RU90369U1

RU90369U1 - DEVICE FOR SUPPLYING ULTRASONIC VIBRATIONS WHEN CUTTING A THREAD

Info

Publication number: RU90369U1
Application number: RU2009135034/22U
Authority: RU
Inventors: Владислав Анатольевич Фёдоров; Евгений Алексеевич Брызгалов; Юрий Анатольевич Кряжев; Евгений Сергеевич Огневенко
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2009-09-18
Publication date: 2010-01-10

Abstract

Устройство для наложения ультразвуковых колебаний при нарезании резьбы, содержащее расположенный в корпусе излучатель ультразвуковых колебаний, одним торцом контактирующий по меньшей мере с двумя пьезопреобразователями, отличающееся тем, что в другом торце излучателя ультразвуковых колебаний выполнено глухое отверстие, расположенное в центре и предназначенное для размещения режущего инструмента.A device for applying ultrasonic vibrations when cutting a thread, comprising an ultrasonic vibrations emitter located in the housing and in contact with at least two piezoelectric transducers at one end, characterized in that a blind hole is made at the other end of the ultrasonic vibrations emitter located in the center and designed to accommodate the cutting tool .

Description

Полезная модель относится к машиностроению, а именно, к обработке металлов лезвийным инструментом с применением смазочно-охлаждающих жидкостей на операциях нарезания резьбы в отверстиях из различных материалов.The utility model relates to mechanical engineering, namely, to metal processing with a blade tool using cutting fluids for threading operations in holes of various materials.

Известно устройство для наложения ультразвуковых колебаний на заготовку при нарезании резьбы в отверстиях, содержащее расположенный в корпусе излучатель ультразвуковых колебаний, одним торцом контактирующий по меньше мере с двумя пьезопреобразователями и соединенный с ними посредством резьбовой шпильки. При этом в рабочем положении заготовка размещена на другом торце излучателя ультразвуковых колебаний устройства (Марков А.И. Ультразвуковое резание труднообрабатываемых материалов / А.И. Марков. - М.: Машиностроение, 1968, с.290).A device is known for applying ultrasonic vibrations to a workpiece when cutting threads in holes, comprising an ultrasonic vibrations emitter located in the housing and in contact with at least two piezoelectric transducers at one end and connected to them by means of a threaded rod. Moreover, in the working position, the workpiece is placed on the other end of the emitter of ultrasonic vibrations of the device (Markov A.I. Ultrasonic cutting of hard-to-work materials / A.I. Markov. - M.: Mechanical Engineering, 1968, p.

Недостатками описанного устройства являются узкая область применения вследствие невозможности использования для станков с малым рабочим пространством в направлении рабочего хода инструмента за счет расположения устройства под заготовкой, малая жесткость устройства в осевом направлении, а, следовательно, снижение периода стойкости режущего инструмента и производительности обработки.The disadvantages of the described device are a narrow scope due to the inability to use for machines with a small working space in the direction of the tool stroke due to the location of the device under the workpiece, low rigidity of the device in the axial direction, and, consequently, a reduction in the durability of the cutting tool and processing productivity.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является устройство для наложения ультразвуковых колебаний при нарезании резьбы, содержащее расположенный в корпусе излучатель ультразвуковых колебаний, одним торцом контактирующий по меньше мере с двумя пьезопреобразователями и соединенный с ними посредством резьбовой шпильки,. При этом на конце излучателя выполнена площадка, предназначенная для установки заготовки и расположенная под углом к оси излучателя (Патент РФ №2290282, МПК B23G 1/16, B23G 1/44, опубл. 2006).The closest to the proposed utility model in terms of technical nature and the achieved result (prototype) is a device for applying ultrasonic vibrations when cutting a thread, comprising an ultrasonic vibrations emitter located in the housing, in contact with at least two piezoelectric transducers and connected to them by means of a threaded rod, . At the same time, at the end of the emitter there is a platform designed to install the workpiece and located at an angle to the axis of the emitter (RF Patent No. 2290282, IPC B23G 1/16, B23G 1/44, publ. 2006).

Недостатками описанного устройства являются узкая область применения, обусловленная наложением ультразвуковых колебаний на заготовку и невозможностью использования для станков с малым рабочим пространством вследствие расположения излучателя ультразвуковых колебаний сбоку от заготовки, а также малая жесткость устройства и, как следствие, низкие период стойкости режущего инструмента и производительность обработки.The disadvantages of the described device are a narrow scope, due to the superposition of ultrasonic vibrations on the workpiece and the inability to use for machines with a small working space due to the location of the ultrasonic vibrations emitter on the side of the workpiece, as well as the low rigidity of the device and, as a consequence, low durability of the cutting tool and processing performance .

Предлагаемой полезной моделью решается задача расширения области применения и увеличения жесткости устройства.The proposed utility model solves the problem of expanding the scope and increasing the rigidity of the device.

