RU2291033C1 - Part surface ultrasound treatment apparatus - Google Patents
Part surface ultrasound treatment apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2291033C1 RU2291033C1 RU2005124573/02A RU2005124573A RU2291033C1 RU 2291033 C1 RU2291033 C1 RU 2291033C1 RU 2005124573/02 A RU2005124573/02 A RU 2005124573/02A RU 2005124573 A RU2005124573 A RU 2005124573A RU 2291033 C1 RU2291033 C1 RU 2291033C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- working
- sectors
- parts
- resonant
- disk
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для резания и финишной обработки поверхностей деталей с использованием энергии ультразвуковых колебаний.The invention relates to mechanical engineering and can be used for cutting and finishing surfaces of parts using the energy of ultrasonic vibrations.
Известно "Устройство для чистового точения и финишной обработки поверхностей деталей ультразвуком" (см. патент РФ №2238839, кл. В 2 В 39/00; 39/04, опубл. в 2004 г.), содержащее акустическую систему в виде установленного в корпусе магнитострикционного преобразователя, соединенного с ним концентратора, на торце которого закреплен излучатель ультразвука, и шпильку, предназначенную для соединения концентратора с излучателем ультразвука, торец которого выполнен в виде рабочего наконечника. Устройство содержит также резец для чистового точения, расположенный перед излучателем ультразвука и закрепленный в приливе на корпусе акустической системы, и упорный стержень, на торце которого закреплен контактный элемент. Упорный элемент расположен за излучателем ультразвука и закреплен в приливе для крепления акустической системы к станку.It is known "Device for fine turning and finishing surface treatment of parts with ultrasound" (see RF patent No. 2238839, class B 2 B 39/00; 39/04, publ. In 2004), containing an acoustic system in the form installed in the housing a magnetostrictive transducer, a hub connected to it, at the end of which an ultrasound emitter is mounted, and a stud designed to connect the hub and an ultrasound emitter, the end of which is made in the form of a working tip. The device also contains a tool for fine turning, located in front of the ultrasound transducer and mounted in the tide on the speaker housing, and a thrust rod, on the end of which a contact element is fixed. The thrust element is located behind the ultrasound transducer and is fixed in the tide for attaching the speaker system to the machine.
Известное устройство позволило решить задачу комплексной обработки наружных поверхностей деталей путем совмещения операций чистового точения, финишной обработки и упрочнения поверхностей, что привело к сокращению времени технологического процесса.The known device made it possible to solve the problem of complex processing of the outer surfaces of parts by combining operations of fine turning, finishing and hardening of surfaces, which led to a reduction in the time of the technological process.
Однако такая конструкция не позволяет существенно сократить время, затрачиваемое на вспомогательные операции, такие, например, как, переточка резца, полировка рабочего наконечника, предназначенного для финишной обработки.However, this design does not significantly reduce the time spent on auxiliary operations, such as, for example, regrinding of the cutter, polishing of the working tip intended for finishing.
Известно также "Устройство для резания и финишной обработки наружных и внутренних поверхностей металлов (Варианты)" (см. патент РФ №2229371, кл. В 2 В 39/00; 39/04, опубл. в 2004 г.). Известное устройство по Варианту 2, выбраное в качестве прототипа к заявляемому изобретению, содержит акустическую систему, включающую установленный в корпусе магнитострикционный преобразователь, соединенный с концентратором, на торцевой части которого с помощью шпильки закреплен излучатель ультразвука с рабочим наконечником на его торце, при этом излучатель ультразвука представляет собой съемные резонансные волноводы, предназначенные соответственно для резания металлов и финишной обработки их поверхностей. Устройство также содержит прилив для крепления его к станку и соединительный элемент, расположенный между торцевой частью концентратора и резонансными волноводами, закрепляемыми на шпильке, рабочие наконечники которых выполнены соответственно в виде резца или сферической поверхности, а упомянутый прилив закреплен на наружной поверхности корпуса.It is also known "Device for cutting and finishing of the outer and inner surfaces of metals (Options)" (see RF patent No. 2229371, CL 2 B 39/00; 39/04, publ. In 2004). The known device according to Option 2, selected as a prototype of the claimed invention, contains an acoustic system including a magnetostrictive transducer installed in the housing, connected to a hub, on the end part of which an ultrasound emitter with a working tip is fixed on its end, while an ultrasound emitter It is a removable resonant waveguide designed, respectively, for cutting metals and finishing their surfaces. The device also contains a tide for attaching it to the machine and a connecting element located between the end part of the hub and the resonant waveguides mounted on the hairpin, the working tips of which are respectively made in the form of a cutter or a spherical surface, and the tide is fixed on the outer surface of the housing.
