Ultrasonic Machining & Rotary Ultrasonic Machining & Ultrasonic Impact Kusaga

Another popular NON-CONVENTIONAL MACHINING technique we frequently use is ULTRASONIC MACHINING (UM), also widely known as ULTRASONIC KUSAGA ATHARI, ambapo nyenzo huondolewa kwenye uso wa sehemu ya kazi kwa kukatwa na mmomonyoko wa udongo na chembe za abrasive kwa kutumia zana ya mtetemo inayozunguka kwa masafa ya angani, ikisaidiwa na tope la abrasive ambalo hutiririka kwa uhuru kati ya kifaa cha kufanyia kazi na chombo. Inatofautiana na shughuli nyingine nyingi za kawaida za machining kwa sababu joto kidogo sana hutolewa. Ncha ya zana ya uchakachuaji ya ultrasonic inaitwa "sonotrode" ambayo hutetemeka kwa amplitudes ya 0.05 hadi 0.125 mm na masafa karibu 20 kHz. Mitetemo ya ncha husambaza kasi ya juu hadi kwa nafaka laini za abrasive kati ya zana na uso wa kifaa cha kufanyia kazi. Chombo hakiwahi kuwasiliana na kiboreshaji cha kazi na kwa hivyo shinikizo la kusaga ni mara chache zaidi ya pauni 2. Kanuni hii ya kufanya kazi huifanya operesheni hii kuwa kamili kwa ajili ya kutengeneza nyenzo ngumu sana na zisizo na mvuto, kama vile glasi, yakuti, rubi, almasi na kauri. Nafaka za abrasive ziko ndani ya tope la maji na mkusanyiko kati ya 20 hadi 60% kwa ujazo. Tope pia hutumika kama kibeba uchafu mbali na eneo la ukataji/machining. Tunatumia kama nafaka za abrasive mara nyingi boroni CARBIDE, oksidi ya alumini na silicon carbide yenye ukubwa wa nafaka kuanzia 100 kwa michakato ya kukauka hadi 1000 kwa mchakato wetu wa kukamilisha. Mbinu ya ultrasonic-machining (UM) inafaa zaidi kwa nyenzo ngumu na brittle kama vile keramik na kioo, carbides, mawe ya thamani, vyuma ngumu. Umaliziaji wa uso wa usindikaji wa ultrasonic hutegemea ugumu wa kifaa/zana na kipenyo cha wastani cha nafaka za abrasive zinazotumiwa. Kidokezo cha zana kwa ujumla ni chuma chenye kaboni kidogo, nikeli na vyuma laini vilivyoambatishwa kwenye kibadilishaji sauti kupitia kishikilia zana. Mchakato wa ultrasonic-machining hutumia deformation ya plastiki ya chuma kwa chombo na brittleness ya workpiece. Zana hutetemeka na kusukuma chini kwenye tope abrasive iliyo na nafaka hadi nafaka ziathiri sehemu ya kazi iliyovunjika. Wakati wa operesheni hii, workpiece imevunjwa wakati chombo kinapiga kidogo sana. Kwa kutumia abrasives nzuri, tunaweza kufikia uvumilivu wa dimensional wa 0.0125 mm na hata bora zaidi kwa kutumia ultrasonic-machining (UM). Muda wa uchakataji hutegemea kasi ambayo kifaa kinatetemeka, saizi ya nafaka na ugumu, na mnato wa umajimaji wa tope. Kadiri kiowevu cha tope kinavyopungua, ndivyo kinavyoweza kubeba abrasive iliyotumika kwa haraka. Ukubwa wa nafaka lazima iwe sawa au kubwa zaidi kuliko ugumu wa workpiece. Kama mfano tunaweza kutengeneza mashimo mengi yaliyopangiliwa yenye kipenyo cha mm 0.4 kwenye kipande cha kioo cha upana wa mm 1.2 kwa kutumia ultrasonic machining.

 

 

 

Hebu tupate kidogo katika fizikia ya mchakato wa machining wa ultrasonic. Microchipping katika machining ultrasonic inawezekana shukrani kwa mikazo ya juu zinazozalishwa na chembe fora uso imara. Muda wa kuwasiliana kati ya chembe na nyuso ni mfupi sana na katika mpangilio wa sekunde 10 hadi 100. Muda wa mawasiliano unaweza kuonyeshwa kama:

 

hadi = 5r/Co x (Co/v) exp 1/5

 

Hapa r ni radius ya chembe ya spherical, Co ni kasi ya wimbi la elastic katika workpiece (Co = sqroot E / d) na v ni kasi ambayo chembe hupiga uso.

 

Nguvu ya chembe kwenye uso hupatikana kutoka kwa kasi ya mabadiliko ya kasi:

 

F = d(mv)/dt

 

Hapa m ni wingi wa nafaka. Nguvu ya wastani ya chembe (nafaka) kugonga na kujaa kutoka kwa uso ni:

 

Favg = 2mv / kwa

 

Hapa kuna wakati wa mawasiliano. Nambari zinapochomekwa kwenye usemi huu, tunaona kwamba ingawa sehemu ni ndogo sana, kwa kuwa eneo la mguso pia ni ndogo sana, nguvu na hivyo mikazo inayotolewa ni kubwa sana kusababisha microchipping na mmomonyoko.

 

 

 

ROTARY ULTRASONIC MACHINING (RUM): Njia hii ni tofauti ya uchakachuaji wa angavu, ambapo tunabadilisha tope la abrasive na zana ambayo ina abrasives za almasi zilizounganishwa na chuma ambazo zimepachikwa au kupulizwa kwenye uso wa zana. Chombo kinazungushwa na kutetemeka kwa ultrasonic. Tunasisitiza workpiece kwa shinikizo la mara kwa mara dhidi ya chombo kinachozunguka na cha vibrating. Mchakato wa uchakataji wa rotary hutupatia uwezo kama vile kutengeneza mashimo ya kina katika nyenzo ngumu kwa viwango vya juu vya uondoaji wa nyenzo.

 

 

 

Kwa kuwa tunaweka idadi ya mbinu za utengenezaji wa bidhaa za kawaida na zisizo za kawaida, tunaweza kukusaidia wakati wowote ukiwa na maswali kuhusu bidhaa fulani na njia ya haraka na ya bei nafuu zaidi ya utengenezaji na uundaji wake.