RU2252128C1 - Система для ультразвуковой обработки поверхностей деталей - Google Patents
Система для ультразвуковой обработки поверхностей деталей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2252128C1 RU2252128C1 RU2004100795/02A RU2004100795A RU2252128C1 RU 2252128 C1 RU2252128 C1 RU 2252128C1 RU 2004100795/02 A RU2004100795/02 A RU 2004100795/02A RU 2004100795 A RU2004100795 A RU 2004100795A RU 2252128 C1 RU2252128 C1 RU 2252128C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acoustic head
- carriage
- acoustic
- head
- working tip
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B39/00—Burnishing machines or devices, i.e. requiring pressure members for compacting the surface zone; Accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
- B24B1/04—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes subjecting the grinding or polishing tools, the abrading or polishing medium or work to vibration, e.g. grinding with ultrasonic frequency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для финишной обработки деталей с использованием энергии ультразвуковых колебаний. Система для ультразвуковой обработки содержит акустическую головку с приливами на ее корпусе и каретку для крепления головки к станку с возможностью смещения вдоль ее продольной оси и для поворота ее вокруг своей вертикальной оси. Каретка акустической головки состоит из двух частей, одна из которых представляет неподвижное основание, закрепленное на подвижной каретке станка, а другая выполнена в виде подвижного основания с контактной площадкой. Последняя соединена с приливами акустической головки посредством стопорных элементов, размещенных в фасонных пазах. В подвижном основании предусмотрены механизм поджатия и рычаг со стопорным элементом. Такая конструкция повышает производительность и качество обработки и сокращает время, затрачиваемое на технологический процесс. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для финишной обработки поверхностей деталей с использованием энергии ультразвуковых колебаний.
Известна "Ультразвуковая головка" (см. описание изобретения к а.с. №1749009, кл. В 24 В 39/04, опубл. в 1992 г.), содержащая акустическую систему, включающую установленный в корпусе магнитострикционный преобразователь, соединенный с концентратором, на торцевой части которого закреплен рабочий инструмент, а также устройство вертикального перемещения преобразователя и устройство поворота преобразователя вокруг оси, перпендикулярной основанию.
Недостатком известной ультразвуковой головки является сложная конструкция, ограничивающая ее использование на одном станке с резцом для чистового точения.
Известно также "Устройство для ультразвуковой упрочняюще-чистовой обработки поверхностей" (см. описание изобретения к патенту РФ №2124430, кл. В 24 В 39/00, опубл. в 1999 г.), которое выбрано в качестве прототипа к заявляемому изобретению.
Известное устройство для ультразвуковой упрочняюще-чистовой обработки поверхностей содержит акустическую систему (акустическую головку), включающую установленный в корпусе магнитострикционный преобразователь, соединенный с концентратором, на торцевой части которого закреплен излучатель ультразвука с контактными элементами, и шпильку, торец которой выполнен в виде рабочего наконечника, а также приливы для крепления устройства к станку.
Однако размещение известной акустической системы непосредственно в резцедержателе станка не позволяет совмещать операцию чистового точения с финишной обработкой, что в свою очередь ограничивает его технологические возможности и снижает производительность.
В предлагаемом изобретении решается задача повышения производительности и качества обрабатываемых поверхностей деталей, а также сокращения времени, затрачиваемого на технологический процесс обработки.