Однако известное устройство обладает тем же недостатком, что и аналог, а именно не позволяет существенно сократить время, затрачиваемое на вспомогательные операции по переточке резца, полировке рабочего наконечника, предназначенного для финишной обработки, что приводит к увеличению продолжительности технологического процесса.However, the known device has the same drawback as the analogue, namely, it does not significantly reduce the time spent on auxiliary operations for regrinding the cutter, polishing the working tip intended for finishing, which leads to an increase in the duration of the process.
В предлагаемом изобретении решается задача сокращения вспомогательного времени технологического процесса за счет исключения замены съемных излучателей ультразвука для переточки и полировки их рабочих наконечников после каждой соответствующей операции и расширения технологических возможностей устройства.The present invention solves the problem of reducing the auxiliary time of the technological process by eliminating the replacement of removable ultrasound emitters for regrinding and polishing their working tips after each corresponding operation and expanding the technological capabilities of the device.
Для достижения технического результата в устройстве для ультразвуковой обработки поверхностей деталей, содержащем акустическую систему, включающую установленный в корпусе магнитострикционный преобразователь, соединенный с концентратором, на торцевой части которого закреплен соединительный элемент, представляющий собой резонансный волновод, съемный излучатель ультразвука с рабочим наконечником на его торце, а также прилив для крепления устройства к станку, закрепленный на наружной поверхности корпуса, согласно изобретению упомянутый съемный излучатель ультразвука выполнен в виде сплошного или разрезного резонансного диска, при этом поверхность по образующей окружности сплошного резонансного диска является рабочим наконечником съемного излучателя ультразвука и выполнена полностью в виде режущей кромки, предназначенной для резания металла, или полностью в виде сферической поверхности, предназначенной для финишной обработки деталей, или сплошной резонансный диск разделен по меньшей мере на два сектора, поверхности по образующей окружности которых являются рабочими наконечниками, выполняющими функции в соответствии с технологическими требованиями процесса обработки деталей, а разрезной резонансный диск выполнен в виде секторов, являющихся рабочими наконечниками, выполняющими функции в соответствии с технологическими требованиями процесса обработки деталей. Причем все сектора сплошного резонансного диска выполнены в виде резцов разных форм в соответствии с технологическими требованиями процесса обработки деталей или в виде поверхностей с разными радиусами сферы в зависимости от твердости обрабатываемого металла, предназначенных для финишной обработки деталей, или одна часть секторов сплошного резонансного диска выполнена в виде резцов, а другая часть резонансного диска выполнена в виде сферических поверхностей, или сектора разрезного резонансного диска выполнены в виде резцов разных форм в соответствии с технологическими требованиями процесса обработки деталей, или в виде поверхностей с разными радиусами сферы в зависимости от твердости обрабатываемого металла, предназначенных для финишной обработки деталей, или одна часть секторов разрезного резонансного диска выполнена в виде резцов, а другая часть выполнена в виде поверхностей с разными радиусами сферы.To achieve a technical result in a device for ultrasonic treatment of surfaces of parts containing an acoustic system, including a magnetostrictive transducer installed in the housing, connected to a hub, on the end of which a connecting element is mounted, which is a resonant waveguide, a removable ultrasound emitter with a working tip at its end, as well as a tide for attaching the device to the machine, mounted on the outer surface of the housing, according to the invention mentioned The removable ultrasound emitter is made in the form of a continuous or split resonant disk, the surface along the generatrix of the solid resonant disk is the working tip of the removable ultrasound emitter and is made completely in the form of a cutting edge designed for cutting metal, or completely in the form of a spherical surface designed for finish processing of parts, or a solid resonant disk is divided into at least two sectors, the surface along the generatrix of which are p bochimi lugs performing functions in accordance with the technological requirements of the processing parts, and a resonant slotted disc is made in the form of sectors which are operating lugs performing functions in accordance with the technological requirements of the part process. Moreover, all sectors of a continuous resonant disk are made in the form of cutters of various shapes in accordance with the technological requirements of the processing of parts or in the form of surfaces with different radiuses of a sphere depending on the hardness of the metal being processed, intended for finishing parts, or one part of the sectors of a solid resonant disk is made in in the form of cutters, and the other part of the resonant disk is made in the form of spherical surfaces, or sectors of the split resonant disk are made in the form of cutters of different shapes orm in accordance with the technological requirements of the processing of parts, or in the form of surfaces with different radiuses of a sphere depending on the hardness of the metal to be processed, intended for finishing parts, or one part of the sectors of the split resonant disk is made in the form of cutters, and the other part is made in the form of surfaces with different radii of the sphere.
