Състояние и перспективи за развитие на ултразвуково оразмеряване
Основните потребители на тези технологии са авиационната, ракетната, часовникарската и корабостроителната индустрия. Най-широко разпространената UZRO е в инструменталната индустрия, където технологията се използва в акселерометри, жироскопи и др.
Пионерите в развитието на теорията и практиката на ултразвуковата обработка са съветски и японски учени А.И. Марков, В.Ф. Казанцев, Л. Д. Розенберг, Дж. Кумабе и Нишимура. Приоритет беше cosдавайки теорията на комбинираните процеси на рязане с ултразвук, който принадлежи на руското училище, което се формира през 60-70-те години на XX век в Московския авиационен институт под ръководството на А.И. Марков. Най-голямото използване на ултразвук за промишлени цели се пада през 70-80-те години на XX век. Разработване и производство на ИСизточници, както и оборудване за ултразвукова обработка, е било ангажирано в Изследователския институт за високочестотни промени в Ленинград, както и ENIMS (по-късно MSTU "Stankin") в Москва, и е произведено в Троицкия машиностроителен завод. Болкашироката гама от специално ултразвуково оборудване веднъжразработени и произведени от индустриални изследователски институти [2].
Напоследък, поради намаляването на наукоемкото производстволидерство (особено в отбранителната индустрия) интерес към развитието на ултразвукновите технологии в индустрията са намалели значително. Напоследък обаче се наблюдава тенденция към съживяване на производството, развитието на местни самолети и ракетостроене и разширяване на сътрудничеството с чуждестранни фирми. В същото време непрекъснатото създаване на нови структурни материали със специалнисоциални свойства, които трудно се обработват по традиционни методи, запредполагат, че ултразвуковите техники и технологии ще се появят отново. По този начин това е необходимо въз основа на развитието и постижениятапоследните години за подобряване на ултразвукови процеси и оборудване за ефективно използване нав съвременни условия. [3]
Ултразвуковата обработка е особено ефективна за пробиване на дупки и образуване на сложни кухини в части, изработени от различни твърди и чупливи материали.риали, чиято обработка е трудна или невъзможна по други методи.
Най-използваните по-ранни машини бяха мод. 4770, 4771, 4772A и 4B772. Те използват активни методи за подаване на абразивно окачване в работната зона - вакуумно всмукване и инжектиране на окачването под налягане.
Германската компания DMG с право може да се счита за модерния лидер в производството на оборудване за ултразвуково оразмеряване (UZRO). Машините на тази компания имат широки технологични възможности и са оборудвани с редица дизайнерски и технологични функции. Особено внимание трябва да се обърне на машините "Ultrasonic 10" и "Ultrasonic 20" - това са петосни CNC машини за ултразвукова обработка (фиг. един). Машините от серията "Ултразвук" позволяват да се прилагат релефни шарки върху повърхността на чупливи и твърди материали (стъкло, керамика), да се правят проходни и слепи отвори с произволна форма (фиг. 2).
Високата точност на това оборудване гарантира висококачествена обработка, както при масовото производство, така и при производството на форми. Производителността е до 5 пъти по-висока от традиционните методи за обработка на чупливи и композитни материали и отлично качество на повърхността от Ra 0,2 μm. Недостатъците на такива машини включват относително висока цена (около 500 хиляди долара).
Сред местните производители на ултразвуково оборудване заслужават внимание компаниите MELFIZ-Ultrasound LLC, NPP Aviainstrument, FGUP NPO Tehhnomash, LLC Center for Ultrasonic Technologies, LLC Ultrasonic Technology - INLAB.
LLC "MELFIZ" се занимава с производството на ултразвукови машини и аксесоари за тях (генератори и преобразуватели). Компанията произвежда и машина за обработка на размерите MEF 346 (фиг. 3). Ултразвуковата единица се използва за обработка на твърди и чупливи материали, т.е. пробиване на дупки в бижута и технически предмети от естествен камък, керамика, стъкло. Диаметри на отворите от 0,5 до 2 мм.
Скорост на шиене 15 мм/мин. Ултразвуковият модул се състои от генератор, механична част на модула, преобразувател и концентратор.
Акустичната система на инсталацията е направена на пиезоелектрични пръстени. Генераторният блок е направен на транзистори и е оборудван с необходимите контроли и индикатори, защита, регулиране и стабилизация на амплитудата, автоматичен контрол на честотата и линеен филтър. Контролната схема на инсталацията осигурява четири стъпки за промяна на амплитудата на вибрациите. Предимството на тази инсталация е модерен високоефективен пиезоелектричен преобразувател, нов генератор и ниска цена (66 хил. Рубли) .Машината не е предназначена за масово или мащабно производство поради ниска производителност и малък обхват на отвори.
АЕЦ Aviainstrument произвежда настолни машини за електрохимична и ултразвукова обработка, а също така произвежда магнитострикционни преобразуватели за ултразвуково почистване на повърхността. За ултразвукова обработка на чупливи материали в абразивна суспензия, SNU 10 (фиг. 4). Обработката се извършва с инструмент, фиксиран в края на вибрационната система и работещ на ултразвукови честоти с амплитуда 15-35 микрона. Основна област на приложение: производство на части от керамика и други крехки материали. Постижима точност на обработка от 0,01 мм. Най-малкият параметър за грапавост на повърхността е 0,32 микрона. Производителността в зависимост от физичните свойства на материала и режимите на обработка са в диапазона от 15 до 150 mm 3/min. Машината има висока производителност, добро качество на повърхността и висока точност на обработка.