RU45325U1

RU45325U1 - ULTRASONIC TOOL FOR GRINDING AND STRENGTHENING SURFACE OF PARTS

Info

Publication number: RU45325U1
Application number: RU2005100674/22U
Authority: RU
Inventors: Н.П. Коломеец; А.А. Лбов
Original assignee: Коломеец Николай Петрович; Лбов Андрей Александрович
Priority date: 2005-01-11
Filing date: 2005-01-11
Publication date: 2005-05-10

Abstract

Полезная модель относится к ультразвуковой обработке и может использоваться в машиностроении для упрочняюще-чистовой обработки поверхностей деталей на всех видах станков токарной и карусельной групп. Сущность полезной модели заключается в том, что ультразвуковой инструмент для шлифовки и упрочнения поверхностей деталей, содержащий установленный в корпусе ультразвуковой преобразователь, соединенный с концентратором и волновод с рабочим наконечником, имеет волновод, выполненный в виде стержня цилиндрической формы из титанового сплава, а рабочий наконечник из алмаза.The utility model relates to ultrasonic processing and can be used in mechanical engineering for hardening-finishing processing of surfaces of parts on all types of machine tools of turning and carousel groups. The essence of the utility model is that an ultrasonic tool for grinding and hardening the surfaces of parts containing an ultrasonic transducer installed in the housing connected to a concentrator and a waveguide with a working tip has a waveguide made in the form of a cylindrical rod made of titanium alloy, and the working tip is made of diamond.

Description

Полезная модель относится к ультразвуковой обработке и может использоваться в машиностроении для упрочняюще-чистовой обработки поверхностей деталей на всех видах станков токарной и карусельной групп.The utility model relates to ultrasonic processing and can be used in mechanical engineering for hardening-finishing processing of surfaces of parts on all types of machine tools of turning and carousel groups.

Известно устройство для ультразвуковой упрочняюще-чистовой обработки поверхностей, включающее установленный в корпусе магнитострикционный преобразователь, соединенный с концентратором, на торцевой части которого закреплен излучатель ультразвука с контактными элементами. Устройство дополнительно содержит шпильку, соединяющую концентратор с излучателем, при этом излучатель имеет сквозное осевое отверстие для выхода шпильки, торец которой выполнен в виде рабочего наконечника из термодинамически устойчивого материала. (Патент RU 2124430, кл. В 24 В 39/00, В 24 В 1/04, опубл. 10.01.1999)A device for ultrasonic hardening and finishing of surfaces is known, including a magnetostrictive transducer installed in the housing and connected to a concentrator, an ultrasound transducer with contact elements is fixed to its end part. The device further comprises a stud connecting the hub with the emitter, the emitter having a through axial hole for the outlet of the stud, the end of which is made in the form of a working tip made of thermodynamically stable material. (Patent RU 2124430, class. 24 V 39/00, 24 V 1/04, publ. 10.01.1999)

К недостаткам известного устройства для ультразвуковой упрочняюще-чистовой обработки поверхностей относятся большие потери ультразвуковой энергии на нагрев волновода и малый ресурс рабочего наконечника, выполненного из термодинамически устойчивого материала, обладающего повышенной твердостью (относительно твердости обрабатываемого материала), который требует периодической полировки и соответственно переустановки инструмента, что влечет снижение производительности обработки поверхностей.The disadvantages of the known device for ultrasonic hardening and finishing of surfaces include large losses of ultrasonic energy for heating the waveguide and a small resource of the working tip made of thermodynamically stable material having increased hardness (relative to the hardness of the processed material), which requires periodic polishing and, accordingly, reinstallation of the tool, which entails a decrease in surface treatment performance.

Задача, решаемая полезной моделью - повышение производительности обработки поверхностей.The problem solved by the utility model is to increase the productivity of surface treatment.

Сущность полезной модели заключается в том, что ультразвуковой инструмент для шлифовки и упрочнения поверхностей деталей, содержащий установленный в корпусе ультразвуковой преобразователь, соединенный с концентратором и волновод с рабочим наконечником, имеет волновод, выполненный в виде стержня цилиндрической формы из титанового сплава, а рабочий наконечник из алмаза.The essence of the utility model is that an ultrasonic tool for grinding and hardening the surfaces of parts containing an ultrasonic transducer installed in the housing connected to a concentrator and a waveguide with a working tip has a waveguide made in the form of a cylindrical rod made of titanium alloy, and the working tip is made of diamond.

