Устройство для ультразвуковой обработки поверхностей плоских деталей

 

Использование: обработка металлов давлением, нанесение регулярного микрорельефа . Сущность изобретения: устройствосодержитультразвуковой преобразователь, концентратор ультразвуковых колебаний, цилиндрический корпус, деформирующий узел. Цилиндрический корпус установлен на концентратор с возможностью вращения относительно оси концентратора. Торец цилиндрического корпуса выполнен в виде сепаратора. Деформирующие элементы установлены в сепараторе с возможностью взаимодействия с торцевой поверхностью концентратора. Привод вращения цилиндрического корпуса выполнен в виде вала, установленной на валу шестерни, входящей в зацепление с зубчатым колесом, охватывающим упомянутый корпус и жестко связанным с ним. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 24 В 39/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4844993/27 (22) 28.06,90 (46) 30.12,92. Бюл. М 48 (71) Московский автомобильно-дорожный институт (72) Ю.М;Сас, Т.M.Ðàêîâùèê и Б,А.Кудряшов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1646815, кл, В 24 В 39/04, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ

ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПЛОСКИХ

ДЕТАЛЕЙ (57) Использование; обработка металлов давлением, нанесение регулярного микро- рельефа, Сущность изобретения: устройство содержит ультразвуковой

Изобретение относится к упрочненйю поверхности деталей, в частности поверхностного пластического деформирования с йспользованием энергии ультразвуковых колебаний и может быть использовано для нанесения регулярного микрорельефа.

Известны конструкции устройств, используемых для поверхностного "йластиче- ского деформирован ия деталей с использованием энергии ультразвуковых колебаний, в которых инструмент изготов- лен за одно целое с концентратором, или его рабочая часть крепится к концентратору же- " стко или собеспечением качения,,или сво бодно.

Наиболее близким техническим решением, принятым в качестве прототипа, является устройство для ультразвуковой обработки поверхности деталей, содержащее ультразвуковой преобразователь с концентратором, цилиндрический корпус с

„„. Ы„„1784450 А1 преобразователь, концентратор ультразвуковых колебаний, цилиндрический корпус, деформирующий узел. Цилиндрический корпус установлен на концентратор с возможностью вращения относительно оси концентратора. Торец цилиндрического корпуса выполнен в виде сепаратора. Деформирующие элементы установлены в сепараторе с возможйостью взаимодейСтвия с торцевой поверхностью концентратора.

Привод вращения цилиндрического корпуса выполнен в виде вала, установлейной на валу шестерни, входящей в зацепление с зубчатым колесом; охватывающим упомянутый корпус и жестко связанным с ним, 2 ил. отверстиями по его образующей поверхности, втулку с тороидально*й" рабочей поверхностью и шар, который свободно установлен в ней.

Недостатком известных устройств для ультразвуковой обработки поверхностей плоских деталей и прототипа является недостаточная эффектианоСть обработки поверхности деталей, так как они не позволяют за одййпрохбд-обработать поверхность достаточной площади.

Цель изобретения — повышение эффективно ."ти обработки и производительности за счет одновременных упрочняющей обработки и нанесения регулярйбгб"мйкрорельефа на большую площадь.

Это достигается тем, что в устройстве для ультразвуковой обработки поверхностей плоских деталей содержится свободно посаженный на концентратор цилиндрической корпус с отверстиями по его образую1784450 щей поверхности с жестко закрепленным на нем зубчатым колесом, находящимся в зацеплении с шестерней, связанной с валом привода. а торцевая поверхность цилиндрического корпуса выполнена в виде сепаратора, в отверстия которого свободно установлены деформирующие элементы в виде шаров.

Введение в устройство для ультразвуковой обработки поверхностей плоских деталей жестко закрепленнбго на поверхности цилиндрического корпуса зубчатого колеса и находящейся с ним в зацеплении шестерни, получающей движение от электродвигателя, обеспечивают вращение

15 цилиндрического корпуса относительно продольной оси концентратора и. позволяют упрочнять поверхность большой площади с нанесением регулярного в виде шаров обеспечивает нанесение регулярного микрорельефа различных конфигураций, На фиг, 1 дан общий вид устройства, на фиг, 2 — вид А на фиг, 1.

Устройство для ультразвуковой обработки поверхностей плоских деталей содержит ультразвуковой преобразователь (на фиг, 1 не показан} с концентратором 1, на который свободно посажен цилиндрический корпус 2 с отверстиями 3 по его образующей поверхности для охлаждения и с

30 жестко закрепленным на его поверхности зубчатым колесом 4, а торец цилиндрического корпуса 2 выполнен в виде сепаратора 5, в отверстия которого свободно установлены деформирующие элементы в виде шаров 6, соприкасающиеся с обраба. тываемой поверхностью плоской детали 7, и шестерню 8, соединенной с валом 9 привода, которая находится в зацеплении с зуб: чатым колесом 4 цилиндрического-корпуса

2. Койцентратор 1-имеет отверстие 10 для сма зки .

