RU2137583C1 - Device for surface strengthening of parts ("gear") - Google Patents
Device for surface strengthening of parts ("gear") Download PDFInfo
- Publication number
- RU2137583C1 RU2137583C1 RU97122352A RU97122352A RU2137583C1 RU 2137583 C1 RU2137583 C1 RU 2137583C1 RU 97122352 A RU97122352 A RU 97122352A RU 97122352 A RU97122352 A RU 97122352A RU 2137583 C1 RU2137583 C1 RU 2137583C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- waveguide
- punch
- balls
- parts
- steel balls
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, к обработке поверхностей деталей давлением с применением ультразвуковых колебаний и дроби и может быть использовано как при дробеструйной, так и при ультразвуковой обработке, а также в смешанном виде для упрочнения металлических деталей, в том числе из высокопрочных сталей. The invention relates to the field of engineering, to the treatment of surfaces of parts by pressure using ultrasonic vibrations and shots and can be used both in bead-blasting and in ultrasonic processing, as well as in mixed form for hardening metal parts, including high-strength steels.
Известно устройство для поверхностного упрочнения деталей по а.с. СССР N 1399081, взятое в качестве прототипа, выполненное в виде корпуса, состоящего из концентратора с камерой на его торце, в которую помещают рабочие тела в виде шариков и деталь, закрепленную на фланце. A device for surface hardening of parts by and.with. USSR N 1399081, taken as a prototype, made in the form of a housing consisting of a hub with a camera at its end, in which the working bodies are placed in the form of balls and a part mounted on the flange.
Ширина камеры удовлетворяет соотношению h = (0,40-0,60)d, где d - диаметр концентратора, а высота составляет 0,3 λизг, где λизг - длина волны изгибных колебаний в стенке камеры.The width of the chamber satisfies the relation h = (0.40-0.60) d, where d is the diameter of the concentrator, and the height is 0.3 λ ar , where λ ar is the wavelength of the bending vibrations in the chamber wall.
Устройство имеет следующие недостатки:
1. удары шариков носят стохастический случайный характер;
2. отсутствует акустическая развязка на торец волновода с шариками, что ведет к низкому КПД его работы (холостой амплитудный ход), и не возникает стоячая волна колебаний волновода.The device has the following disadvantages:
1. Ball hits are stochastic random;
2. there is no acoustic isolation at the end of the waveguide with balls, which leads to a low efficiency of its operation (idle amplitude stroke), and there is no standing wave of waveguide vibrations.
Техническим результатом изобретения является повышение производительности и качества обработки поверхностей деталей. The technical result of the invention is to increase the productivity and quality of surface treatment of parts.
Поставленный технический результат достигается тем, что устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхности деталей, содержащее ультразвуковой преобразователь с волноводом, на торце которого выполнено асимметричное гнездо для размещения в нем стальных шариков, и технологический фланец, расположенный перпендикулярно волноводу с зазором относительно его торца и предназначенный для установки обрабатываемой детали, снабжено пуансоном, несущим обрабатываемую деталь типа "шестерня" и установленным коаксиально волноводу с гнездом в технологическом фланце посредством резьбы с возможностью образования стальными шариками промежуточной плотноупакованной рабочей среды между стенками гнезда, служащего одновременно матрицей, при этом пуансон снабжен контргайкой со шлицами под накидной ключ и прибором для измерения статического усилия на шарики. The technical result is achieved by the fact that the device for finishing and hardening the surface treatment of parts containing an ultrasonic transducer with a waveguide, at the end of which an asymmetric socket is made to accommodate steel balls in it, and a technological flange located perpendicular to the waveguide with a gap relative to its end and designed to installation of the workpiece, equipped with a punch that carries the workpiece of the "gear" type and mounted coaxially to the waveguide with a socket m in the technological flange by means of a thread with the possibility of steel balls forming an intermediate close-packed working medium between the walls of the socket, which simultaneously serves as a matrix, while the punch is equipped with a lock nut with slots for a spanner and a device for measuring static force on the balls.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид устройства для упрочнения деталей, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - узел для создания плотноупакованной рабочей среды. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of a device for hardening parts; FIG. 2 is a section AA in FIG. 1, in FIG. 3 - node for creating a close-packed working environment.
Устройство состоит из ступенчатого концентратора 1, на торце которого сквозным пазом с галтелями в основании образовано асимметричное гнездо со стенками 2. Волновод закреплен на трансформаторе упругих колебаний магнитострикционного преобразователя 3, который запитывается от генератора 4 ультразвуковых колебаний. Рабочие тела в виде стальных шариков 5 и деталь 6 "шестерня" помещают в рабочий объем гнезда. Технологический фланец 7 расположен перпендикулярно волноводу на опорных стойках 8, закрепленных вместе с магнитострикционным преобразователем 3 на станине 9 устройства. The device consists of a step concentrator 1, at the end of which an asymmetric socket with
На фиг. 2 приведено сечение гнезда концентратора, показывающее взаимное расположение стенок 2 гнезда и стенок 10 технологического фланца. In FIG. 2 is a sectional view of a hub socket showing the relative position of the
Ширина камеры h удовлетворяет соотношению h = (0,40-0,60)d, где d - диаметр концентратора. The width of the chamber h satisfies the relation h = (0.40-0.60) d, where d is the diameter of the hub.
