Ультразвуковая головка Советский патент 1992 года по МПК B24B39/04 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для ультразвуковой отделочно-упрочняющей обработки, вибрационной обработки и для нанесения регулярного микрорельефа.

Известна ультразвуковая головка, технологические возможности которой ограничены из-за того, что ось колебательной системы перпендикулярна оси обрабатываемой детали.

Цель изобретения - создание устройства для ультразвуковой обработки изделий сложной формы, обеспечивающего регулирование величины составляющих нагружающей силы, а также составляющих амплитуды колебаний рабочего элемента.

Эта цель достигается , что ультразвуковая головка дополнительно снабжена

устройством вертикального перемещения преобразователя, устройством поворота преобразовател я вокруг оси, перпендику- лярной основанию, при этом устройство по- 4-i ворота преобразователя выполнено в виде О закрепленного на горизонтальной плите Ј нижней плиты неподвижного кольца, кон- центрично установленного с ним вращаю- чф щегося кольца, размещенных между ними . шариков и фиксатора, устройство верти- кального перемещения преобразователя ) выполнено в виде неподвижно соединенной с вращающимся кольцом опоры, закреплённых на опоре резьбовых стержней, установ- ленных на них гаек и кронштейна, смонтированного с возможностью поступательного регулировочного перемещения и шарнирно соединенного осью с направляющими поперечного перемещения, а преобразователь установлен с возможностью поворота вокруг упомянутой оси

На фиг.1 изображена предлагаемая ульразвуковая головка, фронтальный вид; на иг.2 - вид сверху на ультразвуковую голо- 5 вку; на фиг.З - вид по стрелке А на фиг.2.

Головка содержит магнитострикцион- ный преобразователь 1 с концентратором 2, становленный в корпусе 3 охлаждения, ко- 10 орый приваривается к фланцу 4. Фланец 4 жестко крепится на передней плите 5. На передней плите 5 с обеих сторон жестко закреплены салазки 6. Боковые плиты 7 соединены планкой 8 и совместно с салазками 15 6 и шариками 9 образуют направляющие поперечного перемещения Боковая плита 7 соединена осями 10 с кронштейном 11 На осях 10 установлены фиксаторы 12 угла наклона преобразователя 1. Кронштейн 11 че- 20 рез гайки 12 опирается на два вертикальных резьбовых стержня 13 с возможностью перемещения вдоль них и фиксаций на заданной высоте. Резьбовые стержни 13 закреплены на опоре 14, которая неподвиж- 25 но соединена с вращающимся кольцом 15. Вращающееся кольцо 15, горизонтальная плита с неподвижным кольцом 16 и шарики 17 образуют устройство вращения преобразователя относительно вертикальной оси. 30 Для фиксации угла поворота преобразователя служит винт 18. Горизонтальная плита с кольцом 16 закреплена на нижней плите 19, которая вместе с шариками 20 и полозками 21, жестко связанными с основанием 35 22, составляет направляющие продольного перемещения преобразователя. Пружина 23 для прижима рабочего инструмента 24 установлена между фланцем преобразователя 1 и планкой 8. Фиксация пружины по- 40 еле ее установки на заданное усилие по шкальной линейке 25 осуществляется болтом 26. На основании 22 жестко установлены направляющие 27, по которым с помощью винта 28 перемещается электро- 45 двигатель 29. Шкив 30, который посажен на вал электродвигателя 29, ремнем 31 связан с вариаторным шкивом 32. Вариа- торный шкив 32 посажен на вал 33, который установлен в опоре 34, закрепленной 50 на основании 22. На противоположный от вариаторного шкива 32 конец вала 33 посажен диск 35, который выполняет роль кривошипа. На диск закреплен с возможностью вращения винт 36, на который нэвин- 55 чивается ползунок-вал 37. Линейка 38 крепится к диску 35 и служит для установки величины эксцентриситета ползуна-вала 37. Шатун 39 соединяет .ползун-вал 37 и нижнюю плиту 19.

Ультразвуковая головка работает следующим образом.

