Đồ Án - Môn Học - Kỹ Thuật Chế Tạo Đề Tài - Gia Công Bằng Sóng Siêu Âm

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM  - KHOA CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ ĐỀ TÀI : GIA CƠNG BẰNG SĨNG SIÊU ÂM (ultrasonic machining) I KHÁI NIỆM GIA CÔNG BẰNG SIÊU ÂM II NGUYÊN LÝ GIA CƠNG BẰNG SĨNG SIÊU ÂM III CÁC THƠNG SỐ CÔNG NGHỆ IV KẾT LUẬN I KHÁI NIỆM GIA CƠNG BẰNG SIÊU ÂM Gia cơng siêu âm truyền dao động vào vùng cắt tần số siêu âm Dao động va đập vào hạt mài, hạt mài va đập vào vùng cắt tạo nên bề mặt cần gia cơng Siêu âm sóng đàn hồi có tần số từ 20 kHz ÷ GHz, dùng để gia cơng với tần số từ 15÷30 kHz Như chi tiết chế tạo từ vật liệu cứng dòn thủy tinh, gốm sứ,, kim cương v.v II NGUN LÝ GIA CƠNG BẰNG SĨNG SIÊU ÂM 2.Ngun lý gia cơng nhờ sóng siêu âm Ngun lý hoạt động máy gia công siêu âm 1 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY GIA CÔNG BẰNG SIÊU ÂM • Gia cơng siêu âm vật thể rắn thực chất ứng dụng cọ sát học môi trường hai pha để tạo nên tác dụng gia cơng 2.NGUN LÝ GIA CƠNG NHỜ SĨNG SIÊU ÂM - Có số kim loại coban (Co) Niken(Ni) hợp kim chúng có khả đặc biệt co ngắn lại tác dụng từ trường "dài" bị tác động từ trường lần co ngắn vào tạo dao động phát sóng Người ta lợi dụng việc để tạo sóng siêu âm • Khi sóng siêu âm tạo người ta đưa vào dụng cụ cắt, "trộn" vào dung môi hạt mài siêu nhỏ , với dao động sóng siêu âm tạo cho hạt mài không ngừng dao động với tần số cao hướng dòng dao động hạt mài vào bề mặt gia công đập vào hạt kim loại bên bề mặt gây dao động cưỡng tạo lượng, lượng lớn vượt giới hạn lực liên kết hạt tổ chức kim loại chúng bứt khỏi bề mặt kim loại lại tạo thành dòng hạt mài tiếp tục va đập III.CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ 1) Tốc độ cắt Tốc độ cắt gia công siêu âm xác định công thức sau : v = 5,9 f (s/H)R.0,5.y.0,5 f : Tần số dao dao động (Hz) H : Độ cứng bề mặt (HBN) s : Ứng suất dụng cụ (kg/mm2) R : Bán kính hạt (mm) y : Biên độ rung động (mm) 2) BƯỚC TIẾN GIA CƠNG Q trình gia cơng siêu âm tách hạt vật liệu khỏi chi tiết gia công Để thực trình đó, dụng cụ gia cơng cần phải có bước tiến S Đại luợng S lại phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Cường độ siêu âm, tần số biên độ dao động âm 3) DUNG DỊCH Gồm có chất lỏng hạt vật liệu mài: - Hạt mài: thường dùng cacbit bo suất đạt cao - Chất lỏng: nước, dầu ma dut, dầu hoả, cồn, dầu máy, dầu gai nước đạt suất cao - Dung dịch hạt mài có ảnh hưởng lớn đến độ xác độ nhám bề mặt.Độ hạt nhỏ => Độ xác & độ bóng cao 4) NĂNG SUẤT GIA CÔNG SIÊU ÂM Năng suất gia cơng cịn bị ảnh hưởng yếu tố sau: + Biên độ tần số dao động + Tính chất lý vật liệu cần gia công + Phụ tải tĩnh dụng cụ vật liệu cần gia công + Loại bột mài nồng độ nhũ tương bột mài + Cách cho nhũ tương vào vị trí gia cơng + Tiết diện dụng cụ + Vật liệu làm dụng cụ độ mòn + Độ sâu lỗ 5)ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CƠNG - Độ xác thiết bị phụ thuộc chủ yếu: + sai số chuyển động + Sự ăn khớp độ đồng trục phận + Độ xác cấu dùng để điều chỉnh chi tiết + Độ xác vị trí tương đối dụng cụ chi tiết gia công Ưu điểm: + Cho phép gia công vật liệu vơ cứng, rắn, giịn + Cho phép gia công vật liệu phi kim loại, bán dẫn q trình gia cơng khơng sinh nhiệt + Không gây tượng nứt tế vi bề mặt + Không gây tai nạn lao động Nhược điểm: - Khi bề mặt gia công nhỏ, thao tác thực phức tạp, khó khăn - Bề mặt gia cơng tối đa 1000 mm2 - Độ sâu gia cơng khơng sâu - Tốn hao nhiều lượng - Năng suất thấp gia công vật liệu từ hợp kim cứng thép tôi, 1/20-1/50 suất gia công thủy tinh, thạch anh, v.v Bên cạnh dụng cụ mịn nhiều - Khi gia công siêu âm tần số tương đối thấp (