Для достижения данного технического результата устройство для наложения ультразвуковых колебаний при нарезании резьбы содержит расположенный в корпусе излучатель ультразвуковых колебаний, одним торцом контактирующий по меньшей мере с двумя пьезопреобразователями, а в другом торце излучателя ультразвуковых колебаний выполнено глухое отверстие, расположенное в центре и предназначенное для размещения режущего инструмента.To achieve this technical result, a device for applying ultrasonic vibrations when cutting a thread contains an ultrasonic vibrations emitter located in the housing, in contact with at least two piezoelectric transducers at one end, and a blind hole is made at the center of the ultrasonic vibrations emitter located in the center and designed to accommodate the cutting tool.

Расширение области применения путем использования для станков с малым рабочим пространством вследствие расположения устройства над режущим инструментом и увеличение жесткости устройства, а, следовательно, периода стойкости режущего инструмента и производительности обработки обеспечивается тем, что в другом торце излучателя ультразвуковых колебаний выполнено глухое отверстие, расположенное в центре и предназначенное для размещения режущего инструмента.The expansion of the scope by using for machines with a small working space due to the location of the device above the cutting tool and increasing the rigidity of the device, and, consequently, the durability of the cutting tool and processing performance, is ensured by the fact that a blind hole is made in the other end of the ultrasonic vibrator, located in the center and designed to accommodate the cutting tool.

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где изображено устройство для наложения ультразвуковых колебаний при нарезании резьбы, продольный разрез.The proposed utility model is illustrated by the drawing, which shows a device for applying ultrasonic vibrations when threading, a longitudinal section.

Устройство для наложения ультразвуковых колебаний при нарезании резьбы содержит расположенный в корпусе 1 излучатель 2 ультразвуковых колебаний, одним торцом контактирующий по меньшей мере с двумя пьезопреобразователями 3. Последние присоединены к источнику питания 4 и плотно прижимаются крышкой 5 к излучателю 2. Посредством резьбовой шпильки 6 излучатель 2 ультразвуковых колебаний, пьезопреобразователи 3 и крышка 5 соединены между собой. В другом торце излучателя 2 ультразвуковых колебаний выполнено глухое отверстие 7, расположенное в центре и предназначенное для размещения режущего инструмента 8, в частности, метчика. Метчик 8 закреплен в глухом отверстии 7 помощью крепежного элемента 9, например, винта, размещенного в отверстии 10, которое расположено перпендикулярно отверстию 7. Устройство устанавливается в патрон 11 станка посредством конуса Морзе 12. Смазочно-охлаждающая жидкость подается при обработке свободно падающей струей или окунанием. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Во время работы электрические колебания ультразвуковой частоты излучателя 2 преобразуются с помощью пьезопреобразователей 3 в упругие механические колебания. При этом в смазочно-охлаждающей жидкости, проникшей в зазор между метчиком 8 и заготовкой (на чертеже не показана), возникают высокие мгновенные давления. Происходит образование и колебание газовых пузырьков, ударных волн, вызывающих макро- и микропотоки смазочно-охлаждающей жидкости, что позволяет смазочно-охлаждающей жидкости глубже проникать в отверстие обрабатываемой заготовки. При этом происходит снижение коэффициента трения между контактирующими в процессе резания объектами, улучшаются условия работы метчика, облегчается выход стружки, уменьшается температура в зоне резания.A device for applying ultrasonic vibrations when cutting a thread comprises an ultrasonic vibrations emitter 2 located in the housing 1 and in contact with at least two piezoelectric transducers 3 at the same end 3. The latter are connected to the power supply 4 and are tightly pressed by the cover 5 to the emitter 2. By means of a threaded rod 6, the emitter 2 ultrasonic vibrations, piezoelectric transducers 3 and cover 5 are interconnected. In the other end of the emitter 2 of ultrasonic vibrations there is a blind hole 7 located in the center and designed to accommodate the cutting tool 8, in particular, a tap. The tap 8 is fixed in the blind hole 7 by means of a fastener 9, for example, a screw placed in the hole 10, which is perpendicular to the hole 7. The device is installed in the machine cartridge 11 by means of a Morse taper 12. The lubricating coolant is supplied during processing with a free-falling jet or dipping . The proposed device operates as follows. During operation, the electrical vibrations of the ultrasonic frequency of the emitter 2 are converted using piezoelectric transducers 3 into elastic mechanical vibrations. At the same time, in the cutting fluid penetrating into the gap between the tap 8 and the workpiece (not shown in the drawing), high instantaneous pressures occur. The formation and oscillation of gas bubbles, shock waves, causing macro- and microflows of the cutting fluid, which allows the cutting fluid to penetrate deeper into the hole of the workpiece. In this case, the friction coefficient decreases between objects in contact during the cutting process, the working conditions of the tap are improved, the chip output is facilitated, and the temperature in the cutting zone decreases.

Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет расширить область применения и увеличить жесткость устройства.Thus, the proposed utility model allows you to expand the scope and increase the rigidity of the device.

Claims

A device for applying ultrasonic vibrations when cutting a thread, comprising an ultrasonic vibrations emitter located in the housing and in contact with at least two piezoelectric transducers at one end, characterized in that a blind hole is made at the other end of the ultrasonic vibrations emitter located in the center and designed to accommodate the cutting tool .