Износ инструмента на точность изготовления отверстий практически не влияет, так как изношенные участки инструмента по мере его углубления сменяются неизношенными участками, калибрующими отверстие.

В процессе обработки отверстия абразивные зерна, попадая между инструментом и боковыми стенками отверстия, вызывают износ как инструмента так и стенок отверстия.

Возникновение конусности отверстия и конусного пояска на выходе отверстия, в частности, объясняется различием длительности циркуляции абразива в зазоре между инструментом и боковыми стенками отверстия. Поясок на выходе остается потому, что в этом месте абразив циркулировал недостаточно долго.

Минимальный угол конусности, который удавалось получить при толщине твердого сплава 5¸10 мм, составляет 1.5¸2 мин.

Подача абразивной суспензии под режущую кромку инструмента фонтаном снизу через технологическое отверстие повышает точность отверстия.

Точность изготовления глухих отверстий. Точность изготовления глухих отверстий, а также точная обработка поверхностей деталей в основном ограничивается износом инструмента, так как при обработке глухого отверстия форма его является отпечатком инструмента.

Ввиду того, что величина подачи инструмента соизмерима с глубиной обработанного отверстия, то для получения заданных размеров отверстия приходится обрабатывать его методом последовательного приближения, многократно исправляя раз меры инструмента.

Для того чтобы уменьшить количество исправлений инструмента при обработке твердого сплава, целесообразно предварительно обрабатывать отверстия электроискровым методом, а ультразвуковой обработкой выполнять снятие припуска. Поскольку количество исправлений инструмента ничем не ограничено, то, очевидно, осуществляя необходимое их количество, можно, казалось бы, получить отверстие с любой заданной точностью. Таким образом, абразивный износ инструмента, обусловленный воздействием абразива, точности изготовления глухих отверстий не лимитирует. В действительности, точность изготовления глухих отверстий и обработки поверхностей ограничивается кавитационным износом инструмента, так как износ инструмента происходит не только из-за воздействия абразива, но и в связи с кавитационными явлениями в абразивной суспензии.

В некоторых точках поверхности инструмента его кавитационный износ может преобладать над абразивным. В этих точках образуются лунки, которые на поверхности детали создают выпуклости и горбы соответствующей формы. Высота этих выпуклостей соизмерима с глубиной обработки. Поэтому для получения точной поверхности необходимо осуществить обработку методом последовательного приближения, периодически исправляя инструмент. Глубина каждой последующей обработки должна быть меньше предыдущей.

17.4. Станки и инструмент для обработки ультразвуком

В настоящее время выпущено большое количество станков и установок для размерной ультразвуковой обработки. Для ультразвуковой размерной обработки разработана новая гамма копировально-прошивочных станков. В основу гаммы положены две универсальные базовые модели имеющие соответственно мощность генератора 0.1¸0.4 и 1.6¸2.5 кВт. На основе первой модели гаммы настольного исполнения разработан станок мод.4А771П повышенной точности, рассчитанный на работу с абразивной суспензией и алмазным инструментом. Он имеет вращающийся шпиндель и стол, перемещающийся по координатам. Станок предназначен для обработки отверстий, щелей и фасонных плоскостей. Станок оснащен устройством для правки, микроскопом для контроля размеров инструмента и амплитуды его колебаний. На базе второй модели разработаны и серийно выпускаются станки мод. 4Д772, 4Д772Э, 4Д772К. Станки с индексом Э оснащены источниками технологического тока, что позволяет вести электрохимическую ультразвуковую обработку.

Кроме универсальных станков, разработан ряд ультразвуковых станков специального назначения для сверления алмазных и твердосплавных фильер, отверстий в камнях самоцветах, резки полупроводниковых материалов. Для обработки алмазных фильер серийно выпускается станок мод. МЭ-76.

Схема ультразвуковой обработки приведена на рис.17.1

Рис.17.1. Схема ультразвуковой обработки:

1-магнитострикционный преобразователь;

2-ванна; 3-стол ультразвукового станка;

4-обрабатываемая заготовка; 5- инструмент;

6-концентратор; а-подвод тока от генератора;

б-подвод абразивной суспензии; Р-сила прижима инструмента к детали

18. Промышленный робот для обслуживания токарного станка с ЧПУ

Промышленный робот (ПР) — автоматическая машина, представляющая собой совокупность манипулятора и перепрограммируемого устройства управления, для управления в производственном процессе двигательных и управляющих функций, заменяющих аналогичные функции человека при перемещении предметов производства и (или) технологической оснастки.

Для обслуживания одного станка возможно применить специализированного робота как, например, СМ40Ц.40.11 технические характеристики которого приведены ниже:

Грузоподъемность суммарная, кг .40

Число рук/захватов 1/1

Число степеней подвижности .4

Тип привода .Гидравлический

Система управления Цикловая

Число программируемых координат .3

Способ программирования перемещений .по упорам

Погрешность позиционирования, мм .±1.5

Наибольший вылет руки, мм .1672

Линейные перемещения, мм:

— горизонтальные 760

— вертикальные 760

Скорость линейных перемещений, м/с:

— горизонтальных .Вперед-0.41; Назад-0.635

— вертикальных .Вверх-0.212; вниз-0.38

Угловые перемещения, градусы 270,180

Масса, кг 1400

Робот работает в цилиндрической системе координат и предназначен, в основном, для обслуживания одного станка; он имеет две системы управления - цикловую и ЧПУ - позиционную. В функции робота при обслуживании токарного станка с ЧПУ будет входить установка и съем детали, управление приспособлением закрепления детали, также необходима синхронизация работы робота и обслуживаемого станка с помощью согласованного интерфейса между ними, т.к. для обеспечения полной автоматизации необходимо управление включением/выключением станка роботом.

Вид и тип захватного устройства робота будут зависеть от формы обрабатываемой детали. Для деталей типа хвостовика возможно применение захвата типа С01, диапазон захвата которого 20¸150 мм.

Также необходимо применение тактового стола. Тактовый стол — предназначен для хранения запаса заготовок и подачи их в зону захвата ПР. Заготовку можно устанавливать непосредственно на пластину стола, если форма и размеры заготовки позволяют это сделать, либо на специальные приспособления - спутники, которые крепят к пластинам. Готовую деталь можно ставить на тактовый стол или в специальную тару. Тактовый стол выбирают исходя из габаритов и массы заготовок.