Установка для обработки металлов поверхностным пластическим деформированием с применением ультразвука

Установка для обработки металлов поверхностным пластическим деформированием с применением ультразвука

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТЮ1 МЕТАЛЛОВ ПОВЕРХНОСТНЫМ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВ ИЕМ С ПРИМЕНЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКА , содержащая магнитострикционCfM / I ный преобразователь, акустический волновод с каналами для подвода СОЖ, соединенный с мембраной-распылителем, и рабочий инструмент, о т л и ч а rout а я с я тем, что, с целью повышения качества обрабатываемой поверхности , мембрана-распылитель выполнен-а в виде тонкостенного конуса с половиной угла конуса при вершине 20-30°, а длина образующей и расстояние от торца волновода до места соединения его с конусом равны четверти длины ультразвуковой волны, при этом часть каналов для подвода СОЖ выполнена с выходом в полость, обра эованную 1ОКОВОЙ поверхностью волновода и конусом. /0 3

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (594 B 24 B 9 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ®ьЖд,-щу

Ф 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ%9 (21), 3802075/25-27 (22) 15. 10.84 (46) 07.12.85. Бюл. Р 45 (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им.Л.И.Брежнева (72) В.М.Бондаренко, В.П.Литвак, B,Т,Куликов и И.Н.Аникеенко (53) 621.9.048.6(088.8) (56) Ультразвук. Маленькая энциклопедия./Под ред. И.П.Голяминой. М.;

Советская энциклопедия, 1979. с. 297-298, рис. 1. (54)(57)УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЕ-.

ТАЛЛОВ ПОВЕРХНОСТНЫМ ПЛАСТИЧЕСКИМ

ДЕФОРМИРОВАНИЕМ С ПРИМЕНЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКА, содержащая магнитострикцион.„SU„„ l 196239 А ный преобразователь, акустический волновод с каналами для подвода СОЖ, соединенный с мембраной-распылителем, и рабочий инструмент, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения качества обрабатываемой поверхности, мембрана-распылитель выполнена в виде тонкостенного конуса с половиной угла конуса при вершине

20-30, а длина образующей и расстояние от торца волновода до места соединения его с конусом равны четверти длины ультразвуковой волны, при этом часть каналов для подвода СОЖ выполнена с выходом в полость, обре= эованную оковой поверхностью вол- Е повода и конусом.

4 11

Изобретение относится к обработке металлов поверхностным пластическим деформированием и может быть использовано в машиностроении при чистовой обработке деталей.

Цель изобретения — повышение качества обрабатываемой поверхности.

На фиг.1 изображена установка для обработки металлов поверхностным пластическим деформироваиием с применением ультразвука, общий вид; на фиг.2 - разрезная конусная втулка для крепления инструмента.

Установка состоит из магнитострикционного преобразователя 1, волновода 2 е каналами 3 для подвода СОЖ, сочлененного с мембраной-распылителем 4, внутренняя поверхность 5 ко. торой вместе с наружной поверхностью

6 волновода образуют полость 7., алмазного инструмента 8, крепящегося в волноводе разрезной конусной втулкой 9 и взаимодействующего с обрабатываемой деталью 10.

Установка работает следующим образом.

Рабочий инструмент 8 с помощью разрезной конической втулки 9 устанавливается в волноводе 2 и прижимается к поверхности обрабатываемой детали 10 через тарированную пружину. Усилие прижатия обеспечивает требуемый акустический контакт и хорошую передачу колебаний от магнитострикционного преобразователя 1 инструменту 8. Смазка под давлением подается через каналы 3 в полость 7.

При работе магнитострикционного преобразователя 1 распыление СОЖ осуществляется как минимум в двух стадиях: первично - в каналах 3 для подвода СОЖ и при выходе в полость 7 на наружной поверхности 6 волновода 2; вторично — в полости 7 на наружной 6 и внутренней 5 поверхностях, в результате чего СОЖ измельчается в туман, который фокусиру ется в зону взаимодействия инструмен та 8 с обрабатываемой деталью 10.

Получение тумана улучшает условия смазки, а фокусировка (при тех же условиях смазки ) уменьшает расход

96239

СОЖ. Большая эффективность смазочного действия распыленных жидкостей связана с возможностью проникновения кислорода воздуха в зону обработки и интенсивной иониэацией внешней среды.

Геометрические размеры конусамембраны 4 и расстояние от места сочленения его с волноводом 2 до

10 торца последнего выбраны иэ следующих соображений: выполнение конусамембраны с углами полураствора более 30 приводит к возникновению дополнительных иэгибных и поперечных колебаний, вызывающих значительное рассеивание акустической энергии (т.е.максимальный диаметр мембраныраспылителя становится сравнимым с полудлиной волны поперечных и изгиб2б ных колебаний); выполнение конусамембраны с углами полураствора менее

20 нецелесообразно из-за нарушения фокусировки устройства, что ведет к увеличению размытости пятна СОЖ

25 (т.е.ухудшаются условия смазки и охлаждения инструмента и, как следствие, ухудшается качество поверхности обрабатываемой детали).

Четвертьволновые длины образуюЗО щей конуса-мембраны и расстояние сочленения его с волноводом от торца последнего выбраны иэ условий

I уменьшения рассеивания акустической энергии, чем обеспечивается работа устройства в резонансе.

Пример. Обрабатываются оправки станов холодной прокатки труб с исходной микротвердостью поверхности

600 кг/см и чистотой поверхности

Р8 (восьмой класс). Оправки обраба40 тываются алмазными выглаживателями.

Частота колебаний 18,3 кГц, амплитуда колебаний 10 мкм. Усилие прижатия инструмента 6 кг.

В результате обработки микротвер45 дость поверхности увеличивается на

20-25Х и составляет 780-800 кг/мм

2 для нехромированных поверхностей и

1100-1150 кг/мм — для хромированных.

Чистота поверхности оправок улучшается на 2 класса, что позволяет исключить одну операцию (полировку).

1196239

Составитель М.Ласточкина

Редактор А.Сабо Тезред А.Бойко Корректор,А.Обручар ЮЮЮ Ю ЮЮВ

Заказ 7515/16 Тираи 768. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий .

113035, Москва, 3-35 Рауискап наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óàãîðîä, ул.Проектная, 4