Предлагаемое изобретение позволяет по сравнению с прототипом сократить вспомогательное время технологического процесса, то есть сократить время, затрачиваемое на замену, заточку и полировку рабочего наконечника после каждого технологического процесса. В предлагаемом техническом решении использование в качестве съемного излучателя ультразвука сплошного или разрезного резонансного диска позволило решить задачу замены рабочего наконечника в процессе обработки поверхности металла за счет изменения контактной зоны между последними путем простого поворота акустической системы вокруг своей продольной оси на соответствующее расстояние, при котором меняется точка съема ультразвуковой энергии. Новый участок диска начинает работать, как замененный рабочий наконечник излучателя ультразвука. В этом случае резонансный диск по сравнению с рабочими наконечниками прототипа обладает рабочим временем во столько раз большим, во сколько 2πR круга больше единичной точки излучения ультразвука, равной ~0,5 мм.The present invention allows, in comparison with the prototype, to reduce the auxiliary time of the technological process, that is, to reduce the time taken to replace, sharpen and polish the working tip after each technological process. In the proposed technical solution, the use of a solid or split resonant disk as a removable ultrasound emitter allowed us to solve the problem of replacing the working tip during metal surface processing by changing the contact zone between the latter by simply turning the speaker system around its longitudinal axis by the corresponding distance at which the point changes removal of ultrasonic energy. A new section of the disc begins to work as a replaced working tip of the ultrasound emitter. In this case, the resonant disk in comparison with the working tips of the prototype has a working time that is so many times longer than 2πR circles greater than a single ultrasound emission point equal to ~ 0.5 mm.
На такую операцию замены требуется не больше одной-двух минут, при этом технологический процесс не прерывается для снятия диска и его переточки или полировки. Причем использование съемного излучателя ультразвука в виде сплошного или разрезного диска позволяет осуществлять технологические операции как наружных, так и внутренних поверхностей деталей. Кроме того, рабочие наконечники сплошных резонансных дисков, разделенных на сектора или разрезных резонансных дисков, могут быть выполнены в виде резцов разных форм в зависимости от материала детали или в виде сферических поверхностей с разными радиусами в зависимости от твердости обрабатываемого металла, при этом чем выше твердость металла, тем меньше радиус сферической поверхности. Все это обеспечивает расширение технологических возможностей устройства.Such a replacement operation requires no more than one or two minutes, while the technological process is not interrupted to remove the disk and its regrinding or polishing. Moreover, the use of a removable ultrasound emitter in the form of a solid or split disk allows for technological operations of both the external and internal surfaces of the parts. In addition, the working tips of solid resonant disks, divided into sectors or split resonant disks, can be made in the form of cutters of different shapes depending on the material of the part or in the form of spherical surfaces with different radii depending on the hardness of the metal being processed, the higher the hardness metal, the smaller the radius of the spherical surface. All this provides an extension of the technological capabilities of the device.
В результате этого можно сделать вывод о том, что предлагаемое изобретение обеспечивает технический результат, выражающийся в сокращении вспомогательного времени технологического процесса и расширении технологических возможностей устройства.As a result of this, we can conclude that the present invention provides a technical result, expressed in reducing the auxiliary time of the process and expanding the technological capabilities of the device.
Изобретение является новым, так как из уровня техники по доступным источникам информации не выявлено аналогичных технических решений с подобной совокупностью отличительных признаков.The invention is new, since the prior art on available sources of information did not reveal similar technical solutions with a similar set of distinctive features.