После закрепления головки на станке осуществляется настройка на одну из операций - ультразвуковая упрочняюще-чистовая обработка, вибрационная обработка с помощью ультразвуковых колебаний, нанесения всех видов регулярного микрорельефа, которая сводится к следующему:

1.При ультразвуковой упрочняюще-чистовой обработке осуществляется заданное ориентирование продольной оси преобразователя относительно обрабатываемой детали и прижим к ней рабочего инструмента с заданным усилием (величина усилия отсчитывается по шкальной линейке 25). Включают необходимые подачи станка и ультразвуковой генератор (не показан).

2.При вибрационной обработке с помощью ультразвуковых колебаний между рабочим инструментом и обрабатываемой поверхностью устанавливается зазор и производится заданное ориентирование продольной оси преобразователя относительно обрабатываемой поверхности.. Положение преобразователя фиксируется болтом 26 для того, чтобы нейтрализовать действие пружины 23. Включают необходимые подачи станка и ультразвуковой генератор.

3.При нанесении регулярного микрорельефа любым из этих способов выполняются соответствующие действия и, кроме включения необходимых подач станка и ультразвукового генератора, включают электродвигатель 29 для получения возвратно-поступательного движения преобразователя по направлениям продольного перемещения. Предварительно устанавливают соответствующие режимы для каждого вида регулярного микрорельефа

Вращательное движение электродвигателя 29 с помощью шкива 30, ремня 31, вариаторного-шкива 32, вала 33, диска 35t ползуна-вала 37 и шатуна 39 преобразуется в возвратно-поступательное движение преобразователя 1 по шариковым направляющим продольного перемещения. Регулирование частоты возвратно-поступательного движения преобразователя осуществляется за счет изменения соотношений диаметров шкивов. Регулирование величины амплитуды возвратно-поступательного движения осуществляется за счет перемещения ползуна-вала 37 винтом 36. По сравнению с прототипом, предлагаемая головка экономит еремя на перемещение деталей с одного рабочего места на другое; экономит расход на содержание станочного парка; экономит производственную площадь; кроме того, экономия за счет повышения качества деталей и ориентировочно составляет 2000 руб.

Формула изобретения Ультразвуковая головка по авт. св. № 1395466, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет регулирования положения преобразователя, она снабжена устройством вертикального перемещения преобразователя, устройством поворота преобразователя вокруг оси , перпендикулярной основанию, при этом устройство поворота преобразователя выполнено в виде закрепленного на горизонтальной плите

5

нижней плиты неподвижного кольца, кон- центрично установленного с ним вращающегося кольца, размещенных между ними шариков и фиксатора, устройство вертикального перемещения преобразователя выполнено в виде неподвижно соединенной с вращающимся кольцом опоры,, закрепленных на опоре резьбовых стержней, установ- ленных на них гаек и кронштейна, смонтированного с возможностью поступательного регулировочного перемещения и шарнирно соединенного посредством оси с направляющими поперечного перемещения, а преобразователь установлен с возможностью поворота вокруг оси.

Использование: отделочно-упрочняю- щая обработка, вибрационная обработка, нанесение регулярного микрорельефа. Сущность изобретения: головка содержит ультразвуковой преобразователь с концентратором и рабочим элементом, Головка снабжена устройством вертикального перемещения преобразователя, устройством поворота преобразователя вокруг оси, перпендикулярной основанию. Устройство поворота выполнено в виде неподвижного кольца, концентрично установленного с ним вращающегося кольца, размещенных между ними шариков и фиксатора. Устройство вертикального перемещения выполнено в виде опоры, закрепленных на опоре резьбовых стержней, установленных на них гаек и кронштейна, Опора неподвижно соединена с вращающимся кольцом. Кронштейн смонтирован с возможностью регулировочного перемещения и шарнирно соединен с направляющими поперечного перемещения. Преобразователь установлен с возможностью поворота. 3 ил. w Ј

25 23 7

М- J

15

17

22/9/6 2021 Фиг.1

ВидА

36

я