Ультразвуковая обработка как перспективный метод повышения износостойкости металлорежущего инструмента | Статья в сборнике международной научной конференции

Библиографическое описание:

Водин Д. В. Ультразвуковая обработка как перспективный метод повышения износостойкости металлорежущего инструмента [Текст] // Технические науки в России и за рубежом: материалы V Междунар. науч. конф. (г. Москва, январь 2016 г.). — М.: Буки-Веди, 2016. — С. 31-33. — URL https://moluch.ru/conf/tech/archive/164/9326/ (дата обращения: 18.10.2018).



 

Рассмотрена ультразвуковая обработка как один из основных методов повышения износостойкости металлорежущего инструмента, способствующая увеличению сроков его службы.

Ключевые слова: ультразвуковая обработка, ультразвук, ультразвуковая колебательная система.

 

В настоящее время в машиностроении применяется ультразвуковая обработка как один из перспективных методов повышения износостойкости металлорежущего инструмента. Основой ультразвуковой обработки является применение упругих волн с частотой колебаний от 20 кГц до 1 ГГц и они неуловимы на слух. В настоящее время ультразвуковая обработка может конкурировать с другими методами обработки и при этом оказывает влияние на повышение производительности и снижение износа металлорежущего инструмента1.

Ультразвуковая обработка применяется с помощью ультразвука с возможностью получения направленного излучения высокой интенсивности.

Ультразвуковая обработка, имеет ряд параметров, которые способствуют ухудшению состояния окружающей среды и воздуха активной зоны технологического оборудования2. Данные загрязнения влияют на технический уровень оборудования и качество технологического процесса. Все эти факторы влияют на эффективность продукции машиностроительных предприятий.

Основными преимуществами ультразвуковой обработки являются:

          применение высокопроизводительной обработки различных материалов;

          повышение износостойкости и прочности металлорежущего инструмента;

          высокие показатели упрочнения металлорежущего инструмента;

          высокая точность обработки;

          высокий уровень производительности.

К основным недостаткам ультразвуковой обработки относятся:

          сокращение производительности рабочих;

          малая глубина обработки;

          ухудшению состояния окружающей среды и воздуха активной зоны;

          негативное влияние на человеческий организм.

Ультразвуковая обработка основана на применении ультразвуковой колебательной установки, в состав которой входят:

          источник энергии;

          преобразователь;

          трансформатор (концентратор);

          опоры и корпус;

          рабочий инструмент, который создает ультразвуковое поле в обрабатываемом объекте или непосредственно воздействует на него.

Главный показатель ультразвуковой колебательной системы  это резонансная частота3. Применение технологических процессов с использованием колебательной установки основано на получении наибольших значений амплитуд ультразвуковых волн, возникающих на резонансных частотах. Номиналы резонансных частот колебательных систем должны быть в пределах разрешенных диапазонов (18, 22 и 44 кГц).

Совершенствование технологии ультразвуковой обработки и создание малогабаритных, высокоэффективных и многофункциональных станков и колебательных установок, относятся к основным требованиям современного машиностроительного производства. Разработки более совершенных ультразвуковых колебательных установок с использованием новых схем преобразователей, концентраторов, рабочих инструментов, материалов для их изготовления и высоким коэффициентом полезного действия направлены на увеличение эффективности ультразвуковой обработки4.

Для эффективной ультразвуковой обработки необходимо усовершенствование технологии и методики её применения. Генератором ультразвуковых колебаний и колебательную систему необходимо рассматривать как единое целое, так как они тесно связаны.

Наибольшая эффективность работы ультразвукового оборудования осуществляется при тесном взаимодействии всех узлов и компонентов5. Необходимо учитывать, что любое воздействие на колебательную систему способствует изменению о её характеристик, которые оказывают влияние на параметры генератора. На работу генератора колебаний влияет изменение параметров колебательной системы. Факторы, оказывающие влияние на работу генератора делятся на четыре группы:

          влияние на работу генератора со стороны внешней среды, за счет изменения параметров колебательной системы;

          влияние на работу генератора со стороны концентратора за счет изменения его параметров;

          влияние рабочих инструментов на параметры колебательной системы;

          влияние на параметры электрического генератора за счет изменения режимов работы и технических характеристик отдельных элементов электронной схемы генератора.

