CH440014A - Verfahren und Einrichtung zur masshaltigen Ultraschallbearbeitung von harten und spröden Werkstoffen - Google Patents

Description

      Verfahren    und     Einrichtung        zur    masshaltigen     Ultraschallbearbeitung     von harten und spröden     Werkstoffen       Gegenstand der Erfindung sind ein Verfahren und  eine Einrichtung zur masshaltigen Ultraschallbearbei  tung von harten und spröden Werkstoffen mittels einer       Schleifmittelsuspension.     



  Das Prinzip dieser Ultraschallbearbeitung besteht  Bekannterweise darin, dass die anprallenden Körner des  Schleifmaterials, welche z. B. durch die vibrierende  Stirnseite des Werkzeuges in Bewegung gebracht werden,  mit hoher Geschwindigkeit gegen die zu bearbeitende  Oberfläche des Werkstückes geschleudert werden. Das  mit hoher     Frequenz    vibrierende Werkzeug bewirkt, dass  die Körner in das Material eindringen.  



  Die Ultraschallbearbeitung ist besonders wirksam,  wenn die abgenutzten     Schleifmaterialkörner    im Werk  zeug schnell durch neue ausgewechselt werden. Deswe  gen spielt die Beschleunigung der Auswechslung der       schleifmaterialhaltigen    Suspension eine wesentliche Rol  le.  



  Die bisher     bekannten    Methoden der Ultraschallbear  beitung haben eine relativ niedrige Leistungsfähigkeit,  die von der ungenügenden Geschwindigkeit der Aus  wechslung der     schleifmaterialhaltigen    Suspension zwi  schen dem Werkzeug und dem Werkstück, das bearbei  tet wird,     herrührt.     



  Es sind bereits Versuche unternommen worden,  durch Absaugen der Suspension aus der Bearbeitungszo  ne die Geschwindigkeit der Auswechslung der     schleifma-          terialhaltigen    Suspension zwischen dem Werkzeug und  dem zu bearbeitenden Werkstück zu steigern. Ein  Mangel dieses Verfahrens     liegt    in der geringen Möglich  keit der Intensivierung des Vorganges, weil das Druckge  fälle zwischen der Bearbeitungszone, wo der Druck  gleich dem Luftdruck ist, und dem Sammelbehälter 1 atü  nicht übersteigen kann.  



  Ein Ziel der Erfindung liegt in der     Steigerung    der  Ultraschallbearbeitung durch optimale Geschwindigkeit    in der Auswechslung der     schleifmaterialhaltigen    Suspen  sion in der Bearbeitungszone, die vorteilhaft für jeden  Bearbeitungsfall einen bestimmten Wert hat.  



  Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, die  beständige zwangsläufige Zirkulation der Suspension in  der Bearbeitungszone mit der optimalen Geschwindig  keit zu sichern.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch ge  kennzeichnet, dass die Suspension unter Druck zwischen  dem mit hoher Frequenz vibrierenden Werkzeug und  dem an das Werkzeug mit einem gewissen Druck  angepressten Werkstück zugeführt wird, wobei die Höhe  des     Anpressdrucks    des Werkzeugs gegen das Werkstück  und der Druck, unter welchem die Suspension zugeführt  wird, aufeinander     abgestimmt    werden.  



  Die Einrichtung gemäss der Erfindung zur Ausfüh  rung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet dass  für die Suspension ein Behälter vorgesehen ist, aus dem  die Suspension mittels einer Pumpe gefördert wird,  wobei spezielle     Kanäle    im Werkzeug oder eine Öffnung  im Werkstück vorhanden sind, um die Suspension       unmittelbar    in die Bearbeitungszone zwischen dem  Werkzeug und dem zu bearbeitenden Werkstück zuzu  führen.  



  Der     Anpressdruck    zwischen Werkzeug und Werk  stück wird vorzugsweise abhängig von einem bestimm  ten Druck, unter welchem die Suspension     zufliesst,     gewählt. Hierdurch kann sich eine optimale Leistung  und eine hohe     Geschwindigkeit    in der Bearbeitung er  geben.  



  Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der  nachfolgenden Beschreibung anhand der Abbildungen  erläutert.  



       Abb.    1 zeigt die schematische Darstellung der  Einrichtung für die Verwirklichung des Verfahrens.  



       Abb.    2 zeigt eine graphische Darstellung über die  Leistungsfähigkeit der Bearbeitung nach dem erfin-           dungsgemässen        Verfahren    und den schon     früher    bekann  ten Verfahren.  



  Gemäss     Fig.    1 wird aus dem Sammelbehälter 1 die       schleifmaterialhaltige    Suspension mit     Hilfe    der Pumpe 2  durch das Rohr 3 der Öffnung im Werkzeug 4 zugeführt.  Nach der Bearbeitung fliesst die Suspension zwischen  dem Werkzeug 4 und dem Werkstück 5 hindurch und  gelangt in den Behälter 6, woraus sie durch das Rohr 7  wieder in den     Sammelbehälter        zurückfliesst.    Der Druck  im System wird mit dem Reduktionsventil 8 eingestellt.

    Auf dem Sammelbehälter 1 befindet sich eine zusätzliche       Zentrifugalpumpe    9, die das intensive     Durchrühren    der  Suspension sichert, um das Absetzen des Schleifmaterials  zu     vermeiden.     



  Das Werkstück 5 besteht z. B. aus Glas, während als  Schleifmaterial beispielsweise     Borcarbid    Nr. 150 ver  wendet wird.  



  Die Kurve I der     Fig.    2 stellt die Leistungsfähigkeit  bei der Bearbeitung unter     freiem    Begiessen mit der       schleifmaterialhaltigen    Suspension und einem     Anpress-          druck    von 5-6 kp dar. (Vorschub h in mm, Leistung P in  mm/min).  



  Die     Kurve        II    gibt die Leistungsfähigkeit bei der  Bearbeitung unter Absaugen der     schleifmaterialhaltigen     Suspension aus der Bearbeitungszone und einem     An-          pressdruck    von 18 kp an.  



  Die Kurve     III    stellt die Leistung bei der Bearbeitung  nach dem     erfindungsgemässen    Verfahren dar, wobei die  Suspension unter dem Druck von 2     at        zugeführt    wurde  und der     Anpressdruck    28 kp betrug.  



  Wie aus der graphischen Darstellung hervorgeht, ist  die Leistung bei dem neuen Verfahren 1,65 bis 2 mal  höher als bei Absaugen der Suspension, und ca. 3,3 mal  höher als bei freiem Aufgiessen der Suspension.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur masshaltigen Ultraschallbearbeitung von harten und spröden Werkstoffen mittels einer Schleifmittelsuspension, dadurch gekennzeichnet, dass die Suspension unter Druck zwischen dem mit hoher Frequenz vibrierenden Werkzeug (4) und dem an das Werkzeug mit einem gewissen Druck angepressten Werkstück (5) zugeführt wird, wobei die Höhe des Anpressdrucks des Werkzeugs gegen das Werkstück und der Druck, unter welchem die Suspension zugeführt wird, aufeinander abgestimmt werden. Il.

   Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass für die Suspension ein Behälter (I) vorgesehen ist, aus dem die Suspension mittels einer Pumpe (2) gefördert wird, wobei spezielle Kanäle, im Werkzeug (4) oder eine Öffnung im Werkstück (5) vorhanden sind, um die Suspension unmittelbar in die Bearbeitungszone zwi schen dem Werkzeug (4) und dem zu bearbeitenden Werkstück zuzuführen. UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekenn zeichnet, dass der Anpressdruck in Abhängigkeit von einem bestimmten Druck der zugeführten Suspension gewählt wird, um eine optimale Leistung und eine hohe Genauigkeit der Bearbeitung zu garantieren.