Устройство для отделочно-упрочняющей обработки деталей Советский патент 1983 года по МПК B24B39/04 

Изобретение относится к мгшшностроению и может быть использовано при отделомно-упрочнякхцей обработке деталей. Известно устройство для отделочн упрочняющей обработки деталей в ко пусе которого расположен подпружине ный стакан с волноводом, на котором закреплен индентор Л При наложении ультразвуковых колебаний на индентор вследствие тран формации акустической энергии в теп лоту в зоне деформации происходит резкое повышение температуры. Вслед ствие этого происходит схватывание поверхностей инструмента ,и детали и образование мостиков сварки, которые периодически разрушаются-в момент отрыва индентора. Это увеличивает шероховатость упрочиенной поверхности. При повышении.температуры в очаге деформации происходит снижение твердости инструмента и ускоренный его износ, что также снижает качество.поверхностного . слоя обработанной детали. Кроме тЬг в этом случае накладываются ограничения на подачу по допустимой темпе ратуре в зоне деформации обрабатываемого материала, что снижает прои водительность обработки. Цель изобретения - повышение сто {«ости инструмента путем его охлаждения,. Цель достигается тем, что .устрой ство для отделочно-уггрочняющей- обра ботки деталей, в корпусе которого рас положен подпружиненный стакан с волноводом, на котором закреплен ин дентор, снабжено установленной концентрично индентору криогенной камерой с соплом,: выполненной в усеченного конуса с располсэженными внутри нее змеевиком с отверстиями для выхода хладагента. При этом суммарная плоЕцадь отвер тий змеевика превышает площадь попе речного сечения трубки змеевика в 1,5-4 раза. , Причем устройство снабжено соединенным со змеевиком сосудом Дьюара с жидким азотом, предназначенньм для соединения со змеевиком. Кроме того, сопло выполнено сменным. На чертеже показаны конструкция и работа устройства; Устройство сЪдержит корпус 1, несущий стакан 2 с магнитострикционным преобразователем 3, соединенным с волноводом 4,,.. на котором закреплен индентор 5, концентрично которому установлена выполненная в виде усе енного конуса криокамера с соплом 6 и размещенными внутри нее змеевиком 17 с отверстиями для выхода хладагента, Криокамера представляет собой стальной стакан 8, обтянутый пеног пластом 9. Криоксшера прикреплена к стакану 2, Сопло 6 выполнено съемным, что позволяет использовать сопт ла разной конструкции. Суммарная плог щадь отверстий змеевика 7 превьаиает площадь поперечного сечения трубки в 1,5-4 раза, что позволяет получить оптимальную температуру в криокгмере. Змеевик 7 соединен гибким шлангом 10 с сосудо 4 11 Дьюара с жидким азо-:,:., том 12. Для стабилизации процесса испарения жидкого азота 12 путем создания необходимого давления в сосуд 11 Дьюара помещен нагреватель 13 из нихромовой спирали. Регулирование температуры в криокамерё и в зоне обработки детали произвбдится варьированием напряжения, подаваемого на нагреватель 13 через стабилизатор 14 напряжения. Точность термостатирования в KpHOkaMepe ± 1 К обеспечивается степенью стабилизации напряжения на нагревателе. Регулирование температуры в зоне обработки производится также с помо щью сменных сопел 6. В этом случае регулирование температуры обеспечивается из1у1енепием площади проходного отверстия сопла. Змеевик 7 может быть соединен гибким шлангом с вихревым холодильником (не показано). Для плавного регулирования температуры в криокамерё и в зоне обработки изменяют объем холодного потока воздуха или давление сжатого воздуха на входе в Ьихревой холодильник. В криокамерё поддерживается постоянная температура с точностью ± 1 К при условии сохранения постоянными давления и температуры поступающего в вихревой холодильник сухого сжатого возт духа. Рабочее давление индентора 5 обеспечивается пружиной 15, сжатие которой -обеспечивается винтом 16 с гайкой 17„ Корпус 1 крепится на суппорте TOKcipHoro станка с помощью планки 18., Температуру в криокэмере замеряют медьконстс1нтановой термопарой. Устройство работает следующим , образом. Неподвижный корпус 1 с акустическ кой системой магнитострикционный преобразователь 3-волновод 4-индентор закрепляют с помощью планки 18 в резцеде{)жателе токарного - станка. В центрах токарного станка устанавли- вают цилиндрическую деталь из мартенЬитной стали Х15Н5Д2Т и покрывают ее тонким слоем глицерина. Прижимают индентор 5 к детали с силой Р,, , равной 100 Н, с помощью пружины 15, вин

3 10619734

ТА 16 и гайки 17. После этого охлаж; нести уменьшается с R - 5 мкм до сдается криокамера с волноводом 4 и :R. 0,5 мкм и одновременно повыг индентором 5 холодными парами азоташается микротвердость поверхности, до температуры 223 К. Затем включа-глубина упрочненного слоя, максиют привод вращения станка, задаютмальная величина остаточных сжимаюпродольную подачу резцедержателю и5 щих иапряжений::и (;лубина их залегат одновременно подают ультразвуковыения, а также износостойкость поверхколебания на индентор 5. При режименостного слоя детали по сравнению с обработки: частота ультразвуковыхполированием на такую шероховатость. :колебаний 22 кГц, гшплитуда 5 мкм.Предлагаемое устройство по сравнеiCKOppCTb вращения детали 400 м/мин10 нию с известным позволяет повысить |при продольной подаче 0,15 мл/оО.стойкость инструмента путем его охшероховатость упрочненной поверх-.лсшдения.

1. УСТРОЯСТВО ДЛЯ ОТДЕЛО УПРОЧНЯЮВДБЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ, В корпусе которого расположен подпр |жиненный стакан с волноводом, иа ,тором закреплен индентор, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения стойкости инструмента путем его охлаждения, оно снабжено ус;Тановленной концентрично индентору криогенной кёимерой с соплом, выполненной в форме усеченного конуса с расположенным внутри нее змеевиком с отверсти$6 и для выхода хладагента. 2.Устройство по п.1, отличают е е с я тем, что сукю арная площадь отверстий змеевика превышает площадь поперечного сечения трубки змеевика в 1,5-4 раза. 3.Устройство по пп. i и 2 отличающееся тем, что оно снабжено соединенным со змеевиком сосудом Дьюара с жидким азотом. -4. Устройство по пп. 1-3,о т л и-{g чающееся тем, что сопло выполнено сменным /„.,. йййЖйД