Для достижения технического результата система для ультразвуковой обработки поверхностей деталей, включающей акустическую головку, содержащую установленный в корпусе магнитострикционный преобразователь, соединенный с концентратором, на торцевой части которого закреплен излучатель ультразвука с рабочим наконечником, а также приливы, размещенные на наружной поверхности корпуса, согласно изобретению, она снабжена кареткой акустической головки, предназначенной для крепления последней к станку с возможностью смещения вдоль ее продольной оси в зависимости от диаметра обрабатываемой детали, технологического усилия и для поворота ее вокруг своей вертикальной оси в зависимости от износа контактного пятна рабочего наконечника и замены акустической головки, при этом каретка акустической головки состоит из двух частей, одна из которых представляет неподвижное основание, закрепленное на подвижной каретке станка, а другая часть каретки акустической головки выполнена в виде подвижного основания относительно неподвижного, имеющего контактную площадку, выполненную заодно целое с подвижным основанием и соединенную с приливами акустической головки посредством стопорных элементов, размещенных в фасонных пазах, выполненных в приливах и предназначенных для юстировки акустической головки относительно обрабатываемой поверхности детали, причем подвижное основание каретки акустической головки снабжено механизмом поджатия, обеспечивающим акустической головке необходимый диапазон технологических усилий к обрабатываемой поверхности детали, и рычагом со стопорным элементом, предназначенным для горизонтального перемещения акустической головки в зависимости от диаметра обрабатываемой детали и поворота акустической головки относительно обрабатываемой поверхности в зависимости от износа контактного пятна рабочего наконечника и замены акустической головки, при этом в качестве рабочего наконечника использован торец излучателя ультразвука, работающего в режиме продольных колебаний, или торец излучателя ультразвука, работающего в режиме изгибных колебаний, а при необходимости каретка акустической головки снабжена дополнительными стопорными элементами, скрепляющими подвижное и неподвижное основания.
Новым в предлагаемом изобретении является наличие каретки акустической головки, ее конструкция и связь с другими элементами системы для ультразвуковой обработки поверхностей деталей.
Для повышения производительности и качества обрабатываемой поверхности детали требуется комплексная обработка, включающая предварительное чистовое точение с целью повышения класса шероховатости и финишную обработку. Совмещение таких операций на одном станке и на одном установе детали, то есть без съема ее с центров, стало возможным благодаря предлагаемой конструкции каретки акустической головки.
Каретка акустической головки закрепляется на подвижной каретке станка с противоположной стороны относительно резцедержателя с закрепленным в нем резцом для чистового точения и обрабатываемой детали. При этом между воздействиями резца и рабочего наконечника излучателя ультразвука предусмотрен сдвиг во времени. Такая комплексная обработка поверхностей деталей позволяет не только повысить производительность и качество обрабатываемых поверхностей, но и сократить время, затрачиваемое на технологический процесс обработки.
Причем наличие в каретке акустической головки механизма прижатия позволяет обеспечить необходимый диапазон технологических усилий к обрабатываемым поверхностям деталей рабочего наконечника излучателя ультразвука. Регулировка технологических усилий к обрабатываемым поверхностям позволяет повысить качество финишной обработки, а соответственно и качество обрабатываемой поверхности в целом.
Кроме того, наличие рычага со стопорным элементом позволяет производить "грубое" перемещение акустической головки вдоль ее продольной оси в зависимости от диаметра обрабатываемой детали и поворота акустической головки относительно обрабатываемой поверхности детали в зависимости от износа контактного пятна рабочего наконечника.
Помимо этого в предлагаемой системе для ультразвуковой обработки поверхностей деталей предусмотрена и юстировка акустической головки относительно обрабатываемой поверхности, осуществляемая с помощью фасонных пазов, выполненных в приливах.
Эти обстоятельства позволяют расширить технологические возможности системы за счет обработки деталей различных диаметров с одновременным чистовым точением.
В результате этого можно сделать вывод о том, что предлагаемое изобретение обеспечивает технический результат, выражающийся в повышении производительности и качества обрабатываемых поверхностей и сокращении времени, затрачиваемого на технологический процесс обработки.
Изобретение является новым, так как из уровня техники по доступным источникам информации не выявлено аналогичных технических решений с подобной совокупностью отличительных признаков.
Изобретение является промышленно применимым, так как может быть использовано для финишной обработки поверхностей деталей с использованием энергии ультразвуковых колебаний.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где
на фиг.1 представлена заявляемая система для ультразвуковой обработки поверхностей деталей (продольный разрез);
на фиг.2 - заявляемая система (вид сверху), в которой в качестве рабочего наконечник использован торец излучателя ультразвука, работающего в режиме продольных колебаний;
на фиг.3 - заявляемая система (вид сверху), работающая в режиме трансформации продольных колебаний в изгибные.
