Способ ультразвуковой размерной зачистки и скругления кромок сложноконтурных отверстий Советский патент 1981 года по МПК B24B1/04 B06B3/00 

(54) СПОСОБ УЛБТРАЗВУКОВОЙ РАЗМЕРНОЙ ЗАЧИСТКИ И СКРУГЛЕНИЯ КРОМОК СЛОЖНОКОНТУРНЫХ ОТВЕРСТИЙ

1

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано для зачистки и скругления кромок сложноконтурных и цилиндрических глухих и сквозных отверстий, имеющих упрочненный дефектный слой от предыдущей обработки, а также для скругления кромок в глубоких перекрещивающихся отверстиях.

Известны способы ультразвуковой зачистки отверстий и скругления из кромок, например, в ультразвуковых ваннах с избыточным давлением жидкости, с абразивом и с химически активными средами; размерная ультразвуковая зачистка отверстий инструментом, конфигурация которого является зеркальным отражением обрабатываемого отверстия 1.

Однако они не обеспечивают точности обработки.

Известен также способ ультразвуковой зачистки отверстий, при котором инструменту кроме продольных колебаний сообщают поперечные, возбуждение которых осуществляется за счет создания в трансформаторе упругих колебаний искусственного акустического дисбаланса 2.

Недостатком способа является сложность управления процессом в зависимости от глубины обрабатываемых отверстий и величины удаляемого дефектного слоя.

Цель изобретения - повышение производительности, точности и качества ультразвуковой зачистки сложноконтурных и цилиндрических отверстий, глухих и сквозных, имеющих упрочненные дефектные слои от предыдущей обработки, например, электроэрозионной.

Цель достигается тем, что продольно колеблющемуся инструменту сообщают круговое поступательное движение, радиус которого задается по формуле 2г S((f) + h, гдег - радиус кругового движения инструмента, мм;

Sfi)-боковой зазор между обрабатываемым отверстием и инструментом, мм;

h - величина дефектного слоя, мкм (определяется металлографическим исследованием); d - средний диаметр абразивных

частиц, мкм.

Все точки инструмента при реализации способа перемещаются по одинаковым орбитам с радиусом г, что обеспечивает равномерную последовательную зачистку.

Инструмент представляет собой зеркальное отображение обрабатываемого отверстия, заниженное на величину S(rf).

Способ позволяет управлять процессом зачистки отверстий определенной конфигурации одним инструментом. Для этого надо изменить радиус кругового движения инструмента или средний диаметр абразивных частиц в зависимости от величины удаляемого дефектного слоя.

Для скругления кромок зачищаемых отверстий радиус кругового движения увеличивается на величину радиуса скругления кромок. Скорость поступательного движения инструмента и частота вращения кругового движения подбираются экспериментально. Способ позволяет удалять дефектный слой по переходам без замены инструмента, что обеспечивает повышение точности и качества обрабатываемых отверстий, может быть реализован на серийном металлорежущем оборудовании с применением осциллирующих и ультразвуковых головок.

Пример. Скругление кромок и зачистка отверстий подковообразной формы шириной 1,8 мм в деталях их титанового сплава после электроэрозионной обработки .осуществляется на станке мод. 4Б723М с использованием осциллирующей головки, входящей в комплект станка, и ультразвуковой головки ЛЭ-412. Абразивная суспензия прокачивается через обрабатываемые отверстия снизу вверх. Время обработки отверстия глубиной 15 мм составляет 30 с. Шероховатость обработанной поверхности соответствует 6 классу - Ra 2,0-2,5 мкм.

Радиус кругового движения инструмента рассчитывается по формуле 2г S(d) -f-f-h -d.

Величина дефектного слоя определяется металлографическим исследованием и составляет h 30 мкм.

Боковой зазор на сторону S(J), представляющий половину разности между большим диаметром обрабатываемого отверстия и больщим диаметром инструмента Сх. равен

Средний диаметр зерен микропорощка М63 (ГОСТ 3647-17) составляет 63 мкм. 2г 0,985 + 0,03 - 0,063 0,952 мм; Г 0,476 мм.

Использование предлагаемого способа ультразвуковой размерной зачистки .и скругления кромок позволило резко уменьщить время обработки, повысить точность и качество, что достигается сокращением переналадок и возможностью обработки отверстий по переходам одним инструментом. -Так, время обработки указанных в примере отверстий предлагаемым способом сократилось в 4 раза по сравнению с обработкой на ультразвуковом станке по схеме «прощивка подбором инструмента.

Формула изобретения

Способ ультразвуковой размерной зачистки и скругления кромок сложноконтурных отверстий с упрочненными дефектными слоями, например, после электрЪэрозионной обработки, при котором инструменту сообщают продольные колебания, отличающийся тем, что, с целью повышения, производительности процесса, точности и качества защищаемой поверхности, инструменту дополнительно сообщают круговое движение, радиус которого выбирается по формуле

2г S(f) + h -d,

где г - радиус кругового движения инструмента, мм;

(б) боковой зазор между обрабатываемым отверстием и инструментом, мм;

- величина дефектного слоя, мкм; d - средний диаметр абразивных частиц, мкм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 459265, кл. В 06 В 1/08, 25.05.71 (прототип).