Выполнение волновода в виде стержня цилиндрической формы из титанового сплава, а рабочего наконечника из алмаза позволяет ультразвуковому инструменту для шлифовки и упрочнения поверхностей деталей повысить производительность обработки поверхностей.The implementation of the waveguide in the form of a rod of a cylindrical shape made of titanium alloy and a working tip made of diamond allows an ultrasonic tool for grinding and hardening the surfaces of parts to increase the productivity of surface treatment.

На фиг.1 изображен ультразвуковой инструмент для шлифовки и упрочнения поверхностей деталей; на фиг.2 - схема установки ультразвукового инструмента для шлифовки и упрочнения поверхности цилиндрической детали; на фиг.3 - схема установки ультразвукового инструмента для шлифовки и упрочнения поверхности плоской детали.Figure 1 shows an ultrasonic tool for grinding and hardening the surfaces of parts; figure 2 - installation diagram of an ultrasonic tool for grinding and hardening the surface of a cylindrical part; figure 3 - installation diagram of an ultrasonic tool for grinding and hardening the surface of a flat part.

Ультразвуковой инструмент для шлифовки и упрочнения поверхностей деталей содержит ультразвуковой преобразователь 1, концентратор 2, волновод 3, рабочий наконечник 4.An ultrasonic tool for grinding and hardening the surfaces of parts contains an ultrasonic transducer 1, a concentrator 2, a waveguide 3, a working tip 4.

Ультразвуковой инструмент для шлифовки и упрочнения поверхностей деталей работает следующим образом.Ultrasonic tool for grinding and hardening the surfaces of parts works as follows.

Для обработки поверхности детали ультразвуковой инструмент устанавливается с помощью специальной оснастки в резцедержатель токарного станка или головку фрезерного станка. Рабочий наконечник 4 подводится к поверхности детали и прижимается с определенным усилием Р. В случае применения токарного станка, детали сообщается вращение V, а инструменту - осевое перемещение S. В случае использования фрезерного станка детали сообщается осевое перемещение S, а инструменту вращение V. С помощью специального устройства устанавливается режим обработки, зависящий от материала детали и требований по чистоте обрабатываемой поверхности. Включается ультразвуковой преобразователь 1 и колебания на ультразвуковой частоте посредством концентратора 2, волновода 3 и рабочего наконечника 4 начинают воздействовать по нормали к обрабатываемой детали с амплитудой А. Одновременное воздействие статической силы Р и динамической силы, создаваемое ультразвуковой колебательной системой, пластически деформирует поверхностный слой детали, тем самым упрочняет его и одновременно сглаживает неровности поверхности детали.To process the surface of the part, the ultrasonic tool is installed using special equipment in the tool holder of the lathe or the head of the milling machine. The working tip 4 is brought to the surface of the part and pressed with a certain force P. In the case of using a lathe, the part is informed of the rotation V, and the tool - axial movement S. In the case of using a milling machine, the part is notified of the axial movement S, and the tool rotation V. special device sets the processing mode, depending on the material of the part and the requirements for the cleanliness of the processed surface. The ultrasonic transducer 1 is turned on and vibrations at the ultrasonic frequency through the concentrator 2, the waveguide 3 and the working tip 4 begin to act normal to the workpiece with amplitude A. The simultaneous effect of the static force P and the dynamic force created by the ultrasonic vibrating system plastically deforms the surface layer of the part, thereby strengthens it and at the same time smoothes out irregularities in the surface of the part.

Выполнение волновода в виде стержня цилиндрической формы из титанового сплава позволяет снизить потери ультразвуковой энергии на нагрев примерно на 60% и это дает возможность увеличить мощность ультразвукового инструмента для шлифовки и упрочнения поверхностей деталей при практически неограниченном ресурсе алмазного рабочего наконечника и повысить производительность обработки поверхностей.The implementation of the waveguide in the form of a rod of a cylindrical shape made of titanium alloy reduces the loss of ultrasonic energy for heating by about 60% and this makes it possible to increase the power of an ultrasonic tool for grinding and hardening the surfaces of parts with an almost unlimited diamond working tip resource and to increase the productivity of surface treatment.

Claims

An ultrasonic tool for grinding and hardening the surfaces of parts, containing an ultrasonic transducer installed in the housing connected to a concentrator and a waveguide with a working tip, characterized in that the waveguide is made in the form of a cylindrical rod made of a titanium alloy, and the working tip is made of diamond.