Файл: Методические указания к практическим занятия по дисциплине Процессы и операции формообразования для студентов направления 151900. 62 Конструкторскотехнологическое обеспечение машиностроительных производств.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.11.2023

Просмотров: 206

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
, рис. 5.7, а;

- подбирают магнитострикционный материал (пермендюр - м/с; мкм; альфер - м/с; мкм; где С - скорость распространения звука в материале; - амплитуда коле­баний);

- определяют длину волны ультразвуковых колебаний, из выражения

; (5.41)

- определяют конструктивные размеры сердечника, рис. 5.7,а

; (5.42)

; (5.43)

; (5.44)

; (5.45)

; (5.46)

, (5.47)

где - шаг.

Параметры ультразвуковых инструментов и концентраторов (рис.5.9) устанавливаются в зависимости от амплитуды колебаний, которая определяется технологическими требованиями, свойствами обра­батываемого материала и размерами абразивных зёрен.

Если амплитуда преобразователя а по технологическим условиям амплитуда инструмента должна быть , то между преобразователем и инструментом устанавливают концентратор с определённым коэффициентом трансформации, определяемым по формуле

. (5.48)



Рис. 5.9-Схема для определения параметров концентратора и инструмента


Длину концентратора (рис. 5.9) определяем по формуле

. (5.49)

Длину инструмента определяем по формуле

[мм], (5.50)

где Z - припуск на обработку (глубина обработки).


Определение основных технологических показателей УРО и конструктивных параметров ультразвуковой колебательной системы
Задача. Определить производительность, основное время УРО при прошивании квадратного отверстия 1010 в стеклянной плите тол­щиной 40 мм и произвести расчёт основных конструктивных парамет­ров ультразвуковой колебательной системы при следующих условиях:

- частота ультразвукового генератора кГц;

-магнитострикционный материал ультразвукового преобра­зователя - альфер ( мкм , м/с);

- шлифпорошок карбид бора с условным диаметром зерна мкм;

- статическая нагрузка на инструмент Н;

- циркуляция абразивной суспензии осуществляется периоди­ческим подъёмом и опусканием инструмента (по режиму, приве­дённому в таблице 5.31), со скоростью холостого хода мм/с, причём перебег инструмента в верхнем положении мм, а выстой с.

Таблица 5.3-Режим перемещения инструмента

Глубина обработки, мм (от – до)

0-10

10-20

20-30

30-40

Количество циклов вывода-ввода инструмента

1

2

3

4

Решение:

Определяем оптимальную амплитуду колебаний инструмен­та из выражения 5.33:

мкм.

В качестве несущей жидкости используем воду. Примем мас­совое отношение карбида бора к воде 1:1,5.

Определяем теоретическую производительность УРО по фор­муле 5.35, принимая


и

м3 мм3/мин.

Определяем скорость обработки по формуле 5.36.

мм/мин, где мм2.

Определяем время обработки по формуле 5.37:

мин (без учёта времени на подъём и опускание инструмента).

Определяем путь и время холостых ходов, пройденных инст­рументом для обеспечения циркуляции абразивной суспензии.

Согласно таблице 5.3, на глубине обработки 10 мм произой­дёт один цикл подъёма и опускания инструмента с временем выстоя в верхнем положении 1 с и с перебегом инструмента 2 мм. На глубине обработки от 10 до 20 мм необходимо обеспечить два цик­ла подъёма и опускания инструмента (с глубины 15 и 20 мм) и так далее. Для каждого цикла подъёма и опускания инструмента дли­ну холостого хода определяем из выражения

.

После прошивания отверстия глубиной 40 мм инструмент дол­жен сделать перебег на 2 мм, а затем подняться в исходную точку, означающую окончание обработки. Длину холостого хода в дан­ном случае определим как мм.

Результаты расчёта холостых ходов инструмента сведены в таблицу 5.2.

Таблица 5.2-Результаты расчета холостых ходов инструмента

Порядковый номер цикла холостого хода

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Глубина отверстия, с которого осуществляется цикл, , мм

10

15

20

23,3

26,6

30

32,5

35

37,5

40

Длина холостого хода (путь)

пройденного инструментом за цикл, , мм

24

34

44

50,6

57,2

64

69

74

79

44



.

Время, затраченное на выполнение холостых ходов, опреде­лим из выражения

с мин.

Определяем фактическое время, затраченное на обработку отверстия (формула 5.37):

Отсюда фактическая производительность (формула 5.39):

мм3/мин; где мм3.

Для расчёта конструктивных параметров ультразвуковой ко­лебательной системы примем мм; мм; мм.

Определяем длину волны ультразвуковых колебаний по фор­муле 5.41:

м мм.

Определяем конструктивные размеры сердечника-преобра­зователя (по формулам 5.42 ... 5.47) (рис. 5.7):

мм; мм;

мм; мм;

мм; мм;

шт.

Определяем коэффициент трансформации между преобразо­вателем и инструментом (формула 5.48):

.

Определяем размер концентратора и инструмента (рис.5.8). Площадь рабочей поверхности инструмента составляет

мм2.

Максимальная площадь концентратора