Контейнер устройства для вибрационной обработки Советский патент 1992 года по МПК B24B31/14 B24B31/06 

Изобретение относится к области вибрационной обработки, применяемой при зачистке заусенцев и полировке наружных поверхностей детали.

Известен контейнер устройства для вибрационной обработки с расположенным в его полости активатором, выполненным в виде блока стержней, размещенных в полости контейнера с возможностью изменения своего положения относительно последней (см. например, а.с, СССР № 757305, кл. В 24 В 31/067, 1977).

Известен контейнер устройства для вибрационной обработки в полости которого свободно размещен активатор, выполненный в виде пространственной фигуры из стержней, при этом стержни расположены в блоке взаимно перпендикулярно, скреплены между собой с образованием ячеек в форме параллелепипедов, при этом как минимум на одной из граней образованных стержнями ячеек установлена пластина с зачистными элементами, скрепленная с блоком стержней, на поверхности которых нанесено покрытие из алмазосодержащего материала.

Недостатком известных контейнеров является низкая производительность обработки вследствие ограниченного диапазона виброчастотных характеристик активатора

Целью изобретения является повышение производительности обработки путем увеличения диапазона виброчастотных характеристик активатора.

Указанная цель достигается тем, что упругие элементы представляют собой пружины, а зачистные элементы выполнены в виде многогранников и расположены в узлах ячеек пружины, при этом многогранник зачист- ного элемента может быть выполнен в виде куба, или в виде треугольной пирамиды, или в виде тела с шестью гранями, непараллельными друг другу, а также многогранник за- чистного элемента может быть выполнен полым с расположенным в его полости шариком, а пружины могут быть выполнены с увеличением длины к центру контейнера, при этом соотношение жесткости пружин не более чем 1:3, кроме того, зачистные элементы могут быть размещены с увеличением веса к периферии контейнера, при этом соотношение масс не более чем 1:3.

На фиг.1 показан контейнер в разрезе; на фиг.2 - аксонометрия вариантов выполнения зачистных элементов; на фиг.З - вариант полого зачистного элемента с

СО

С

XI

о

CJ СП

шариком; на фиг.4 - отдельный зачистной элемент в аксонометрии, где 1 - пространственная фигура, 2 - пружина, 3 - грань, 4 - шарик, 5 - корпус, 6 - крышка, 7 - зачистные кромки.

Контейнер устройства для вибрационной обработки со свободно расположенным в его полости активатором, выполненным в виде пространственной фигуры 1 из упругих элементов, скрепленных между собой с образованием ячеек в форме многогранника и с установленными на активаторе зачистны- ми элементами, при этом упругие элементы представляют собой пружины 2, а зачистные элементы выполнены в виде многогранников с гранями 3 и расположены в узлах ячеек пружины 2, кроме того, многогранник зачистного элемента может быть выполнен в виде куба в виде треугольной пирамиды, в виде тела с шестью гранями, непараллельными друг другу, при этом многогранник зачистного элемента может быть выполнен полым с расположенным в его полости шариком 4, кроме того, многогранник зачистного элемента может быть выполнен с увеличением длины к центру контейнера, при этом пружины 2 могут быть выполнены с увеличением длины к центру контейнера, при этом соотношение жесткости пружин 2 не более чем 1:3, а зачистные элементы размещены с увеличением веса к периферии контейнера, при этом соотношение масс не более чем 1:3.

Изготовление и сборка предложенного контейнера устройства для вибрационной обработки может быть осуществлено следующим образом. Корпус 5 и крышка 6 контей- нера устройства для вибрационной обработки могут быть получены, например, литьем из стали 40ХЛ, пространственные фигуры 1 могут быть получены, например, в случае их полой конструкции из листового материала при скреплении граней 3, например, сваркой или при изготовлении их в виде сплошной конструкции, например, резкой на ножницах из профильного проката металла. Изготовление пружин 2 может быть выполнено, например, на пружинно- навивальном автомате. Скрепление пружин 2 с гранями 3 пространственных фигур 1 может быть выполнено, например, сваркой. Зачистные кромки 7 могут быть выполнены нанесением на скрепленные пространственные фигуры 1 с пружинами 2, например, гальваническим осаждением алмазосодержащего слоя. Пружины 2 могут быть изготовлены, например, из стали 65Г, при этом пружины 2 могут быть цилиндрическими, коническими и плоскими. Плоские пружины 2 могут быть изготовлены, например, путем

