Ультразвуковая головка Советский патент 1977 года по МПК B06B1/00 

Изобретение относится к области машиностроения.

Известны ультразвуковые резьбонарезные головки и станки, в которых применяются вибраторы, содержащие асимметрично нагружаемый магнитострикционный пакет.

Акустический контакт метчика с ультразвуковым вибратором в этих головках осуществляется посредством резьбового хвостовика на метчике.

Однако эти конструкции имеют ограниченный диапазон диаметров нарезаемых резьб обусловленный размером резьбы на хвостовике метчика и усилиями, необходимыми для затяжки резьбового соединения при смене метчика после нарезания им резьбы (практически максимально возможный диаметр нарезаемых резьб на таких головках ограничивается 20- 24 мм), чувствительность к изменениям внещней нагрузки колебательной системы, настроенной в резонанс, что в значительной степени осложняет управление процессом нарезания резьбы, уменьшает стабильность его и ограничивает технологические возможности при установлении допустимой глубины резьбы (практически глубина резьбы ограничивается 15-20 шагами).

Цель изобретения - стабилизация режима работы и расширение технологических возможностей головки.

Для этого в предлагаемой головке преобразователь размещен в стакане между полуволновыми стержнями, один из которых, расположенный со стороны инструмента, установлен в стакане с возможностью осевого перемещения, а другой жестко связан со стаканом.

Применение предлагаемого изобретения позволит намного расширить диапазон нарезаемых резьб, что даст значительную экономическую эффективность при нарезании резьб в трудно обрабатываемых материалах за счет уменьшения расхода режущего инструмента.

На фиг. 1 дана конструктивная схема предлагаемой головки; на фиг. 2 - распределение с.мещений при продольных колебаниях ультразвуковой частоты, возбуждаемых вибратором; на фиг. 3 - поперечное сечение по А-А па фиг. 1; на фиг. 4 - узел I на фиг. 1.

Ультразвуковая резобонарезная головка состоит из пакета 1, собранного из пластин магнитострикционного материала и обмотки 2, концы которой проходят через полость в шпинделе 3 и соединены с токосъемником 4.

Пакет 1 размещен между двумя подуволновыми стержнями 5 и 6 в стакане 7, расположенном на рабочем конце шпинделя станка. Гильза 8 соединена со стаканом 7 посредством гайки 9. В гильзе 8 размещен согласующий стержень 10.

Метчик 11, сопрягаемый со шлицевой звездочкой 12, прижат посредством накпдпой гайкн 13 через проставочное кольцо 14 к согласующему стержню 10. Затяжкой пакидной гайки 13 через бурт 15 на метчике И, расположеппом на расстоянии четверти длины волны от опорного торца 16, обеспечивается акустический контакт торца метчика с торцем магнитострикционного пакета через согласуюш,ие полуволновые стержнн 5 и 10. При затяжке гайки 9 через стакан 8, опирающийся на бурт полуволнового стержня 5, к пакету 1 вибратора прикладывают одновременно с двух торцев статическую нагрузку, обеспечивающую падежный контакт между торцами пакета и сопрягаемыми с ними полуволновыми стержнями 5 и 6.

Крутящий момент от привода щпинделя стайка на метчике передается посредством П1лицевых зацеплений стакана 7 с буртом гильзы 8, последией со щлицевой звездочкой 12, затем от шлицевой звездочки крутящий момент передается метчику 11 через щлицы HjHi лыски иа бурте метчика.

Для того, чтобы не нарущить фазы распрострапення волп упругих колебаний в системе необходимо узлы крепления в смежных полуволновых стержнях располагать в узлах смещений, отстоящих один от другого на расстоянии, кратном длине волны.

Предлагаемая конструкция ультразвуковой резьбонарезной головки позволяет расщирить диапазон нарезаемых резьб за счет ирименеипя новой схемы иагружения магнитострикционного преобразователя и сменных элементов конструкции, сопрягаемых с метчиком, который в данной головке легко мол;ет быть заменен на другой типоразмер.

При замене метчика одновременно заменяют сонрягаемые с ним детали - ироставочное кольцо, щлицевую звездочку и, по мере надобности, полуволновый стержень 10 на соответствующий по размерам новому метчику.

Формула изобретения

Ультразвуковая головка с размещенным в стакане полуволновым или кратным нечетному числу полуволн преобразователем, один из торцев которого восприиимает нагрузку со стороны инструмента, отличающаяся тем, что, с целью стабилизации режима работы и расгиирения техиологических возможностей головки, преобразователь расположен между двумя полуволновыми стержнями, один из которых, расположенный со стороны инструмента, установлен в стакане с возможностью осевого перемещения, а другой жестко связан со стаканом.

. i

Узел

W

,Jg

ipui- f