Главная  Пьезоэлектрический резонатор 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [ 19 ] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38]

Возможно скругление элементов при шлифовке. Это случается, если глуби на канавки на поверхности зубьев шестерен выработана зубом кассеты больше допустимой. В этом случае следует установить нижний притир так, чтобы зубья кассеты, уложенной на рабочую поверхность притира, не входили в контакт с выработанным участком на поверхности зубьев шестерен.

При большом разбросе по толщине обрабатываемых при шлифовке кристаллических элементов могут быть поломки самих элементов и гнезд кассет.

Полноценная автоматическая доводка и полировка тонких элементов осу. ществляются на специально созданных для этих операций станках. Одна из таких моделей станков - доводочно-полировальный станок.

Доводочно-полировальный станок. Этот станок предназначен для двусторонней доводки и полировки свободным абразивом тонких элементов из кварца толщиной 0,12-0,04 мм, диаметром 13,5-5 мм. Отклонение от параллельности поверхностен доведенных элементов толщиной 0,04 мм, диаметром 5 .мм составляет 0,0005 мм, разнотолщинность полированных элементов 1-2 интерференционных кольца в синем свете, разброс по толщине в партии обработанных элементов 0,0005 мм. Станок рассчитан на эксплуатацию в закрытых помещениях с температурой окружающего воздуха 25°С±10°С при относительной влажности воздуха 60±15% при +25° С. Регулируемая частота вращения шпинделя 0-300 об./мин.

Питание станка осуществляется от однофазной сети переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 220 В±10 В. Минимальная электрическая мощность, потребляемая станком, 0,1 кВт.

Обрабатываемые элементы размещаются в гнездах кассеты между двумя клоскими притирами, причем кассета и каждый из притиров имеют свои оси вращения, лежащие в одной плоскости. Ось вращения нижнего притира находится на таком же расстоянии от оси вращения кассеты, что и ось вращения верхнего притира. Ведущим звеном является нижний притир, который приводится во вращение электродвигателем через клиноременную передачу. Благодаря трению между плоскостью нижнего притира и элементами, между элементами и верхним притиром, а также смещению осей кассеты и верхнего притира возникают силы, вращающие кассету и верхний притир в ту же сторону, что п нижний Притир. Сложное перемещение обрабатываемых элементов относительно поверхностей нижнего и верхнего притиров создает условия для равномерной двусторонней доводки.

В зону обработки периодически подается суспензия, приготовленная на основе абразивного микропорошка соответствующей зернистости.

В случае если неплоскостность рабочей поверхности одного пз притиров превышает 3 мкм, следует произвести правку следующим образом. Подготовить абразивную суспензию из микропорошка М5 20-25 г, воды дистиллированной 60 мл, спирта-ректификата 16 мл, глицерина 8 мл илн микронорошка М5, трансформаторного масла, керосина в объемном соотношении 1:1:3. Нанести 10-15 капель суспензии на рабочую поверхность нижнего притира н производить правку в течение 10-15 мин, подавая абразивную суспензию через 2-3 мин.

В зависимости от размеров обрабатываемых элементов выбирают кассеты по данным табл. 4.1.

На рабочую поверхность нижнего притира наносят 10-15 капель абразивной суспензии. Надевают кассету на эксцентрик так, чтобы она плотно прилегала к рабочей поверхности нижнего притира, затем наносят на кассету 8- 10 капель абразивной суспензии и притирают кассету в течение 3-5 мин.

Абразивная суспензия для работы приготовляется из крокуса и дистиллированной воды в объемном соотношении 1 : 3.

При выполнении операции доводки пользуются суспензией, имеющей в своем составе микропорошок М5, при выполнении операции полировки - суспензией из крокуса.

Элементы следует уложить в гнезда кассет так, чтобы три элемента с наибольшей толщиной были равномерно расположены по окружности. После нанесения на элементы суспензии надо установить частоту вращения шпинделя, соответствующую режиму обработки.

Таблица 4.1

Размеры элемента, мм

диаметр

толщина

Маркировка

верхнего притира

12,5 13,5

50 60

70 80 50 60 70 80 50 60 70 80

0,05

0,06

0,07

0,08

0,05

0,06

0,07

0,08

0,05

0,06

0,07

0,08

0,05

0,06

0,07

0,08

0,05

0,06

0,07

0,08

0,05

0,06

0,07

0,08

эксцентрика

Число гнезд i кассете шт.