деформирования на штампе пружинной стальной ленты, например, из стали 65С2ВА. Сечение материала при изготовлении цилиндрических пружин 2 может быть

как круглым так и прямоугольным, скрепление крышки 6 с корпусом 5 может быть выполнено, например, с помощью болтов и гаек, Загрузку деталей для обработки производят при снятой крышке 6. Контейнер

0 устройства для вибрационой обработки готов к работе. Количество объемных пространственных фигур 1, размещаемых внутри контейнера может быть от четырех при треугольной фигуре и от восьми при

5 форме в виде куба до 100 и зависит от номенклатуры обрабатываемых деталей и их габаритов. При количестве пространственных фигур 1 более 100 усложняется изготовление зачистных элементов, а при восьми

0 пространственных фигурах 1 возможно получение минимального количества простран- ственных решеток. Величина ячеек, образованных пружинами 2 и объемными пространственными фигурами 1 зависит от

5 габаритов обрабатываемых деталей и назначается из условия обеспечения свободного проваливания деталей при зачистке сквозь ячейки. Пространственные фигуры 1 могут быть выполнены в виде куба в виде

0 треугольной пирамиды, в виде тела с шестью гранями 3, не параллельными друг другу, при этом пространственные фигуры 1 могут быть выполнены полыми, а внутри фигур 1 могут быть расположены шарики 4.

5 Количество шариков 4 может быть до трех в одной полой пространственной фигуре 1, при большем количестве шариков 4 усложняется изготовление объемной пространственной фигуры 1. В качестве шариков 4

0 могут быть использованы браковые шарики шарикоподшипниковой промышленности. Диаметр шариков 4 назначается из условия обеспечения свободного их перемещения внутри полости пространственной фигуры

5 1. Пружины 2, скрепляющие пространственные фигуры 1 могут быть выполнены разной длины, при этом пружины 2 могут быть выполнены с увеличением длины к центру контейнера, они могут иметь разную жесткость

0 при этом отношение жесткости пружин 2 может быть не более чем 1:3, при большем отношении ухудшаются вибрационные характеристики объемного вибрационного поля. Объемные фигуры 1 могут иметь разный

5 вес, при этом фигуры 1 большего веса размещают ближе к периферии контейнера, при этом соотношение масс может быть не более чем 1:3. При большем соотношении масс ухудшаются вибрационные характеристики обемного вибрационного поля. Габариты пространственных фигур 1 назначаются из условия обеспечения надежного скрепления их с пружинами 2. Диаметр проволоки, или толщина ленты для изготовления пружин 2 может быть от 0,5 до 3,0 мм при наружном диаметре пружин от 5 до 30 мм и назначается в зависимости от требуемых вибрационных характеристик пружин 2. Ширина лент при изготовлении цилиндрических пружин 2 может быть равной (1 ...5) толщин лент и принимается из условия обеспечения наилучших вибрационных характеристик. Габариты плоских пластинчатых пружин 2 могут быть следующими: толщина лент 0,3-2,5 мм при ширине от 5 до 50 мм и назначается из условия наилучших вибрационных характеристик. Возможно одновременное размещение в контейнере пространственных фигур 1 разной конфигурации.

Например, контейнер устройства для вибрационной обработки выполнен в виде куба без дна, рабочий объем контейнера 240x240x240 мм, количество пространственных фигур 1-27, форма их в виде сплошного куба с размерами грани 3-30x30 мм, вес всех пространственных фигур 1 -одинаковый,; скрепление граней 3 пространственных фигур 1 с пружинами 2 осуществляется сваркой, при этом все пружины 2 имеют одинаковые характеристики жесткости при следующих габаритах: наружный диаметр пружины 2-25 мм, диаметр проволоки 1,5 мм, количество витков 3, шаг 10 мм, материал пружины 2 - проволока 65С2ВА, материал пространственных фигур 1 - сталь 15ХА, количество пружин 2 - 108, корпус 5 и крышка б выполнены из стали 40ХЛ и получены литьем, толщина крышки 6-15 мм, крепление крышки 6 с корпусом 5 при помощи 16 болтов М12 с гайками, зачи- стные кромки 7 выполнены гальваническим методом путем осаждения алмазосодержащего слоя М28.

