Акустический концентратор для ультразвуковой обработки Советский патент 1960 года по МПК B06B1/00 B06B3/04 

Механическая обработка изделия с помощью ультразвука, например долбление пазов и отверстий или образование рельефных изображений, обычно производится инструментом, который кроме своего прямого на начеНия, одновременно выполняет функции проводника ультразвуковой энергии и ее концентратора. Такой инструмент-концентратор выполнен из двух четверть-волновых звеньев, имеющих разное сечение.

Отличительная особенность предложенного акустического концентратора заключается в том, что одно из упомянутых звеньев выполнено расчлененным в сечении.

Этим достигается возможность обработки нескольких глубоких отверстий с точным расстоянием между ними.

На чертеже схематически изображен описываемый акустический концентратор.

Концентратор состоит из двух звеиьев разного сечения; меньшего - А и больщего - Б. Границей раздела этих участков является плоскость скачкообразного изменения площади поперечного сечения.

Участком большего сечения концентратор прикрепляется при помощи отверстия с резьбой к ультразвуковому излучателю, а зчастком меньщего сечения ведется обработка изделия. Профиль участка меньщего сечения и рельеф его торца выбираются в соответствии с формой обрабатываемых поверхностей, а также в зависимости от требуемой механической прочности инструмента и других особенностей процесса обработки.

Акустическая длина концентратора составляет половину волн.ы. Если .на каждом из участков А и Б площадь поперечного сечения по длине не изменяется, то их длины равны и представляют собой четвертьволновые вибраторы.

В инструменте такого типа концентрация ультразвуковой энергии происходит за счет разности масс двух участков разных сечений; причем степень концентрации равна отношению площадей у поверхности раздела. Максимум напряжения и узел смещения нри возникновении стоячей волны совпадают и находятся на границе раздела участков.

Производительность такого инструмента по сравнению с инструме том, образующая которого имеет форму экспоненциальной кривой, нгмного выше, а затраты труда на его проектирование и изготовление в несколько раз меньше. Кроме того, важным преимуществом предлагаемого инструмента является возможность восстановления его акустической длины и работоспрсобности после износа рабочей поверхности.

Восстановление изношенного инструмента осуществляется путем перемещения границы раздела к концу участка, имеющего большее сечение, т. е. за счет преобразования симметричной конструкции в асимметричную.

Практически без существенного понижения производительности инструмента его первоначальную длину после нескольких восстановительных ремонтов можно уменьшить на 10--15%, особенно если расчетная длина инструмента была с этой целью заведомо увеличена в допустимых пределах..

Предмет изобретения

Акустический концентратор для ультразвуковой обработки, выполненный из двух четверть-волновых звеньев, имеющих разное сечениг, отличающийся тем, что, с целью обработки нескольких глубоких, отверстий с точным расстоянием между ними, одно из звеньев выполнено расчлененным в сечении.