Заявляемая система (фиг.1) содержит акустическую головку, включающую установленный в корпусе 1 магнитострикционный преобразователь 2, соединенный с концентратором 3, на торцевой части которого закреплен излучатель ультразвука 4 с рабочим наконечником 5, приливы 6, размещенные на поверхности корпуса 1. Система содержит также каретку акустической головки, состоящей из неподвижного основания 7 и подвижного основания 8 с контактной площадкой 9, выполненной заодно целое с подвижным основанием 8. Контактная площадка 9 соединена с приливами 6 акустической головки посредством стопорных элементов 10. Каретка акустической головки содержит также механизм поджатая 11, рычаг 12 со стопорным элементом 13. В зависимости от вида используемого стопорного элемента 13 рычага 12 в неподвижном основании 7 могут быть выполнены стопорные выемки 14 для стопорного элемента 13.
Неподвижное основание 7 закреплено на подвижной каретке 15 станка с противоположной стороны обрабатываемой детали 16 относительно резцедержателя 17 с резцом 18 для чистового точения.
Стопорные элементы 10 (фиг.2) размещены в фасонных пазах 19, выполненных в приливах 6.
В качестве рабочего наконечника 5 (фиг.1) использован торец излучателя ультразвука 4, работающего в режиме продольных колебаний (фиг.2), или торец излучателя ультразвука 4, работающего в режиме изгибных колебаний (фиг.3).
Система для ультразвуковой обработки поверхностей деталей работает следующим образом.
Для начала работы системы резец 18 для чистового точения подводят к обрабатываемой поверхности детали 16. Рабочий наконечник 5 излучателя ультразвука 4 с помощью рычага 12 подводят к обрабатываемой поверхности детали 16 с противоположной от нее стороны относительно резцедержателя 17. С помощью механизма поджатая 11 рабочий наконечник поджимают к обрабатываемой поверхности детали 16.
Подаваемое на обмотку магнитострикционного преобразователя 2 напряжение вызывает в нем колебания ультразвуковой частоты, передаваемые через концентратор 3, излучатель ультразвука 4 и рабочий наконечник 5 на обрабатываемую поверхность детали 16. Рабочий наконечник 5, соприкасаясь с обрабатываемой поверхностью, начинает воздействовать на нее ультразвуковыми колебаниями. Причем воздействия резца 18 и рабочего наконечника 5 сдвинуты во времени.
Технологические параметры (скорость обработки, число оборотов вращения обрабатываемой поверхности деталей, размер чистового точения) режима обработки выбираются в зависимости от физико-механических и технологических требований к обрабатываемым поверхностям деталей.
Вид колебаний, воздействующих на обрабатываемую поверхность, выбирается в зависимости от формы детали.
Предлагаемая система предусматривает использование двух видов колебаний излучателя ультразвука, продольных и изгибных (фиг.2 и 3 соответственно). Для использования продольных колебаний каретка акустической головки поворачивается таким образом, чтобы излучатель ультразвука был направлен преимущественно нормально относительно обрабатываемой поверхности детали.
Для использования акустической головки, трансформирующей продольные колебания в изгибные, каретка должна быть развернута таким образом, чтобы излучатель ультразвука обеспечивал передачу колебаний преимущественно тангенциальных относительно обрабатываемой поверхности детали. При этом разворот акустической головки осуществляется с помощью рычага 12.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить производительность и качество обрабатываемых поверхностей деталей, а также сократить время, затрачиваемое на технологический процесс обработки.