В виброконтейнер при снятой крышке 6 насыпают обрабатываемые детали, закрывают крышкой 6, которую скрепляют с корпусом 5 с помощью болтов и гаек и включают виброустройство, а также устройство обеспечивающее перемещение контейнера в пространстве, при этом пространственные фигуры 1 и пружины 2 создают объемное разночастотное вибрационное поле, перемещающееся по всему объему контейнера, происходит соударение зачистиых кромок 7 с зачищаемыми деталями и их обработка, при этом зачистные кромки 7 совершают следующие движения: вибрационные разночастотные продольные, поперечные и крутильные колебания, а

также хаотичное движение перемещения по объему контейнера.

После окончания обработки отключают виброустройство и механизмы, обеспечивающие перемещение корпуса 5 контейнера в пространстве, открепляют крышку 6 и выгружают обработанные детали. По мере износа зачистных кромок 7 их восста н а вл и ва ют.

0 Применение контейнера устройства для вибрационной обработки позволяет повысить производительность обработки путем увеличения диапазона виброчастотных характеристик активатора за счет: размеще5 ния зачистных кромок на зачистных элементах, выполненных в виде отдельных скрепленных между собой частей, имеющих возможность совершать перемещения друг относительно друга; выполнения отдельных

0 частей зачистных элементов в виде пружин, обеспечивающих возможность зачистным кромкам совершать вибрационные колебания при этом возможно получение разноча- стотных вибрационных колебаний

5 вследствие применения пружин с разными характеристиками; размещения зачистных кромок на объемных фигурах имеющих возможность совершать вибрационные колебания вследствии скрепления их друг с другом

0 упругими элементами, выполненными в виде цилиндрических, конических, или плоских пружин; размещения зачистных кромок на объемных фигурах, внутри которых возможно наличие местного источника

5 вибраций, так как объемные пространственные фигуры могут быть выполнены пустотелыми, а внутри их могут быть размещены шарики; выполнения несбалансированного размещения пространственных фигур и

0 пружин по объему контейнера вследствие возможного выполнения разной длины с увеличением ее к центру контейнера, а также в результате выполнения пружин с разной жесткостью, аобъемныхфигурсразным

5 весом; размещения зачистных кромок на зачистных элементах, выполненных в виде объемного набора скрепленных между собой частей имеющих возможность совершать перемещения относительно стенок

0 корпуса контейнера вследствии отсутствия скрепления их со стенками контейнера и наличия зазоров между зачистными элементами и стенками контейнера; сокращения пути холостого пробега до зачистных эле5 ментов (кромок) в результате возможности выбора оптимальных размеров пространственных ячеек; увеличения количества зачистных кромок в местах наиболее вероятного скопления зачищаемых деталей путем размещения в данных зонах объема большего

количества зачищаемых элементов; отсутствия операций разделения деталей и гранул при окончании обработки.

Формула изобретения

1.Контейнер устройства для вибраци- онной обработки со свободно расположен- ным в его полости активатором, выполненным в виде пространственной фигуры из упругих элементов, скрепленных между собой с образованием ячеек в форме многогранника и с установленными на активаторе зачистными элементами, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности обработки путем увеличения диапазона виброчастотных характеристик активатора, упругие элементы представляют собой пружины, а зачистиые элементы выполнены в виде многогранников и расположены в узлах ячеек пружины.

2.Контейнер по п. 1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что многогранник зачистного элемента выполнен в виде куба.

3.Контейнер по п. 1,отличающий- с я тем, что многогранник зачистного элемента выполнен в виде треугольной пирамиды.

4.Контейнер по п. 1,отличающий- с я тем, что многогранник зачистного элемента выполнен в виде тела с шестью гранями, непараллельными одна другой.

5.Контейнер по п. 1-4, отличающий- с я тем, что многогранник зачистного элемента выполнен полым с расположенным в его полости шариком.

6.Контейнер по пп. 1-5,отличающий- ся тем, что пружины выполнены с увеличением длины к центру контейнера.

7.Контейнер по пп. 1-6, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что соотношение жесткости пружин не более чем 1:3.

8.Контейнер по пп. 1-7, отличаю щий- с я тем, что зачисти ые элементы размещены с увеличением массы к периферии контейнера, при этом соотношение масс не еюлее чем 1:3.

Использование: для зачистки и полировки поверхностей деталей. Сущность: контейнер устройства для вибрационной обработки содержит активаторы, представляющие собой пружины, скрепленные между собой с образованием ячеек в форме многогранника. В узлах ячеек пружин установлены зачистные элементы. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

&//:/

/Ј

ЈV/T

5