В колебательной системе существуют соединения, которые обеспечивают связь между элементами. Соединения могут быть как неразъемными, так и разъемными. Колебательную систему выполняют в виде отдельного узла. Этот узел должен соответствовать следующим требованиям:

          работать в заданном диапазоне частот и обладать необходимой мощностью, которая обеспечивает необходимую интенсивность излучения или амплитуду колебаний;

          быть прочным и износостойким;

          должен соответствовать требованиям техники безопасности.

Качество работы любой колебательной системы зависит от величины внутренних и механических потерь. Потери в ультразвуковой колебательной системе зависят от материала, из которого они сделаны, но это не является единственным фактором, определяющим потери.

Одними из главных являются особенности качества конструкции колебательной системы и отдельных ее элементов6. При интенсивном воздействии ультразвуковой установки у работников, работающих, рядом с ней наблюдаются отклонения в центральной нервной и периферической системе, а также сердечнососудистой и эндокринной системах.

Ультразвук нельзя услышать, но он, тем не менее, воздействует на барабанные перепонки, и может причинять острую боль. Ультразвук применяется в производственных процессах при металлообработке7.

Работники, которые длительное время обслуживают, ультразвуковое оборудование часто жалуются на головную боль, головокружение, общую слабость, сонливость, нарушение сна, раздражительность, ухудшение памяти, чувствительность к звукам, боязнь яркого света.

Для индивидуальной зашиты от действия ультразвука применяют наушники, резиновые перчатки, звукоизолирующие материалы, кожухи, экраны, звукопоглощающие устройства.

Ультразвуковая обработка является эффективным и перспективным методом повышения износостойкости металлорежущего инструмента.

На кафедре «Компьютерно-интегрированные системы в машиностроении» ФГБОУ ВПО «ТГТУ» активно развивается следующее направление научной деятельности: получение и обработка композиционных материалов, выбор и создание новых интеллектуальных САПР-ТП, а также адаптация систем автоматизированного проектирования технологических процессов механической обработки и сборки.

 

Литература:

 

  1.      Пестрецов, С. И. Применение систем автоматизированного проектирования процессов резания при создании управляющих программ для станков с числовым программным управлением / С. И. Пестрецов, А. М. Муравьев, М. В. Соколов // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В. И. Вернадского. — 2014. — Вып. 1(50). — С. 146–152;
  2.      Алтунин, К. А. Концепция создания информационного обеспечения интеллектуальной системы автоматизированного проектирования процессов резания в технологии машиностроения: монография /К. А. Алтунин, М. В. Соколов — Тамбов: Студия печати Павла Золотова, 2015. — 112 с.
  3.      http:// m.slovari. yandex.ru/ article. Xml?book;
  4.      http://ohrana-bgd.narod.ru/jdtrans/jdtrans_070.html;
  5.      http://cyberleninka.ru/article/n/ultrazvukovoe-poverhnostnoe-plasticheskoe-deformirovanie;
  6.      http://www.dslib.net/avtomatizacia-upravlenia/avtomatizacija-upravlenija-jekologicheskimi-pokazateljami-tehnologicheskih-processov.html;
  7.       
Основные термины (генерируются автоматически): ультразвуковая обработка, колебательная система, металлорежущий инструмент, ультразвуковая колебательная система, работа генератора, ультразвуковое оборудование, активная зона, перспективный метод повышения износостойкости, ухудшение состояния, окружающая среда.

Похожие статьи

Снижение затрат на режущий инструмент как фактор... | «Молодой

Ключевые слова: режущий инструмент, машиностроение, конкуренция, конкурентоспособность предприятия, ультразвуковая обработка, ультразвук, ультразвуковая колебательная система.

