4. Обладнання для узо

В ультразвуковому верстаті (рис.1) електричні коливання високої частоти подаються від генератора на обмотку охолоджуваного водою магнітострикційного перетворювача 5.

Рис. 1. Схема ультразвукового верстата

З перетворювачем жорстко зв'язаний концентратор 4 і робочий інструмент 3. Коливальна система закріплена в акустичній голівці 6, розташованій в станині 9 верстата. Спеціальний пристрій забезпечує необхідне зусилля подачі інструмента на оброблювану деталь 8. У конструкції, показаній на рис.1, це відбувається за допомогою важільної системи і противаги 7. Абразивна суспензія в зону обробки подається насосом 2 з бака 1.

Стаціонарні ультразвукові верстати застосовувані в даний час, можна розділити на верстати:

• малої потужності (30-300 Вт),

• середньої потужності (0,35-1,5 кВт)

• великої потужності (1,6-4 кВт).

Верстати малої потужності застосовують для обробки неглибоких отворів малих діаметрів (0,15-15 мм). Такі верстати невеликі, конструктивно нагадують настільно-свердлильні. Найбільш розповсюджені верстати марок УЗСН-3, П-3371.

Найбільш поширені верстати середньої потужності (0,35-1,5 квт). По зовнішньому вигляді вони нагадують стаціонарні свердлильні або вертикально-фрезерні. Деякі з них, порівняно невеликої потужності (0,3-0,4 квт), виготовляють настільними. До верстатів середньої потужності, розробленим у СРСР, можна віднести 4770, 4772, 4772А и ін.

Ультразвукові верстати з акустичними голівками потужністю більш 1,6-2 кВт поширені менше, ніж верстати перших двох груп. По конструкції вони мало відрізняються від верстатів середньої потужності. З вітчизняних моделей до цієї групи можна віднести 4773А, розроблений в ЕНІМСі. Цей верстат – один з найбільш продуктивних і могутніх ультразвукових верстатів, відомих у даний час.

Одним з найбільш важливих і відповідальних вузлів ультразвукового верстата є акустична голівка: – сполучення магнітострикційного перетворювача з ультразвуковим інструментом. Ультразвуковий інструмент це, як уже згадувалося, сполучення концентратора з прикріпленим до нього робочим інструментом. З'єднання інструмента з концентратором може бути нероз'ємним і роз’ємним.

Нероз'ємне з'єднання одержують, виконуючи концентратор і інструмент з одного шматка матеріалу або приварюючи інструмент встик до концентратора . Використання нероз'ємного з'єднання знижує втрати звукової енергії, такий ультразвуковий інструмент високоміцний. Однак при зносі робочого інструмента приходиться замінять весь акустичний інструмент (концентратор і робочий інструмент).

Роз’ємне з'єднання можна створювати різними способами – різьбою, конусом, цанговим затиском, за допомогою накидної гайки і т.д. Концентратор до магнітострикційного пакета можна приєднати пайкою або використовуючи різьбовий перехідник з пайкою різьби.

Матеріал, призначений для виготовлення, ультразвукового інструмента, повинен мати гарні пружні властивості, високу міцність, гарну оброблюваність різанням і невисоку вартість. Встановлено, що втрати звукової енергії у високовуглецевих і легованих сталях значно нижчі, ніж у маловуглецевих. Звичайно для концентраторів і робочих інструментів рекомендуються хромисті (40Х), пружинні (60С2, 65Г) і хромомарганцево-кремністі (ЗОХГСА) сталі.

Найбільш високу амплітуду коливань допускають концентратори з титанових сплавів. Однак титан порівняно дорогий. Тому застосовують різні методи підвищення міцності і твердості сталевого інструмента: обкатування роликом, гідрополірування, термообробка та інші.