Изобретение является промышленно применимым, так как может быть использовано для резания и финишной обработки как наружных, так и внутренних поверхностей деталей с использованием энергии ультразвуковых колебаний в машиностроении и любой другой отрасли народного хозяйства.The invention is industrially applicable, as it can be used for cutting and finishing both the external and internal surfaces of parts using the energy of ultrasonic vibrations in mechanical engineering and any other branch of the national economy.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
на фиг.1 представлено заявляемое устройство для ультразвуковой обработки поверхностей деталей (продольный разрез);figure 1 presents the inventive device for ultrasonic treatment of the surfaces of parts (longitudinal section);
на фиг.2а - излучатель ультразвука, выполненный в виде сплошного резонансного диска, с фрагментом режущей полоски (продольный разрез);on figa - ultrasound transducer, made in the form of a continuous resonant disk, with a fragment of the cutting strip (longitudinal section);
на фиг.2б - излучатель ультразвука, выполненный в виде разрезного резонансного диска (продольный разрез).on figb - the emitter of ultrasound, made in the form of a split resonant disk (longitudinal section).
Устройство для ультразвуковой обработки поверхностей деталей содержит акустическую систему в виде установленного в корпусе 1 магнитострикционного преобразователя 2 и соединенного с ним концентратора 3, соединительный элемент 4, закрепленный на торцевой стороне концентратора 3, съемный излучатель ультразвука 5, закрепленный на торце соединительного элемента 4. Съемный излучатель ультразвука 5 выполнен в виде сплошного 6 или разрезного 7 резонансного диска с рабочими наконечниками 8. Прилив 9 закреплен на наружной стороне корпуса акустической системы.A device for ultrasonic surface treatment of parts contains an acoustic system in the form of a magnetostrictive transducer 2 installed in the housing 1 and a hub 3 connected to it, a connecting element 4 mounted on the front side of the hub 3, a removable ultrasound emitter 5, mounted on the end of the connecting element 4. Removable emitter ultrasound 5 is made in the form of a solid 6 or a split 7 resonance disk with working tips 8. The tide 9 is mounted on the outside of the acoustic Coy system.
Устройство для ультразвуковой обработки поверхностей деталей работает следующим образом.A device for ultrasonic surface treatment of parts works as follows.
Для начала работы устройства к обрабатываемой поверхности в зависимости от выполняемой технологической операции поджимают соответствующий рабочий наконечник 8 излучателя ультразвука 5, предварительно закрепленного на торце соединительного элемента 4. Это может быть: To start the operation of the device, the corresponding working tip 8 of the ultrasound emitter 5, previously fixed at the end of the connecting element 4, is pressed to the surface to be treated, depending on the technological process being performed. This can be:
сплошной резонансный диск с рабочим наконечником в виде сплошной режущей кромки; сплошной резонансный диск с рабочим наконечником в виде сплошной сферической поверхности для финишной обработки поверхностей деталей;a solid resonant disk with a working tip in the form of a solid cutting edge; a continuous resonant disk with a working tip in the form of a continuous spherical surface for finishing surface treatment of parts;
сплошной резонансный диск, разделенный на сектора, все рабочие наконечники которых выполнены в виде резцов разной формы в зависимости от материала детали;a solid resonant disk, divided into sectors, all the working tips of which are made in the form of cutters of different shapes depending on the material of the part;
сплошной резонансный диск, разделенный на сектора, все рабочие наконечники которых выполнены в виде сферических поверхностей с разными радиусами закругления, в зависимости от твердости материала обрабатываемой детали;a solid resonant disk, divided into sectors, all the working tips of which are made in the form of spherical surfaces with different radii of curvature, depending on the hardness of the material of the workpiece;
сплошной резонансный диск, разделенный на сектора, одна часть рабочих наконечников которых выполнена в виде резцов, а другая часть рабочих наконечников выполнена в виде сферических поверхностей;a continuous resonant disk, divided into sectors, one part of the working tips of which is made in the form of cutters, and the other part of the working tips is made in the form of spherical surfaces;
разрезной резонансный диск, все рабочие наконечники которого выполнены в виде резцов одной или разных форм;split resonant disk, all working tips of which are made in the form of cutters of one or different shapes;
разрезной резонансный диск, все рабочие наконечники которого выполнены в виде сферических поверхностей одного или разных радиусов закругления;split resonant disk, all working tips of which are made in the form of spherical surfaces of one or different radii of curvature;
разрезной резонансный диск, одна часть рабочих наконечников выполнена в виде резцов одной или разной формы, а другая их часть выполнена в виде сферических поверхностей одного или разных радиусов закругления.split resonant disk, one part of the working tips made in the form of cutters of one or different shapes, and the other part is made in the form of spherical surfaces of one or different radii of curvature.
