр оцесса прошивки , превышающей 70 Дж /мм 3 (по ст еклу ). Таким образом , разработанные в нашей с т ране и за рубежом ультразвуковые про шивочные станки обеспечили выполнение отверстий диаметром до 60 мм (обычное сверление алмаз осодержащим инструментом - не более 25 мм ). Сам технологический процесс обработки характеризовался энергоемкостью , превышающей 50 … 75 Дж /мм 3 (энергоемкость снизилась в 25...40 раз по срав нению с алмазным сверлением ). К недостаткам существующих ультразвуковых станков относится большая энергоемкость процес са (из-за низкого КПД ), невысокая производительн ость . Так , наиболее широко рас пространенны й станок модели 4771А (относящийся ко второй группе ) характеризуется КПД не более 3...5 %, п ри номинальной мощности 400 Вт обеспечивает выпо лнение отверстий диаметром до 15 мм на глуб ину не более 10 мм . На данный момент развития техно логий пр оцесс совершенствования ультразвуков ой размерной обработки ещё нельзя считать завершенным. Список использованной литературы : 1. Хмелев В.Н ., Барсуков Р.В ., Цыгано к С.Н . "УЛЬТРАЗВУКОВАЯ РАЗМЕРНАЯ ОБРАБОТКА МАТЕ РИАЛОВ ". 2. «Техноло гия металлов и конст рукционные материалы» , Сучков О . К ., Пятигорский М . Г ., Черныше в Н . А ., Мурашкин С . У ., Сорокина Л . И..
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
По результатам голосования профессионального судейского жюри после матча с Северной Ирландией сборная Украины по футболу выходит сразу в финал.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru