Сборная прошивка для обработки с на-лОжЕНиЕМ пРОдОльНыХ ульТРАзВуКОВыХКОлЕбАНий Советский патент 1981 года по МПК B23D43/02 

1

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при обработке отверстий с наложением продольных ультразвуковых колебаний.

Известна сборная прошивка для обработки с наложением продольн 1Х ультразвуковых колебаний, включающая стержень с размещенными на нем рабочими элементами, разделенными дистанционными втулками, и зажимные элементы 1.

Однако при таком- исполнении происходит нестабильность процесса обработки с наложением на инструмент продольных ультразвуковых колебаний.

Цель изобретения - увеличение эффективности воздействия ультразвуковых колебаний.

Поставленная цель достигается тем, что прошивка снаб)йена вставками из звукопоглощающего материала, а стержень выполнен составным из раздельных частей, в местах разъема которых, расположенных между рабочими элементами, установлены упомянутые вставки.

Предлагаемое выполнение прощивки повышает эффективность воздействия ультразвуковых колебаний.

На чертеже схематически представлена предлагаемая сборная прошивка.

Прошивка состоит из заднего хвостовика1, в котором при помощи байонетного замка закреплена первая составная часть 2 стержня. Составная часть 2 стержня отделена от хвостовика прошивки вставками 3 и 4 из звукопоглощающего материала. Для исключения отражения ультразвуковых волн дном 5 отверстия в хвбстовике 1 торец звукопоглощающей вставки 3 должен прилегать к дну 5 отверстия в хвостовике без зазора. С этой целью и для обеспечения удобной сборки заднего хвостовика 1 с составной частью 2 стержня вставка 3 изготовлена из более мягкого и упругого звукопоглощающего материала, чем вставка 4, например из маслостойкой резины, и наружцый диаметр ее несколько меньше диаметра отверстия в хвостовике 1. Вторая вставка 4 изготовлена из более твердого звукопоглощающего материала, например фторопласта. В составной части 2 стержня при помощи байонетного замка закреплена вторая составная часть 6 стержня, которая отделена от первой части вставками 7 и 8 из звукопоглощающего материала, аналогичными

вставками 3 и 4. На составной части 2 стержня установлены дистанционные втулки 9 и 10 и рабочие элементы 11 и 12. Дистанционные втулки. 9 и 10 и рабочие элементы 11 и 12 зажаты на стержне прошивки передней направляющей 13 и контргайкой 14. Место разъема составных частей стержня 2 расположено между рабочими элементами 11 и 12. Задний хвостовик 1, составные части 2 и 6 стержня, дистанционные втулки 9 и 10 и передняя направляющая 13 изготовлены из стали, например, Х18Н10Т. Рабочие элементы 11 и 12 изготовлены из твердого сплава, например, ВК15.

Работает прошивка следующим образом.

Сборная прошивка при помощи резьбовой шпильки подсоединяется торцом 15 заднего хвостовика 1 через концентратор колебаний к преобразователю колебаний, например, типа ПМС-15А-18 так, чтобы торец 15 хвостовика 1 прошивки располагался в пучности смещений. В процессе прошивания ультразвуковые колебания от преобразователя ультразвуковых колебаний через концентратор напряжений передаются задним хвостовиком 1 и дистанционной втулкой 9 рабочему элементу 11. Составной части 2 стержня прошивки ультразвуковые колебания не передаются, так как они, проходя через дно 5 в заднем хвостовике 1, поглощаются вставкой 3 из маслостойкой резины и вставкой 4 из фторопласта. Поверхность отверстия рабочего элемента в процессе обработки детали под действием нагрузки вступает в контакт с составной частью 2 стержня прошивки. Поэтому возникающие в рабочем элементе 11 под действием продольных ультразвуковых колебаний поперечные колебания передаются составной части 2 стержня прошивки и возбуждают в нем продольные колебания, которые поглощаются вставками 3, 4, 7 и 8 из звукопоглощающего материала, расположенными по торцам составной части. Это исключает передачу продольных колебаний вдоль стержня 2 к рабочему элементу 12. К этому рабочему элементу ультразвуковые колебания передаются через рабочий элемент 11 и дистанционную втулку 10. Скорость распространения ультразвуковых колебаний в материале рабочих элементов 11 и 12, изготовленных из твердого сплава ВК15, примерно в 2,6 раза выше, чем в материале дистанционных втулок 9 и 10 и составных частях 2 стержня прошивки. Поэтому средняя скорость распространения

ультразвуковых колебаний вдоль дистанционных втулок и рабочих элементов выше, чем вдоль стержня 2 прошивки. Если бы ультразвуковые волны распространялись также вдоль стержня 2 прошивки, то из-за различных р:оростей распространения волн вдоль стержня 2 и вдоль дистанционных втулок с рабочими элементами на втором рабочем элементе 12 уже наблюдалась бы интерференция волн. Выполнение стержня 2 из частей, разделенных звукопоглощающими вставками 7 и 8 и отделенных от хвостовика 1 такими же вставками 3 и 4, а также расположение места соединения частей стержня 2 между рабочими элементами 11 и 12 исключает распространение ультразвуковых волн вдоль стержня и, следовательно, их интерференцию.

Основным преимуществом предлагаемой прошивки является то, что благодаря исключению интерференции волн повышается стабильность обработки прошивкой с наложением продольных ультразвуковых колебаний и, следовательно, увеличивается эффективность воздействия ультразвуковых колебаний на металл обрабатываемой детали. Значительное снижение остаточных напряжений в стенке детали при обработке такой прошивкой позволяет применить высокопроизводительный процесс деформирующего протягивания для обработки деталей, имеющих длительный срок хранения.

Формула изобретения

Сборная прошивка для обработки с наложением продольных ультразвуковых колебаний, включающая стержень с размещенными на нем рабочими элементами, разделенными дистанционными втулками, и зажимные элементы, отличающаяся тем, что, с целью увеличения эффективности воздействия ультразвуковых колебаний, прошивка снабжена вставками из звукопоглощающего материала, а стержень выполнен составным из раздельных частей, в местах разъема которых, расположенных между рабочими элементами, установлены упомянутые вставки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2534620/25-08, кл. В 23 D 43/02, 17.10.77.

n

/3