Цилиндрический корпус 2 может быть изготовлен из металлов, обладающих хорошей теплопроводностью, зубчатое колесо 4

50 и шестерня 8 из любых износостойких конструкционных материалов: деформирующие шары 6 изготовляются из закаленной стали ШХ15 или твердых сплавов.

Обработку поверхности рекомендуется вести со смазкой, Устройство для ультразвуковой обработки поверхностей плоских деталей работает следующим образом, Цилиндрический корпус 2 с помещенными свободно в сепараторе 5 деформирумикрорельефа, а выполнение торца цилин- 20 дрического корпуса в виде. сепаратора с отверстиями для деформирующих элементов ющими элементами — шарами 6 устанавливают на поверхности обрабатываемой детали и вводят в него концентратор 1, который прижимают к деформирующим элементам— шарам 6 с определенным статическим усилием Рст, вводят в зацепление шестерню 8 с зубчатйм колесом 4 цилиндрического корпуса 2.

Включают станок, на столе которого расположена обрабатываемая деталь, продольную подачу, ультразвуковой преобразователь и электродвигатель.

Электродвигатель приводит в движение шестерню 8, которая, находясь в зацеплении с зубчатым колесом 4 цилиндрического корпуса 2, заставляет его вращаться вместе с деформирующими элементами в виде шаров 6, которые под воздействием ультразвуковых колебаний концентратора 1 упрочняют поверхность детали 7, Реализуемое в устройстве для ультразвуковой обработки поверхностей плоских деталей вращение цилиндрического корпуса 2 с деформирующими элементами в виде шаров 6 в совокупности с возвратно-посту-пательным движением концентратора 1 относительно заготовки и прямолинейного движения обрабатываемой детали 7 позволяет упрочнять за один проход поверхности плоских .деталей шириной равной максимальному диаметру расположения деформирующих элементов в виде шаров 6 в сепараторе 5 — бл, .

Интенсивность упрочнения зависит от частоты вращения цилиндрического корпуса 2(п ) и скорости возвратно-поступательного движения концентратора 1 (Ч ), При

ns> Ч» обеспечиваетсч упрочнение поверхности, При Чк>. n на обрабатываемой поверхности образуется регулярный микрорельеф, конфигурация которого зависит от количества и расположения деформирующих элементов 6 в сепараторе 5, от частоты вращения цилиндрического корпуса 2, скорости возвратно-поступательного движения концентратора и скорости прямолинейного движения обрабатываемой детали 7.

Технические преимущества предполагаемого устройства для ультразвуковой обработки поверхностей плоских деталей с использованием поверхностно-пластического деформирования, содержащего цилиндрический корпус с жестко закрепленным на нем зубчатым колесом, находящимся в зацеплении с шестерней, связанйой с валом привода и с торцевой поверхйостью цилиндрического корпуса, выполненной в виде сепаратора, в отверстия которого свободно установлены дефор1784450 мирующие элементы в виде шаров„позволяют повысить эффективность и производительность обработки, одновременно упрочняя и нанося регулярный микрорельеф эа счет увеличения площади обрабатываемой поверхности, Предполагаемым устройством также можно производить сначала упрочняющечистовую обработку. а затем, не меняя инструмент, наносить регулярный микрорельеф,.что также повышает производительность не только эа счет увеличения площади обрабатываемой поверхности, но и за счет непрерывного технологического процесса, т.к. не тратится дополнительное время на установку нового инструмента.

Формула и зоб ре те н и я

Устройство для ультразвуковой обработки поверхностей плоских деталей. содержащее ультразвуковой преобразователь с концентратором ультразвуковых колебаний, установленный на концентратбре цйлиндрический корпус с отверстиями для охлаждения и шариковый деформирующий узел. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности обработки пу5 тем непосредственной передачи энергии от концентратора на деформирующий узел и повышения производительности за счет увеличения площади контакта и совмещения операций упрочнения и нанесения регу10 лярного микрорельефа, оно снабжено приводом вращения цилиндрического корпуса относительно продольной оси концентратора и сепаратором, выполненным на торцевой поверхности упомянутого корпу15 са, при этом привод вращения цилиндрического корпуса выполнен в виде вала, установленной на валу шестерни, входящей в зацепление с зубчатым колесом, охватывающим цилиндрический корпус и жестко свя20 занным с ним, а шарики деформирующего узла установлены в сепараторе с возможностью взаимодействия с торцевой поверхностью концентратора.

1784450

Составитель Ю.Сас

Тех ред М. Моргентал

Редактор

Корректор Т.Палий

Производственно-издательский комбинат "Патент", г; Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 4339 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5