12,5 13;5

Толщина пленки, мкм

40±5

50±5

60±5

70+5

40±5

50+5

60+5

70+5

40+5

50±5

60±5

70±5

40+5

50±5

60+5

70±5

40+5

50+5

60+5

70+5

40+5

50+5

60+5

70+5

Подачу абразивной суспензии производить регулярно через 1,5-2 мин. Для получения минимальной разнотолщинности в партии элементов необходимо делать перекладки.

При полировке элементов на расстоянии 0,5 мм от края образуется фаска, которую можно Удалить путем обработки элементов по контуру.

Окончание обработки элементов проверяется по трем элементам с наибольшей толщиной, равномерно расположенным по окружности. В случае необходимости операции повторяются.

Ультразвуковая установка. Для промывки и обезжиривания кристаллических элементов, загрязненных во время шлифовки, используется ультразвуковая установка. Промывка и обезжиривание производятся в жидкой среде органическими растворителями, щелочными растворами и водой. Установка работает От сети трехфазного тока 220/380 В и потребляет 4 кВт. Рабочая частота 15- 30 кГц. Номинальное анодное напряжение 3 кВ. Анодный ток 0,7--0,9 А.

Высокочастотная часть электрической схемы - ламповый генератор ультразвуковой частоты.

В генераторном блоке возбуждаются и усиливаются синусоидальные колебания в диапазоне частот 15-30 кГц. Напряжение подается на катушку возбуждения магнитострикционного преобразователя. Ультразвуковые колебания Излучаются диафрагмой этою преобразователя.

Магнитострикционный преобразователь придается генератору для возбуждения ультразвуковых колебаний в ваннах, где производятся промывка и обезжиривание элементов. Преобразователь встроен в ванну, размеры и конструкция которой зависят от характера обрабатываемых деталей. Для промывки используются ванны цилиндрической формы диаметром 160 мм и высотой 100 мм.



Очистка кристаллических элементов, погружаемых в ванну в специальном ковшике с решетчатым дном, длится 7-12 мин.

Те.лнология очистки кристаллических элементов после шлифовки в ультра-,звуковой ванне состоит из промывки кристаллических элементов в горячей хромовой смеси, очистки от следов хромовой смеси в ультразвуковой ванне, промывки в горячем очищающем растворе, промывки в ультразвуковой ванне и дистиллированной воде, сушки.

Выбранный диапазон частот 15-30 кГц не используется в радиовещании, поэтому установка не требует экранирования и сетевых фильтров. Схемой и конструкцией генератора обеспечивается подавление высших гармоник до пре- делов, допускаемых действующими в СССР нормами.

4.5. АБРАЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ШЛИФОВКИ И ПОЛИРОВКИ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Абразивные материалы используются для шлифовки и подготовки поверхности кристаллических элементов к полировке. Термин «абразивные» происходит от латинского слова abrasio - соскабливание. Применяются главным образом искусственно приготовленные абразивные материалы - карборунд (карбид кремния) и электрокорунд, а также естественный корунд. Естественный корунд добывается в россыпях, где он находится в смеси с другими породами.

Корунд- октъ алюминия (AijOs), плотность его р = 3,95-4,1 г/см, твердость По шкале Мооса 8-9. Применяется в виде порошков различной крупности от светло-коричневого до белого цвета в зависимости от процента содержания алюминия (70-90%).

Карборунд - карбид кремния (SiC2), плотность его р = 3,12-3,22 г/см твердость по шкале Мооса 9,5-9,7. Карборунд образуется методом химического соединения антрацита с кварцевым песком во время сплавления их при высоких температурах (1920-2200° С). Карборунд бывает разного цвета в за-висимостн от температуры образования. Лучший сорт - зеленого цвета.

Электрокорунд-искусственный корунд, тоже окись алюминия, получаемая выплавкой из бокситов, содержащих AI2O3. По абразивным свойствам электро-Kopj-нд лучше естественного корунда.

Для полировки используются приготовленные искусственным путем мелкозернистые Порошки.

Крокус - окись железа (РегОз), порошок от ярко-красного до темно-вишневого цвета с размером зерен от 0,6 до 1 мкм. Исходным сырьем является железный купорос FeS04. Зерна крокуса отличаются высокой твердостью.

По.гирит - порошок кирпично-красного цвета, его кристаллические зерна имеют раз-мер до 5 мкм. Полирит изготовляется из смеси окислов редкоземель-*ых металлов (церия н лантаиа) прокаливанием при температуре около Ю00°С и обладает высокими полирующими свойствами.

