Большая советсткая энциклопедия Ультразвуковой станок

Ультразвуковой станок

Ультразвуковой станок, станок для размерной обработки различных твёрдых материалов, в котором ультразвуковые колебания сообщаются инструменту и через частицы абразивной суспензии передаются на материал.

Различают универсальные и специализированные У. с. Универсальные У. с. предназначены для обработки изделий из хрупких твёрдых материалов (стекла, керамики, кварца, сапфира, кремния, германия, твёрдых сплавов). На станке могут выполняться следующие операции: изготовление и доводка твердосплавных матриц штампов, вырезка заготовок и предварительная обработка поверхности линз из оптического стекла, вырезка кристаллов для полупроводниковых приборов из пластин германия и кремния, нанесение рисок на пластины, клеймение деталей из хрупких и твёрдых материалов, обработка отверстий в ферритовых пластинах, прошивание глубоких отверстий в кристаллах и др. На станине станка (модель 4773А, СССР) расположен координатный стол с панелью управления. Внутри станины размещены бак с абразивной суспензией и насос для нагнетания её под давлением. Шпиндель станка, несущий магнитострикционный преобразователь, и инструмент перемещаются в вертикальной плоскости. Диаметр обрабатываемого отверстия 10—60 мм, наибольшая глубина обработки 50 мм. В станке применена ультразвуковая колебательная система стержневого (волноводного) типа, работающая на частоте 22 кгц. В СССР и за рубежом выпускаются У. с. с преобразователями, рассчитанными на мощность 1,5—0,1 квт, а также малогабаритные У. с. небольшой мощности с ферритовыми магнитострикционными преобразователями: например, У. с. для обработки неглубоких отверстий диаметром не более 5 мм, с мощностью на входе преобразователя 25 вт; прошивочный У. с. с абразивонесущим электролитом, в котором совмещена электрохимическая и ультразвуковая обработка сквозных и глухих отверстий, полостей сложной конфигурации. На прошивочном станке обрабатывают детали из токопроводящих материалов и сплавов — штампы, волоки, фильеры, пресс-формы в 2 перехода: при черновой обработке до 6-го класса шероховатости (совмещение ультразвукового и электрохимического воздействия на материал) и чистовой — до 7—8-го класса шероховатости (только ультразвуком). Наиболее распространены У. с. моделей 4770У, 4Б772, 4772А (рис.).

Специализированные У. с. используют для ограниченного числа операций, например для нарезания внутренней резьбы в деталях из трудно обрабатываемых жаропрочных материалов. В шпиндельную головку станка вмонтирован преобразователь, рассчитанный на мощность 2,5 квт (У. с. модели 40—7018). При нарезании резьбы метчик одновременно с вращательным движением вокруг оси и поступательным вдоль оси совершает дополнительные колебания с частотой 18—24 кгц и амплитудой в несколько мкм. Колебания обеспечивают работу метчика без заклинивания, то есть дают возможность работать без частых замен инструмента, при точности резьбы 2—3-го класса, шероховатости поверхности 5— 6-го класса. Для возбуждения колебаний используют ультразвуковой генератор УЗГ-10/22. На специализированных У. с. производят сверление в алмазных волоках отверстий диаметром 0,3—1,2 мм (например, на станке МЭ-22), раскрой дисков из пластин германия и кремния (станок МЭ-46) и т. п. У. с. может обеспечить точность в пределах ± 15 мкм.

Лит. см. при ст. Ультразвуковая обработка.

Б. В. Протопопов.