Устройство для ультразвуковойдоводки плоских поверхностей

Устройство для ультразвуковойдоводки плоских поверхностей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскмк

Соцмалистмческмк

Республик

О П И С А Н И Е (,846285

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 11.07 ° 79 (21) 2795801/29-33 с присоединением заявки,%(23) Приоритет

Опубликовано 15.07. 81. Бктллетень М 26

Дата опубликования описания 15.07.81 (S I ) M- Кл.

В 283 1/00

Государственный комитет вв делам нэобретений и открытий (53) УДК 679. 8 (088. 8) (72) Авторы изобретения

П.Н. Орлов и Г.Ф. Сагателян

Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени высшее техническое училище им. Н.3., Баумана (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЗИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДОВОДКИ

ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Изобретение относится к механической обработке, в частности к технике доводки твердых хрупких материалов, и может быть использовано в приборостроительной промышленносттк при обработке плоских поверхностей полупроводников и диэлектриков, а также в ювелирной промышленности для обработки плоскостей иэделий иэ рубина, сапфира, агата, яшты и т.д. 16

Известно устройство для ультразвуковой обработки, содержащее прнтйр, закрепленный к торцу трансформатора продольных колебаний, в котором обработка осуществляется эа счет придания1к притнру и изделию сложного относительного движения в плоскости, перпендикулярной к направлению ультразвуковых колебаний 11), Наиболее близким к предлагаемому 2р является устройство для ультразвуковой доводки плоских поверхностей, содержащее притир, кольцевую приставку и волновод In .

Недостатком известных устройств для ультразвуковой обработки является неравномерность износа притира, проявляющаяся вследствие неравномерности распределения амплитуды ультразвуковых кскаебаний по его рабочей поверхности, что приводит к снижению точности обработки — повышению отклонения от плоскостности обработанной поверхности изделия, что снижает качество доводки.

Цель изобретения — повыветвте качества доводки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для ультразвуковой доводки плоских поверхностей, содерmagee прнтир, кольцевую приставку, магнитострикционный преобразователь и волйовод, снабжено средством ориентации притира относительно обрабатываемой поверхности,.выполненным в виде корпуса, внутри которого установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно волно3 84628 вода гильза, и упругими элементами, соединяющими корпус и кольцевую приставку.

Устройство снабжено регулируемыми упорами, закрепленными на нерабочей торцовой части притира.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид", на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 — первый этап работы устройства; на фиг. 4 — второй этап щ работы устройства.

Устройство содержит притир 1, кольцевую приставку 2, закрепленную на нем, магнитострикционный преобразователь 3, от которого через шарик 4 и 15 волновод 5 ультразвуковые колебания передаются притиру 1, На притире выполнен кольцевой поясок, на котором обрабатываются детали 6, наклеенные на план 7 взаимодействующий с 20 поводком 8. Для поджатия волновода 5 к шарику 4 служит пружина 9, усилие прижима которой можно регулировать крышкой 10, связанной резьбовым соединением со стаканом li закрепленным на станине станка 12. Устройство снабжено средством ориентации притира относительно обрабатываемой поверхности, выполненном в виде корпуса 13, внутри которого установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения гильза 14. Корпус 13 соединен с кольцевой приставкой 2 упругими элементами 15. На притире закреплены регулируемые упоры 16. 35

Работа устройства осуществляется в два этапа.

На первом этапе работы устройства кольцевая приставка 2 отводится в крайнее нижнее положение. Притир 1 получает ультразвуковые колебания через волновод 5 и шарик 4 от концентратора магнитострикционного преобразователя 3. Если, например, притир 1, выполненный из чугуна, имеет диаметр

100 мм и толщину 15, 8 мм, то при наложении ультразвуковых колебаний (УЗК) с частотой f< =45,1 кГц, притир колеблется по форме колебаний, имеющей две узловые окружности (фиг. 3) ° Распре50 деление амплитуды УЗК по поверхности притира в этом случае показано, эпюрой 17. При обработке- деталей 6, наклееных на план 7, износ рабочей

55 поверхности притира неравномерен— он больше там, где больше амплитуда

УЗК. После того, как отклонение от плоскостности изношенной поверхнос5 ф ти притира достигает своего предельно допустимого значения, переходят ко второму этапу работы устройства.

На втором этапе работы устройства (фиг. 4) кольцевая приставка 2 подводится к притиру l и крепится к нему. Притир 1 и кольцевая приставка 2 . при наложении УЗК. колеблются как одно целое. Если толщина кольцевой приставки 15,8 мм, а наружный диаметр 140 мм, то при наложении УЗК с частотой % = 23 кГц притир вместе с кольцевой приставкой колеблются по форме колебаний, имеющей две узловые окружности. Распределение амплитуды УЗК показано для этого случая эпюрой 18(ôèã.4).

В пределах рабочего пояска, на котором производится обработка деталей 6, распределение амплипудл УЗК таково, что амплитуда имеет наименьшее значение в области, где при первом этапе работы амплитуда была максимальна и наоборот, в пределах рабочего пояска наибольшие значения амплитуды УЗК на втором этапе наблюдается в областях, где на первом этапе амплитуда УЗК была ми- . нимальной .

Таким образом, при обработке деталей более интенсивно начинают изнашиваться участки рабочей поверхности притира, имевшие на первом этапе работы наименьший износ, а дальнейшее изнашивание наиболее сильно изношенных на первом этапе работы устройства участков рабочей поверхности притира замедляется.. Следовательно, форма рабочей поверхности притира приближается к плоской, т.е. имеет место правка притира без прерывания процесса обработки деталей.

Для исключения потерь акустической энергии на втором этапе работы устройства кольцевая приставка 9 крепится при помощи болтов 19. Регулируемые упоры 16 перемещаются в пазу фланца корпуса 13 с помощью винтов 20 ° Таким образом болты 19 устанавливаются в точках, соответствующих узловой окружности, и потери акустической рнер-р гии, связанные с креплением кольцевой приставки 2, отсутствуют.

Эксперименты показывают, что наложение ультразвуковых колебаний позволяет повысить производительность доводки хрупких материалов (лейкосапфир) в 6-8 раз по сравнению с обычной, а вязких материалов (нержавеющая сталв X18H)OTj в 2,5-3,0 раза, 5 846285 при этом шероховатость обработанной поверхности не ухудшается.

Формула изобретения

1. Устройство для ультразвуковой доводки плоских поверхностей, содержащее притир, кольцевую приставку, магнитострикционный преобразователь 10 и волновод, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества доводки, оно снабжено средством ориентации притира относительно обрабатываемой поверхности, выполненным в ви- 15 де корпуса, внутри которого установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно волновода гильза, и. упругими элементами, соединяющими корпус и кольцевую приставку.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я, тем, что оно снабжено регулируемыми упорами, закрепленными на нерабочей торцовой части -притира.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Розенберг Л.Д. и др. Ультразвуковое резание. М., 1962 ° с. 152.

2. Гонткевич В.С. Собственные колебания пластинок и обапочек, К,"Наукова думка", 1964, с. 46-47 (прототип).