Устройство для ультразвуковой обработки

СВОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ1ИЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1253764 А1 (51)4 В 24 В 39 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ф(Р,» .ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ц,. и д1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3812306/25-27 (22) 19.11.84 (46) 30.08.86. Бюл. 9 32 (71) Украинский научно-исследовательский и конструкторский институт продовольственного машиностроения (72) О.И.Зубченко, В.Б,Иарголнн и Л.В.Олейник (53) 621..923.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 998104 кл. В 24 В-39/04, 1981. (54)(57) 1 УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ, содержащее ультразвуковой преобразователь с инструментом, выполненным в виде концентратора с закрепленньм на свободном конце деформирующим элементом, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества при интенсификации процесса обработки, оно снабжено подпружиненным бойком, установленным на преобразователе с возможностью взаимодействия с инструментом и перемещения в направлении, перпендикулярном продольной оси концентратора.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что свободный конец концентратора снабжен гибким элементом.

1253764

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при ультразвуковой обработке твердых поверхностей, например, при упрочнении и выглаживании поверхности металлических деталей.

Пель изобретения — интенсификация процесса обработки и повышение качества, На фиг.1 изображена схема устрой в 10 ства, общий вид, на фиг.2 - положе— ние рабочих элементов в момент начала цикла воздействия; на фиг.3 — положение элементов в верхней точке; на фиг.4 — положение элементов в мо- 15 мент окончания цикла воздействия.

Устройство содержит ультразвуковой преобразователь 1 с ультразвуковым инструментом 2, состоящим из концентратора 3, имеющего участок пони- 20 женной жесткости, выполненный, например, в виде гибкого элемента 4 и закрепленного на его конце деформирующего элемента 5. К преобразователю крепится кольцо б, несущее пружину 7 с установленным на ней бойком 8.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом обработки устройстство прижимают деформирующим элементом 5 к обрабатываемой поверхности детали 9 таким образом, чтобы ось концентратора 3 составила некоторый угол Ч (около 20 — 50 ) с нормалью к обрабатываемой поверхности и затем включают ультразвуковой генератор (не показан), электрически связанный с преобразователем 1. Деформирующий элемент 5 начинает вибрировать с ультразвуковой частотой и при этом воздействует как на обрабатываемую поверхность, так и на боек 8, который в исходном положении прижат к нерабочей части деформирующего элемента 5. В результате взаимодействия с обрабатываемой поверхностью деформирующий элемент 5 отскакивает от нее, а боек 8 в результате аналогичного взаимодействия своей поверхности с деформирующим элементом 5 отска кивает от последнего. Затем благодар упругости участка 4 концентратора 3, деформирующий элемент 5 ударяется об обрабатываемую поверхность, при этом о деформирующий элемент 5 ударя ется боек 0, возвратившийся под действием пружины 7 в исходное положе30

55 ние (фиг.3). Затем цикл воздействия повторяется. Устройство готово к обработке следующе. поверхности.

В предлагаемом устройстве ультразвуковая энергия преобразовывается как в кинетическую энергию бойка, так и в энергию, расходуемую непосредственно на деформацию обрабатываемой поверхности. При этом кинетическая энергия бойка обеспечивает ударное воздействие деформирующего элемента, что позволяет получать значительную глубину наклепа, а непосредственное воздействие ультразвуковой энергии на обрабатываемую поверхность обеспечивает высокую чистоту поверхности и дополнительно способствует увеличению глубины наклепа. Выполнение по крайней мере части концентратора в виде гибкого элемента дает возможность деформирующему элементу при отскоке от обрабатываемой поверхности перемещаться в направлении, перпендикулярном оси концентратора. Выбор частоты собственных колебаний системы пружина — боек, совпадающей с частотой собственных поперечных колебаний ультразвукового инструмента, обеспечивает одновременное ударное воздействие деформирующего элемента и бойка на обрабатываемую поверхность.

Частоту собственных колебаний системы пружина — боек изменяют путем подбора массы бойка и жесткости пружины.

В процессе испытаний устройства установлено что глубина упрочнения образцов достигает 1,0 мм, а шероховатость поверхности — от Ка О,!б до

Ra 0,040 в зависимости от геометрии рабочей поверхности деформирующего элемента (рабочая поверхность шарика для этого дополнительно шлифовалась). Наивысший класс чистоты поверхности получен с помощью деформирующего элемента, рабочая. поверхность которого была в виде площадки диаметром 2 мм.

Предлагаемое изобретение по сравнению с известным обеспечивает получение большей толщины упрочняемого слоя, при этом класс шероховатости поверхно ти, обеспечиваемый прототипом, достигается с помощью предлагаемого устройства за меньший отрезок времени, что позволяет повысить производительность устройства, качество обработки, а также экономить электроэнергию.

)253764

Составитель С.Чукаева

Техред В.Кадар Хоррехтор Л.Патай

Редактор Т.Митейко

Заказ 4668/l7

Тирам 740 Подписное

ВНИИЛИ Государственного коинтета СССР по делам изобретений н открытий

ИЗО35 ° Москва, Ж-Ç5, Раутская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4