Высота составляет 0,3 λизг, где λизг - длина волны изгибных колебаний в стенке гнезда. Радиус галтелей "r" в основании гнезда удовлетворяет соотношению:
На фиг. 3 показаны средства, упаковывающие стальные шарики в теле волновода и выполненные в виде динамометрического ключа 11 и пуансона 12.The height is 0.3 λ arr , where λ arr is the wavelength of bending vibrations in the wall of the nest. The fillet radius "r" at the base of the nest satisfies the relation:
In FIG. Figure 3 shows the means packing steel balls in the body of the waveguide and made in the form of a
Обрабатываемая деталь 6 закреплена в пуансоне 12, смонтированном коаксиально волноводу с гнездом в технологическом фланце 7 посредством резьбы и контргайки 13 со шлицами под накидной ключ. The workpiece 6 is fixed in a
На динамометрическом ключе 11 расположен прибор 14 для измерения статического усилия на шарики. On the
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Ультразвуковые колебания, сообщаемые волноводу от генератора и магнитострикционного преобразователя, приводят стенки 2 и торцевую поверхность меньшего цилиндра концентратора в колебательное движение, заставляя рабочие тела 5 (стальные шарики диаметром 2,0-3,0 мм) интенсивно перемещаться внутри гнезда. В нашем случае они плотно упакованы с заданным усилием с помощью пуансона 12, динамометрического ключа 11 с прибором 14, показывающим усилие давления шариков на обрабатываемую поверхность. После создания определенного усилия пуансон фиксируют на технологическом фланце контргайкой 13. Ultrasonic vibrations communicated to the waveguide from the generator and the magnetostrictive transducer cause the
Величину усилия шариков выбирают в пределах P ≈ 150-160 кг (статическое усилие) для незакаленных сталей и чугунов, P ≈ 350-450 для закаленных сталей. The force of the balls is chosen in the range of P ≈ 150-160 kg (static force) for non-hardened steels and cast irons, P ≈ 350-450 for hardened steels.
Амплитуда преобразователя на волновод составляет A ≈ 100-120 мкм, а частота колебаний f = 50 Гц (на ультразвуковом преобразователе и его выходе). The amplitude of the transducer to the waveguide is A ≈ 100-120 μm, and the oscillation frequency f = 50 Hz (at the ultrasonic transducer and its output).
При создании ультразвуковых колебаний шарики, ударяя по поверхности детали 6, упрочняют ее в асимметричном гнезде, служащем одновременно матрицей пуансона. При этом в его стенке наряду с продольными колебаниями имеют место изгибные колебания, являющиеся следствием наличия поперечных (пуассоновских) деформаций ступенчатого концентратора при распространении в нем продольной ультразвуковой волны. When creating ultrasonic vibrations, the balls, hitting the surface of the part 6, reinforce it in an asymmetric socket, which serves simultaneously as a punch matrix. Moreover, along with longitudinal vibrations, bending vibrations occur in its wall, which are a consequence of the presence of transverse (Poisson) deformations of a step concentrator during the propagation of a longitudinal ultrasonic wave in it.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97122352A RU2137583C1 (en) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | Device for surface strengthening of parts ("gear") |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97122352A RU2137583C1 (en) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | Device for surface strengthening of parts ("gear") |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97122352A RU97122352A (en) | 1999-08-20 |
RU2137583C1 true RU2137583C1 (en) | 1999-09-20 |
Family
ID=20200934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97122352A RU2137583C1 (en) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | Device for surface strengthening of parts ("gear") |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2137583C1 (en) |
-
1997
- 1997-10-23 RU RU97122352A patent/RU2137583C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4926384B2 (en) | Method of changing residual stress using mechanically induced liquid cavitation | |
JP2005002475A5 (en) | ||
CN110724804A (en) | Ultrasonic-assisted vibration shot blasting strengthening process method for tooth root and tooth surface | |
EP1552028A1 (en) | Ultrasonic impact machining of body surfaces to correct defects and strengthen work surfaces | |
US6017398A (en) | Immersed metal cleaning by subjecting object to natural resonant frequency | |
RU2137587C1 (en) | Device for surface strengthening of parts ("spring") | |
RU2137584C1 (en) | Device for surface strengthening of parts ("ball track support") | |
RU2137586C1 (en) | Device for surface strengthening of parts ("crankshaft") | |
RU2137583C1 (en) | Device for surface strengthening of parts ("gear") | |
RU2137589C1 (en) | Device for surface strengthening of parts ("brake disc") | |
RU2137585C1 (en) | Device for surface strengthening of parts ("camshaft") | |
WO2012074499A1 (en) | Ultrasonic instrument for the impact machining of component surfaces | |
RU2137588C1 (en) | Device for surface strengthening of parts ("flywheel") | |
RU2139785C1 (en) | Device for surface hardening of "spider" parts | |
JP2002144155A (en) | Method of removing residual tensile stress by application of ultrasonic vibration in liquid | |
RU2129942C1 (en) | Apparatus for finishing and strengthening surface of parts | |
US3380195A (en) | Resonant apparatus for cleaning with loose granules | |
RU2130086C1 (en) | Gear for finishing-hardening treatment of surfaces of parts | |
RU2129943C1 (en) | Apparatus for finishing and strengthening surface of parts | |
RU2138383C1 (en) | Device for surface strengthening of parts ("connecting- rod-piston pin") | |
SU1235932A1 (en) | Method of hardening parts with shape like body of revolution | |
EP2514561B1 (en) | Shot peening apparatus | |
RU2259912C1 (en) | Ultrasonic vibration-percussion tool | |
WO2007015688A1 (en) | Method for ultrasound vibro-impact processing of long-length product surface | |
SU1136887A1 (en) | Ultrasonic compacting device |