Метод ультразвукового упрочнения поверхностей узлов...

Ультразвуковая обработка как перспективный метод повышения...

Ультразвуковая обработка основана на применении ультразвуковой колебательной установки, в состав которой входят.

Ультразвуковое кавитационное удаление заусенцев...

Ключевые слова: ультразвуковая обработка, ультразвук, ультразвуковая колебательная система. Основой ультразвуковой обработки является применение упругих волн с частотой колебаний от.

Статьи по ключевому слову "ультразвуковая колебательная..."

"ультразвуковая колебательная система."

Ультразвуковая обработка как перспективный метод повышения износостойкости металлорежущего инструмента.

Волноводное распространение ультразвука | Статья в журнале...

Ультразвуковая обработка как перспективный метод повышения...

Главный показатель ультразвуковой колебательной системы — это резонансная частота.

Лазерная обработка как перспективный метод повышения...

Библиографическое описание: Водин Д. В. Лазерная обработка как перспективный метод повышения износостойкости металлорежущего

Упрочнение с фазовым переходом приводит к плавлению материала металлорежущего инструмента в облученной зоне.

Криогенная обработка как перспективный метод повышения...

В настоящее время в машиностроении применяется криогенная обработка как один из перспективных методов повышения износостойкости металлорежущего инструмента.

Поверхностная закалка токами высокой частоты (ТВЧ) как...

В настоящее время в машиностроении применяется поверхностная закалка токами высокой частоты (ТВЧ) как один из перспективных методов повышения износостойкости металлорежущего инструмента.

Использование ультразвуковых волн для измерения расстояния...

В настоящее время существует несколько методов измерения расстояния: индуктивный, оптический, ультразвуковой.

Принцип действия резонанса следующий: на колебательную систему или резонансный контур (рисунок 3) подают переменное напряжение определенной...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Снижение затрат на режущий инструмент как фактор... | «Молодой

Ключевые слова: режущий инструмент, машиностроение, конкуренция, конкурентоспособность предприятия, ультразвуковая обработка, ультразвук, ультразвуковая колебательная система.

Метод ультразвукового упрочнения поверхностей узлов...

Ультразвуковая обработка как перспективный метод повышения...

Ультразвуковая обработка основана на применении ультразвуковой колебательной установки, в состав которой входят.

Ультразвуковое кавитационное удаление заусенцев...

Ключевые слова: ультразвуковая обработка, ультразвук, ультразвуковая колебательная система. Основой ультразвуковой обработки является применение упругих волн с частотой колебаний от.

Статьи по ключевому слову "ультразвуковая колебательная..."

"ультразвуковая колебательная система."

Ультразвуковая обработка как перспективный метод повышения износостойкости металлорежущего инструмента.

Волноводное распространение ультразвука | Статья в журнале...

Ультразвуковая обработка как перспективный метод повышения...

Главный показатель ультразвуковой колебательной системы — это резонансная частота.

Лазерная обработка как перспективный метод повышения...

Библиографическое описание: Водин Д. В. Лазерная обработка как перспективный метод повышения износостойкости металлорежущего

Упрочнение с фазовым переходом приводит к плавлению материала металлорежущего инструмента в облученной зоне.

Криогенная обработка как перспективный метод повышения...

В настоящее время в машиностроении применяется криогенная обработка как один из перспективных методов повышения износостойкости металлорежущего инструмента.

Поверхностная закалка токами высокой частоты (ТВЧ) как...

В настоящее время в машиностроении применяется поверхностная закалка токами высокой частоты (ТВЧ) как один из перспективных методов повышения износостойкости металлорежущего инструмента.

Использование ультразвуковых волн для измерения расстояния...

В настоящее время существует несколько методов измерения расстояния: индуктивный, оптический, ультразвуковой.

Принцип действия резонанса следующий: на колебательную систему или резонансный контур (рисунок 3) подают переменное напряжение определенной...

Задать вопрос