Искусственные и природные абразивные материалы в зерне предназначены для использования в свободном - виде на шлифовально-полировальных операциях. По крупности зерна оии разделяются на группы и номера зернистости, указанные в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Группа материала

Номер зернистости

Шлифзерио

Шлифпорошки Микропорошки Тонкие микропорошки

200; 160; 125: 100; 80; 63; 50; 40; 32; 25:

20; 16

12; 10; 8; 6; 5: 4; 3

М63; М50; М40; М28; М20; Ml4

М10; М7; М5

i\it номер зернистости характеризуется следующими фракциями; пре-

дельной, крупной, основной, комплексной и мелкой (первой и второй). Комплексная фракция для шлифзерна и шлифпорошков состоит из трех фракций: крупной, основной и смежной, для микропорошков - из двух фракций: основной и смежной. Крупность основной фракции приведена в табл. 4.3. В зависимости от процентного содержания основной фракции при соблюдении норм по остальным фракциям, установленных стандартом, номер зернистости дополняется буквенным обозначением согласно табл. 4.4. Нормы содержания отдельных фракций должны соответствовать для шлифзерна, шлифпорошков, микропорошков н тонких микропорошков таблицам, помещенным в стандарте.

Таблица 4.3

Номер зернистости

Крупность основной фракции, мкм

Номер зернис тости

Крупность основной фракции, мкм

Для продуктов рассева

200 160 125 100 80 63 50 40 32 25 20 16 12 10 8 6 5 4 3

Для продуктов гидроклассн-фикацин

2500 - 2000

2000- 1600

1600- 1250

1250 - 1000

1000 - 800

800 - 630

630 - 500

500 - 400

400 - 315

315 - 250

250 - 200

200- 160

160 - 125

125-100

100 - 80

80 - 63

63 - 50

50 - 40

40 - 28

63-50 50-40 40-28 28-20 20-14 14-10 10-7 7-5 5-3

При шлифовке кристаллических элементов применяются шлифзерно и шлиф-порошки, микропорошки М28, М20, Ml4 и тонкие м.икропорошки М!0, М7 и М5 в различных сочетаниях - от более крупных фракций к более мелким.

Ьольшое влияние на качество обработки поверхности кристаллических элементов оказывает чистота фракции микропорошков, с по.мощью которых производится окончательная обработка поверхности элементов. Для обеспечения высокого качества микропорошков их разделяют по крупности зерен на группы, применяя так называемую водную классификацию. При этом получаются группы микропорошков от Ml4 до М.28, а затем от М5 до МЮ. Эти группы и называются фракциями в зависимости от крупности зерен. Разделение "зерен мик-Ропорошков происходит в восходящем потоке воды, в специально сконструиро-занном для этих целей конусе и ведется от мелкого порошка к крупному. Во избежание коагуляции мелкодисперсных частиц в конус подается стабилизатор 3 виде жидкого стекла, концентрация его в конусе от 0,5 до 1,0%.

Водная классификация основана на том, что абразивные частицы в зависимости от их размера оседают в воде с различной скоростью, связанной с их Массой и зависящей от размера частиц и плотности воды при определенной Температуре, которую следует выдерживать постоянной. При водной классифи-



Таблица 4,

Содержание основной фракции

для номеров зернистости,

Буквенное

обозначение

200-32

25-16

12-8

М63-М28

М20-MU

Ш0-М1

кации в восходящем потоке воды, которая течет вверх со скоростью, большей чем скорость оседания мелких частиц абразива, мелкие частицы выносятся на верх, а крупные частицы с большей скоростью падения оседают.

Так как скорости восходящего потока малы и равны сотым долям сантн метра в секунду, легче установить время скорости слива с зеркала слива ко нуса. Для этого замеряется время заполнения сосуда емкостью 1 илн 3 л, кощ торое будет соответствовать скоростям восходящего потока:

T = Vkl(vS),

где 7" время заполнения сосуда, с; У -объем сосуда для контроля скоростЩР слива, см; о -скорость слива, см/с; для d=7-28 мкм (rf -диаметр зерна абразива, мкм) скорость t) = 0,003-0,06 см/с; k - коэффициент, указывающий разность вязкости воды при различной температуре t (=1,45-0,88 для t= = 3-20" С; k=l,0 для ;=15°С); S-площадь зеркала слива, см, равная S = nD/A, где D-диаметр конуса, см.

