SU1009735A1

SU1009735A1 - Ультразвуковое устройство дл поверхностного упрочнени

Info

Publication number: SU1009735A1
Application number: SU813273369A
Authority: SU
Inventors: Вадим Александрович Николаев; Борис Леонидович Штриков; Владимир Анатольевич Калеев
Original assignee: Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева
Priority date: 1981-01-29
Filing date: 1981-01-29
Publication date: 1983-04-07

Abstract

УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОГО УПРОЧНЕНИЯ шариками , содержащее ультразвуковой преобразователь и соединенный с ним волновод в виде стакана, отличающеес тем, что, с целью улучшени качества упрочнени и повышени производительности при обработке внутренний поверхностей деталей типа колец, оно снабжено отражателем« выполненным в виде усеченного конуса , установленного меньшим основа- , нием на дне стакана и закрепленного на ультразвуковом преобразователе. ё :о :о ;л

Description

Изобретение относится к машиностроению; в частности к технологии упрочнения внутренних поверхностей , цилиндрических заготовок металлическими шарикамй, приводимыми в колебательное движение ультразвуковым ин- $ струментом.

Известны ультразвуковые устройства для упрочнения поверхностей, содержащие' ультразвуковой преобразователь, концентратор которого соединен Ю ό волноводом, выполненным в форме стакана [1 и 2] . Упрочнение осуществляется стальными шариками, приводимыми в движение колеблющимся с ультразвуковой частотой волноводом-стака- 15 ном.

Применение таких устройств не позволяет обеспечить высокое качество упрочненного слоя, особенно при обработке внутренних поверхностей за~20 готовок. Это выражается в неоднородности пластической деформации поверхности заготовки и происходит вследствие того, что шарики совершают хаотическое движение с разными углами , 25 атаки поверхности. С увеличением количества шариков хаотичность их движения увеличивается. В большинстве случаев наблюдается косой удар шариков об обрабатываемую поверхность. Это приводит, кроме упрочнения, к изнашиванию поверхности -и потере деталью правильной геометрической (формы. Время упрочнения велико, так как при косом ударе только незначительная часть кинематической энергии расходуется на пластическую деформацию обрабатываемой поверхности.

Известно также устройство для пес· ко- или дробеструйной очистки внутренней поверхности труб, содержащее 40 стержень со сменным коническим наконечником, больший диаметр которого соответствует диаметру трубы. Конический наконечник служит, для отражения струи песка или дроби на стенки 45 трубы [3].

Однако при обработке значительная часть кинетической энергии струи песка или дроби теряется при ее ударе о конический наконечник и процесс эд очистки и упрочнения внутренней поверхности происходит менее интенсивно, необходимы большие затраты времени, чем при прямом ударе струи.

Целью изобретения является улучшение характеристик упрочняемой поверхности и снижение времени обработки при упрочнении внутренних поверхностей заготовок типа колец.

Цель достигается тем, что в ультразвуковое устройство для поверхностного упрочнения шариками, содержащее ⁵ ультразвуковой преобразователь и соединенный с ним волновод в виде стакана, введен отражатель, выполненный в виде усеченного конуса, установленного меньшим основанием на дне 1θ стакана и закрепленного на преобразователе .

Предложенное ультразвуковое устройство изображено н'а чертеже.

Заготовка 1, внутреннюю поверх15 ность которой надо упрочнить, вставляется в волновод-стакан 2. Дно 3 волновода-стакана прижимается к торцу 4 концентратора 5 основанием 6 конического отражателя 7 при завер20 тывании хвостовика 8’с резьбой в отверстие 9 концентратора. Волноводстакан может быть составлен из заготовок, внутренние поверхности которых упрочняют. Угол наклона коничес25 кого отражателя равен 45°. Это обес- печивает удары шариков 10 об упрочняемую поверхность под углом, близким к прямому.

На кривой 11 показано распределе3Q ние амплитуд смещения дна стаканаволновода . '

Устройство работает следующим образом.

В волновод-стакан вставляют эагоς товки, которые нужно упрочнить, и

Ί·’ засыпают в один слой шарики. Ввертывают в концентратор конический отражатель. Создают ультразвуковые колебания. Шарики получают энергию от колеблющегося с ультразвуковой час40 тотой дна волновода-стакана. Ударяясь о колеблющийся с ультразвуковой частотой конический отражатель, шарики приобретают дополнительную кинетическую энергию и, отражаясь от 45 конуса, ударяются об упрочняемую поверхность заготовки под углом, близким к прямому. Угол атаки зависит от соотношения диаметра и высоты волновода-стакана.

При использовании предлагаемого устройства для упрочнения заготовок из стали ШХ15 твердость по Виккерсу ,HV 1080-1100 достигается за 5 мин вместо 15 мин при упрочнении на изг, вестных ультразвуковых установках, при этом наблюдается более однородная поверхность, улучшаются точностные характеристики.

Подписное

ВНИИПИ Заказ 2589/10 Тираж 793

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул.

Проектная, 4

Claims

УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОГО УПРОЧНЕНИЯ шариками, содержащее ультразвуковой преобразователь и соединенный с ним волновод в виде стакана, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества упрочнения и повышения производительности при обработ, ке внутренних поверхностей деталей типа колец, оно снабжено отражателем_л выполненным в виде усеченного конуса, установленного меньшим основа- ₍. нием на дне стакана и закрепленного на ультразвуковом преобразователе.

с >1009735