Устройство для ультразвуковой чистовой обработки поверхностей деталей Советский патент 1991 года по МПК B24B39/04 B06B3/00 

f

Фиг.1

Изобретение относится к области упрочнения поверхностей деталей, в частности, поверхностного пластического деформирования с использованием энергии ультразвуковых колебаний.

Цель изобретения расширение технологических возможностей и повышение качества обрабатываемой поверхности за счет осуществления дополнительной обработки одних и тех же участков поверхности дета- леи.

На фиг, 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - регулярный микрорельеф на поверхности деталей, получаемый предлагаемым устройством.

Устройство для ультразвуковой обработки поверхности деталей содержит концентратор 1, на который свободно установлен цилиндрический корпус 2 с отверстиями 3 по его образующей поверхности для охлаждения, цилиндрическую втулку 4 с тороидальной рабочей поверхностью по торцу, которая свободно перемещается относительно цилиндрического корпуса 2, и свободно установленный во втулке 4 шар 5.

Корпус 2 изготовлен из многокомпонентной деформируемой латуни ЛЖ 58-1-1, втулка 4 - из подшипниковой стали ШХ15СГ и закалена.

Шар 5 изготовлен из закаленной стали ШХ 15 или твердого сплава ВК8. Обработку рекомендуется вести со смазкой индустриал ьной-20.

Устройство для ультразвуковой обработки поверхности деталей работает следу- ющим образом.

Втулку 4 с тороидальной рабочей поверхностью, в отверстие которой свободно помещен шар 5, прижимают к обрабатываемой поверхности детали б тор- цом концентратора 1 с определенным статическим усилием Р.

Включаются ультразвуковой генератор, станок, в патроне которого закреплена деталь, продольная подача для перемещения суппорта станка с закрепленным на нем магнитострикционным преобразователем с предлагаемым устройством.

Ультразвуковые колебания с частотой f, равной 18-20 кГц, и амплитудой А, рав- ной 20-40 мкм, от магнитострикционного преобразователя (не показан) передаются через концентратор 1 втулке 4 с тороидальной рабочей поверхностью и шару 5, которые центрируются по оси инстру- мента корпусом 2. Предлагаемое устройство начинает перемещаться вдоль обрабатываемой поверхности вращающейся детали б, начинается последовательно сначала упрочняюще-чистовая обработка.

затем вибрационная и снова упрочняюще- чистовая обработка поверхности детали, причем втулка 4 с тороидальной рабочей поверхностью является рабочим телом для упрочняюще-чистовой обработки и обеспечивает необходимый для вибрационной обработки зазор А, а шар 5 является рабочим телом для вибрационной обработки.

При нанесении регулярного микрорельефа устройство для ультразвуковой обработки поверхности деталей прижимают к поверхности детали, предварительно установив соответствующие режимы для каждого вида регулярного микрорельефа (фиг. 2). При этом устройство должно осуществлять возвратно- поступательное движение вдоль беи обрабатываемой поверхности вращающейся детали.

Преимущества предлагаемого устройства для ультразвуковой обработки поверхности деталей с использованием ППД, содержащего свободно посаженную на концентратор цилиндрическую втулку с отверстиями по ее образующей поверхности, втулку с тороидальной рабочей поверхностью с возможностью перемещения относительно цилиндрической втулки, свободно установленного во втулку с тороидальной рабочей поверхностью шара, позволяют повысить качество обрабатываемой поверхности, повысить производительность за счет осуществления непрерывного технологического процесса, так как не тратится дополнительное время на установку нового инструмента, увеличить коэффициент использования оборудования и повысить надежность инструмента.

Формула изобретения

Устройство для ультразвуковой чистовой обработки поверхностей деталей, содержащее ультразвуковой преобразователь с концентратором и свободно размещенный в нем деформирующий элемент, цилиндрический корпус с отверстиями для охлаждения, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения качества за счет дополнительной обработки одних и тех же участков, оно снабжено размещенной свободно в цилиндрическом корпусе и соосно с ним цилиндрической втулкой с тороидальной рабочей поверхностью по торцу, при этом последняя установлена с возможностью осевого перемещения и в ее отверстии размещен упомянутый деформирующий элемент, а цилиндрический корпус расположен на концентраторе с возможностью осевого перемещения относительно него, причем отверстия для охлаждения выполнены на образующей корпуса.

Изобретение относится к упрочнению поверхности детали, в частности поверхностно-пластическим деформированием, с ис- пользованием энергии ультразвуковых | колебаний. Цель изобретения - расширение технологических возможностей и качества обрабатываемой поверхности. В устройство введены свободно посаженный на концентА-20-40мм Ј / / Ш, ЕЗШТ ШШ ратор 1 цилиндрический корпус 2 с отверстиями 3 по его образующей поверхности и втулка 4 с тороидальной рабочей поверхностью по торцу, в отверстие которой свободно установлен шар 5. Втулка 4 с тороидальной рабочей поверхностью, помещенная в цилиндрический корпус 2, свободно перемещается относительно нее и обеспечивает поддержание постоянного зазора А между шаром 5 и обрабатываемой поверхностью детали 6 при вибрационной обработке. Втулка 4 с тороидальной рабочей поверхностью является рабочим телом для упрочняюще-чистовой обработки. Шар 5 является рабочим телом для вибрационной обработки. Это позволяет осуществить упрочняюще-чистовую обработку тороидальными поверхностями, вибрационную - инструментом в виде шара и наносить на поверхность регулярный микрорельеф. 2 ил. fe к Os 00 Я

а

б

8

Фиг. 2