В конус загружается подлежащий классификации микропорошок. Устанавливается скорость восходящего потока воды, соответствующая фракции 14 мкм (М14). После сбора в специальный приемник фракции 14 мкм скорость восходящего потока повышается для отделения фракции 20 мкм, а затем 28 мкм. Далее производится классификация шлифпорошков М5, М7 и М10. Для этого собранная в отстойник фракция 14 мкм обезвоживается и загружается в конус. Скорость восходящего потока или скорость слива доводится до расчетной для отделения фракций 5, 7 и 10 мкм.

4.6. ШЛИФОВКА ПРЯМОУГОЛЬНЫХ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ШЛИФОВАЛЬНОМ СТАНКЕ С ПЛАНШАЙБОЙ ДЛЯ РУЧНОЙ ШЛИФОВКИ

Кристаллические элементы прямоугольной формы, большого; контурного размера, разных срезов, мелкосерийные могут обрабатываться на планшайбе для ручной шлифовки. При шлифовке применяют абразивные шлифовальные порошки и микропорошки разных номеров и марок, сочетая их по убывающим размерам зерен в зависимости от требований, предъявляемых к элементам. Кристаллические элементы, подготовленные для ручной шлифовки, должны иметь припуск по контурному размеру 2 мм ±0,5 мм и по толщине 0,8 мм ± 0,1 мм.

Кристаллические элементы склеивают мастикой, состоящей из канифоли и воска в пропорции 10 : 1, в стопку (пакет) по 20- 30 шт. высотой 50-65 мм, с двумя прокладками из стекла по краям, чтобы предохранить крайние элементы от сколов. При . этом совмещают линии разметки каждого элемента по одной из

ее длинных"сторон (параллельных оси X), называемых базовыми.

Шлифовку производят на подготовленной планшайбе (проточенной абразивным бруском н проверенной на плоскопараллельность). Размеры стопки контролируют микрометром. Предварительный контур элементов шлифуют шлифовальным порошком № 8, причем шлифовку граней стопки производят строго параллельно линиям разметки кристаллических элементов с четырех сторон (строго под прямым углом к базовой стороне стопки). Для дальнейшей обработки до заданного контура оставляют припуск 1,8-2 мм к окончательному размеру. Прямые углы стопок элементов скругляют шлифовкой на планшайбе с радиусом закругления = 0,5-1 мм. Затем стопку подогревают до размягчения мастики на электроплите с закрытой подогревной спиралью с температурой нагрева 80-100° С и расклеивают. Для очистки от мастики после расклейки элементы промывают в бензине и сушат.

Перед шлифовкой по плоскости проверяют на рентгенгониометре угол среза элементов по кристаллографическим осям X и Z. Если обнаружено отклонение угла среза, то на самом элементе отмечают величину отклонения и сторону, которую следует выровнять. Для исправления угла среза элементы шлифуют на шлифовальной шайбе до тех пор, пока не будет достигнут заданный угол среза по кристаллографическим осям и Z с точностью ± (1-3). Систематический контроль осуществляют рентгенгониометром. Вообще исправляют те элементы, которые имеют отклонение от заданного угла среза не более 45. После исправления одной стороны элементы наклеивают этой стороной на план - керамическую пластинку толщиной 7-10 мм, размером 150X150 мм, плоскость которой выровнена с точностью до 1-2 мкм, и шлифуют другую сторону. При исправлении угла среза обе стороны элемента шлифуют по толщине последовательно абразивными порошками № 3, М28 и М20.

Если кристаллические элементы находятся в пределах допуска, то их наклеивают на план лучшей стороной по углу среза, которая при проверке на рентгенгониометре отмечается крестом. Ш,яифовку по толщине производят сначала шлифовальным порошком № 8, снимая слой 0,2 мм. Затем шлифовальным порошком № 3 снимают слой 0,1 мм и микропорошком М20 - слой 0,06 мм. Далее элементы отклеивают.

После отклейки элементы промывают в бензине. Просушенные элементы шлифованной стороной протирают к. плану часовым маслом и закрепляют мастикой. Шлифовку по толщине второй стороны и в этом случае производят шлифовальным порошком № 8 с припуском к окончательному размеру 0,2 мм. Затем Шлифовальным порошком № 3 сошлифовывают 0,1 мм и микропорошком М20 - оставшуюся до окончательного размера 0,1 мм. Толщину элементов, наклеенных на план, проверяют в процессе Шлифовки микрометром. Так как толщина плана известна, тоус-



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [ 19 ] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38]

0.0009