Claims (3)
1. Система для ультразвуковой обработки поверхностей деталей, включающая акустическую головку, содержащую установленный в корпусе магнитострикционный преобразователь, соединенный с концентратором, на торцовой части которого закреплен излучатель ультразвука с рабочим наконечником, а также приливы, размещенные на наружной поверхности корпуса, отличающаяся тем, что она снабжена кареткой акустической головки, предназначенной для крепления последней к станку с возможностью смещения вдоль ее продольной оси в зависимости от диаметра обрабатываемой детали, технологического усилия и для поворота ее вокруг своей вертикальной оси в зависимости от износа контактного пятна рабочего наконечника и замены акустической головки, при этом каретка акустической головки состоит из двух частей, одна из которых представляет неподвижное основание, закрепленное на подвижной каретке станка, а другая часть каретки акустической головки выполнена в виде подвижного основания относительно неподвижного, имеющего контактную площадку, выполненную за одно целое с подвижным основанием и соединенную с приливами акустической головки посредством стопорных элементов, размещенных в фасонных пазах, выполненных в приливах и предназначенных для юстировки акустической головки относительно обрабатываемой поверхности детали, причем подвижное основание каретки акустической головки снабжено механизмом поджатия, обеспечивающим акустической головке необходимый диапазон технологических усилий к обрабатываемой поверхности детали, и рычагом со стопорным элементом, предназначенным для горизонтального перемещения акустической головки в зависимости от диаметра обрабатываемой детали и поворота акустической головки относительно обрабатываемой поверхности в зависимости от износа контактного пятна рабочего наконечника и замены акустической головки.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что в качестве рабочего наконечника использован торец излучателя ультразвука, работающего в режиме продольных колебаний, или торец излучателя ультразвука, работающего в режиме изгибных колебаний.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что каретка акустической головки, при необходимости, снабжена дополнительными стопорными элементами, скрепляющими подвижное и неподвижное основания.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004100795/02A RU2252128C1 (ru) | 2004-01-08 | 2004-01-08 | Система для ультразвуковой обработки поверхностей деталей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004100795/02A RU2252128C1 (ru) | 2004-01-08 | 2004-01-08 | Система для ультразвуковой обработки поверхностей деталей |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2252128C1 true RU2252128C1 (ru) | 2005-05-20 |
Family
ID=35820524
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004100795/02A RU2252128C1 (ru) | 2004-01-08 | 2004-01-08 | Система для ультразвуковой обработки поверхностей деталей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2252128C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111744754A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-10-09 | 江苏理工学院 | 一种带有超声振动装置的跟刀架及其工作方法 |
-
2004
- 2004-01-08 RU RU2004100795/02A patent/RU2252128C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111744754A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-10-09 | 江苏理工学院 | 一种带有超声振动装置的跟刀架及其工作方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2002219606A (ja) | 超音波ミリング装置 | |
JP2002346817A (ja) | 超音波ミリング装置 | |
JP4746045B2 (ja) | 超音波振動アシスト型加工装置 | |
JP2006142469A (ja) | 超音波精密加工装置 | |
RU2252128C1 (ru) | Система для ультразвуковой обработки поверхностей деталей | |
KR950010253B1 (ko) | 진동절삭장치 | |
RU2229371C1 (ru) | Устройство для резания и финишной обработки наружных и внутренних поверхностей металлов (варианты) | |
RU2317187C2 (ru) | Устройство для безабразивной ультразвуковой финишной обработки и чистового точения поверхностей сложного профиля | |
RU2282525C1 (ru) | Устройство для ультразвуковой обработки материалов | |
RU2201863C1 (ru) | Устройство для ультразвуковой финишной обработки поверхностей | |
RU2003104916A (ru) | Устройство для резания и финишной обработки наружных и внутренних поверхностей металлов (варианты) | |
RU2247644C1 (ru) | Устройство для ультразвуковой чистовой финишной обработки поверхностей | |
JP2527516B2 (ja) | 振動切削装置 | |
RU2252859C1 (ru) | Ультразвуковой инструмент для снятия остаточных напряжений и упрочнения поверхностей металлов | |
RU2238839C1 (ru) | Устройство для чистового точения и финишной обработки поверхностей деталей ультразвуком | |
JP2005111640A (ja) | 研磨機および研磨方法 | |
RU2291033C1 (ru) | Устройство для ультразвуковой обработки поверхностей деталей | |
RU2201997C2 (ru) | Устройство для нанесения высокодисперсных материалов на поверхность металлов ультразвуком | |
SU1196239A1 (ru) | Установка дл обработки металлов поверхностным пластическим деформированием с применением ультразвука | |
RU2150367C1 (ru) | Устройство для упрочнения поверхности деталей | |
RU1821342C (ru) | Способ ультразвуковой безабразивной обработки поверхностей | |
SU906671A1 (ru) | Ультразвуковой инструмент | |
SU1301592A1 (ru) | Двусторонн зуборезна головка | |
RU2146587C1 (ru) | Способ шлифования | |
RU2367560C1 (ru) | Устройство для импульсного иглофрезерования плоскостей |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100109 |