Вибровозбудитель Советский патент 1992 года по МПК B06B1/10 

Изобретение относится к устройствам для создания крутильных колебаний и может быть использовано при- разработке резьбонарезных головок для нарезания резьб малого диаметра в деталях из трудно- ббрабзтываемых материалов, преимущественно на станках с ЧПУ.

Известно устройство для, создания кру/- тильных колебаний в ультразвуковом диапазоне, выполненное в виде намагничивающей катушки и помещенного в нее магнитострик- ционного элемента, через который пропускают постоянный электрический ток.

Такое устройство конструктивно сложно, требует наличия генератора переменного тока ультразвуковой частоты, трудно вписывается а механообрзбзтысающие станки и практически неприменимо для станков с ЧПУ, так как генератор является источником помех для устройств программного управления..

Известны также устройства для создания крутильных колебаний с помощью постоянных магнитов, закрепленных нз возбудителе и вращающемся относительно него колебательном звене.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является вибровозбудитёль, содержащий возбудитель колебаний и колебательное звено, выполненное в виде двух дисков, установленных параллельно и соосно. на обращенных друг к другу поверхностях которых закреплены радиально расположенные поок- ружности постоянные магниты, причем один диск вращается относительно другого.

Недостатками такого устройства являются малая частота крутильных колебаний, а значит и невозможность создания устройства приемлемых размеров, работающего в резонансе, а малая эффективность подобных устройств при применении их в технологических целях, например для интенсификации процесса резьбонарезания.

Цель изобретения - расширение технол с гических возможностей за счет создания крутильных колебаняй ультразвукооой частоты.

Указанная цель достигается тем, что постоянные магниты на возбудителе и колебательном звене выполнены в виде кольца с радиальными остроконечными выступами, число которых, некратно друг другу.

№

ужл

5.

ы&

ч О СО

ХЛ

ю

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый возбудитель, разрез; из фиг. 2 - вид А из фиг. 1; на фиг. 3-график изменения тангенциальных сил, действующих на торец большего диаметра колебательного звена от взаимодействия магнитов при вращении колебательного звана относительно возбудителя.

Устройство сол.ржмт возбудитель колебаний, пылолненный Б виде жестко закрепленной из пиноли станка втулки 1, и колебательное звено 2, жестко закрепленное на шпинделе Зс зазором относительно торца возбудителя. На торце втулки и колебательного звена закреплены постоянные магниты, выполненные в виде идентичных колец 4 к 5 с радиальными остроконечными выступами 6, число которых некратно друг

ДРУГУ-. ..-: . . Виброаозбудитель работает следующим образом. . .. -- . : :А ; При вращении колебательного звена 2 происходит сближение выступа 4 с выступом 5, между ними возникает притягивающая (если полюсы разноименные) сила, действующая на торец вращающегося звена по касательной к окружности вращения и способствующая его повороту. При проходе вершины выступа 5 относительно вершины выступа 4 сила меняет знак и начинает препятствовать повороту вращающегося звена (фиг.З). Так вырабатывается знакопеременная сила, действующая на торец вращающегося звена по касательной к окружности вращения, которая создает во вращающемся звене знакопеременные скручивающие напряжения и деформации, создающие крутильные колебания. Некратность числа выступов из торцах обеспечивает максимальную частоту, которую можно получить при данном количестве выступов. Исходя из вида обработки, при олреде- ленной угловой скорости шпинделя, число выступов эыбирзют из условия получения

5

0

частоты колебаний в ультразвуковом диапазоне. Длину колебательного звена подбирают, учитывая условия работы вкбровозбудителя в резонансе, что обеспечивает возможность использования устройства для интенсификации технологических процессов, например резьбокарезания.

Пример. Нарезание резьбы производится при числе оборотов шпинделя в 1

0 мин п 480, что соответствует частоте оборотов f 8 Гц. Для получения частоты крутильных колебаний F - 22000 Гц Кл и К.2 выбираем из зависимости

КгК2 22000 2750,

где К| - число выступов на торце возбудителя, Ki 55;

К2 - число выступов на торце колебательного звена, К.2 50.

Выполняя колебательное звено в виде концентратора экспоненциальной формы полуволновой длины из стали, задаваясь размером меньшего диаметра d 10 мм из условия крепления метчика, а большего диаметра D 50 мм из возможности изготовления 50 выступов, получаем длину концентратора порядка 140 мм.

Устройство компактно, не требует .до- полнительного электрооборудования,легко встраивается в станок, не создает электрических помех, что особенно важно для использования его на станках с ЧПУ.

Формула изобретения

Вибровозбудитель, содержащий приводной вал и два соосно установленных постоянных магнита, один из которых связан с приводным валом, а другой предназначен для связи с рабочим органом, о т л и ч г ю- щ и и с я. тем, что, с целью повышения эффективности, постоянные магниты выполнены в виде колец с радиальными выступами на их торцевых поверхностях, обращенных друг к другу, и число их некратно друг друг/.

5

0

5

0

Изобретение относится k устройствам для создания крутильных колебаний. Целью изобретения является повышение эффективности за.счет создания крутильных колебаний ультразвуковой частоты. Виброоозбудитель представляет собой два соосных магнита, каждый в виде кольца с радиальными выступами на торцевых поверхностях, обращенных друг к другу. Число выступов некратно друг другу. 3 ил. .. .

Фиг. 2