Смена рабочего наконечника осуществляется поворотом акустической системы вокруг своей продольной оси на соответствующее расстояние.The change of the working tip is carried out by turning the speaker system around its longitudinal axis by an appropriate distance.
После поджатия соответствующего рабочего наконечника 6 или 7 к обрабатываемой поверхности на обмотку магнитострикционного преобразователя 2 подается напряжение, которое вызывает в нем колебания ультразвуковой частоты, передаваемые через концентратор 3, соединительный элемент 4 и излучатель ультразвука 5 на обрабатываемую поверхность деталей.After pressing the
Рабочий наконечник, соприкасаясь с обрабатываемой поверхностью, начинает воздействовать на нее ультразвуковыми колебаниями, осуществляя заданную технологическую операцию.The working tip, in contact with the treated surface, begins to act on it with ultrasonic vibrations, performing a given technological operation.
Таким образом, конструкция предлагаемого устройства позволяет расширить технологические возможности устройства и сократить вспомогательное время технологического процесса.Thus, the design of the proposed device allows you to expand the technological capabilities of the device and reduce the auxiliary time of the technological process.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005124573/02A RU2291033C1 (en) | 2005-08-02 | 2005-08-02 | Part surface ultrasound treatment apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005124573/02A RU2291033C1 (en) | 2005-08-02 | 2005-08-02 | Part surface ultrasound treatment apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2291033C1 true RU2291033C1 (en) | 2007-01-10 |
Family
ID=37761147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005124573/02A RU2291033C1 (en) | 2005-08-02 | 2005-08-02 | Part surface ultrasound treatment apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2291033C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU207745U1 (en) * | 2021-03-18 | 2021-11-15 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | DEVICE FOR ULTRASONIC CUTTING OF EXTERNAL SURFACES OF ROTATION BODIES |
-
2005
- 2005-08-02 RU RU2005124573/02A patent/RU2291033C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU207745U1 (en) * | 2021-03-18 | 2021-11-15 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | DEVICE FOR ULTRASONIC CUTTING OF EXTERNAL SURFACES OF ROTATION BODIES |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8408972B2 (en) | Apparatus and method for intricate cuts | |
| US7497764B2 (en) | Method and apparatus for ultrasonic machining | |
| CN105127668B (en) | A kind of multi-party station ultrasonic wave roll processing device | |
| CN104647147A (en) | Carbon fiber composite rotary ultrasonic milling and grinding device and method | |
| CN108436187A (en) | A kind of ultrasonic cutting of aluminum honeycomb and impact integral processing method | |
| JP2005198795A (en) | Method of manufacturing cutter of reciprocating type electric razor and cutter | |
| RU2291033C1 (en) | Part surface ultrasound treatment apparatus | |
| CN104440558A (en) | Ultrasonic laser composite dressing method for grinding wheel | |
| SU1087307A1 (en) | Grinding method | |
| RU2229371C1 (en) | Apparatus for cutting and finishing outer and inner metal surfaces (variants) | |
| JP2571322B2 (en) | Method and apparatus for machining the inner surface of a hole and honing tool | |
| CN111344111B (en) | Method for processing a cut piece and related device | |
| JP6647664B1 (en) | Burnishing apparatus and burnishing method | |
| RU2252859C1 (en) | Ultrasonic tool for releasing residual stresses and strengthening surfaces of metals | |
| CN208825568U (en) | A kind of longitudinal ultrasonic vibration truning fixture based on center lathe | |
| RU2201997C2 (en) | Apparatus for applying finely dispersed materials onto metal surface with use of ultrasound | |
| RU2621495C1 (en) | Method of accuracy and productivity increase of round grinding | |
| RU2457100C2 (en) | Method of residual stress relaxation | |
| KR102298506B1 (en) | Nail file processing using laser | |
| RU2025189C1 (en) | Scalpel blade manufacturing method | |
| RU2367560C1 (en) | Device for pulse needle-milling of planes | |
| Tawakoli et al. | Advanced Grinding | |
| RU2464153C1 (en) | Method of combined processing by grinding and surface plastic deformation | |
| RU2251478C1 (en) | Grinding wheels cleaning method | |
| RU2151050C1 (en) | Petal-shaped tool |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100803 |