Устройство для ультразвукового полирования Советский патент 1985 года по МПК B24B1/04 B06B3/00 B24B29/00 

Изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано при ультразвуковой обработке материалов, а именно при поли ровании. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности работы за счет осуществления поворота заготовки посредством торсиона в виде втулки, расположенной соосно с волноводом. На фиг. 1 изображено устройство рпя ультразвукового полирования тор цовых поверхностей; на фиг. 2 - раз рез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство, вид сбоку. Устройство содержит корпус 1, магнитострикционный преобразователь 2 и волновод 3 с рабочим торцом 4. Волновод снабжен упругим элементом, выполненным из втулки с радиальными пазами 5, расположенными между цилиндрическими основаниями 6 и 7, путем поворота оснований друг относительно друга вокруг оси втулки на 30 , причем основание 6 закреплено на волноводе соосно с ним, а основание 7 установлено на корпусе 1. Полируемая заготовка 8, со- . пряженная по ходовой посадке с цент рирующей оправкой 9, прижата к рабочему торцу 4. При необходимости увеличения силы прижатия заготовки к рабочему торцу инструмента может быть использован дополнительный груз шш пружинный привод, воздействующий на обрабатываемую заготовку 8 через упорный подшипник.. Упругий элемент, которьм дополнительно снабжен волновод, представляет собой гиперболоидный торсион. Такая направленная упругая по веска волновода обеспечивает преобразование продольных колебаний в пр дольно-крутильные. Технология изготовления торсиона состоит в штампов ке радиальных пазов 5 с последуняцим поворотом оснований втулки друг относительно друга вокруг оси в специальном приспособлении. Гиперболоидный торсион имеет наи большее сечение у оснований 6 и 7, а наименьшее сечение - в середине (го ловина гиперболоида). Оси упругих полосок, образованных пазами, развернуты на определенный угол, так что огибающая упругих полосок при вращении вокруг оси втулки образует гиперболоид. С увеличением диаметра втулки число пазов 5 также увеличивают. В рассматриваемом случае количество пазов равно двенадцати. Устройство для ультразвукового полирования торцовых поверхностей работает следующим образом. Для ультразвукового полирования торцов заготовок 8 включают магнитострикционный преобразователь 2, что приводит к продольным ультразвуковым колебаниям волновода 3. Колебания волновода 3 передаются на верхнее основание 6 гиперболоидного торсиона, преобразуясь в продольно-крутильные колебания за счет направленной упругой подвески волновода. Крутильные колебания рабочего торца 4 волновода приводят во вращение заготовку 8, и производится ультразвуковое полирование торца заготовки. Для прекращения процесса полирования магнитострикционный преобразователь 2 выключают, а заготовку 8 снимают с оправки 9. I В предложенном устройстве вращательное движение заготовки достигается за счет крутильных колебаний рабочего торца инструмента. Такое вибрационное вращение заготовки позволяет исключить отдельный поворотный механизм, что существенно упрощает конструкцию устройства для ультразвукового полирования, повышaeтJee надежность и улучшает габа ритно-массовые показатели. При выборе величины угла наклона упругих полосок к рабочему торцу волновода руководствуются следующими соображениями. В случае углов около 90 вращающий момент, передаваемый заготовке колеблющимся рабочим торцом, незначительный . При больших углах затрудняется ; формообразование торсиона, это приводит к тому, что оптимальная величина угла наклона упругих полосок к торцу волновода после формообразования находится в пределах 60-70°.

А-А

Фиг. 2

фиг. 5

УСТРОЙСТВО /ЩЯ УЛЫРАЗВУ ВОГО ПОЛИРОВАНИЯ, содержащее корпус, преобразователь и волновод. (Л С Фс/г. / отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, в него введен торсион в виде установленной соосно с волноводом втулки, средняя часть которой имеет форму гиперболоида, а по торцам ее выполнены цилиндрические пояски, один из которых жестко соединен с волноводом,а другой - с корпусом, причем в средней части втулки выполнены наклонные пазы под углом 60-70 к рабочему торцу волновода.