SU1184617A1 - Устройство дл ультразвукового сверлени материалов - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО СВЕРЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ, в котором инструмент - сверло соединен с волноводом, имеющим боковой вырез, предназначенный дл  создани  изгибных колебаний , отличающеес  тем, что, с целью повышени  производительности обработки, сверло располагают таким образом, чтобы его режушие кромки были параллельны плоскости, проход щей через ось волновода и наибольшее по площади сечение выреза. i (Л х о:

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  обработки материалов резанием и может найти применение при изготовлении деталей из труднообрабатываемых материалов.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности ультразвукового сверлени  путем создани  дополнительных перемещений сверла в направлении режупдих кромок.

Спиральное двухперое сверло устанавли вают в волноводе, имеющем боковой вырез, обеспечивающий создание изгибных колебаний ,таким образом, чтобы режущие кромки были параллельны плоскости, проход щей через ось волновода и наибольшее по площади сечение выреза волновода. Это позвол ет получить кроме продольных ультразвуковых колебаний изгибные колебани  в плоскости, параллельной режущим кромкам сверла и проход щей через его ось, что обеспечивает дополнительные режущие движени  в направлении режуашх кромок (по типу резани  ножом), увеличение глубины врезани  сверла в обрабатываемый материал без увеличени  усили  подачи.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - продольные колебани  сверла (а) и продольно-изгибные колебани  (б).

Продольно-изгибна  колебательна  система (фиг. 1) состоит из пьезокерамического преобразовател  1, пассивной частоты понижающей накладки 2, активной накладки - волновода 3 с вырезом 4 и жестко присоединенного к волноводу 3 сверла 5.

Устройство работает следующим образом.

В волноводе 3 пьезокерамический преобразователь 1 возбуждает продольные колебани , распределение амплитуд которых 6 показано на фиг. 1. На участке до дисбалансного выреза 4 эти колебани  аналогичны колебани м обычной продольной колебательной системы.

На участке, где находитс  вырез, за счет акустической неоднородности сечени  вдоль продольной оси рабочий конец волновода 3 совершает не только продольные, но и изгибные колебани , которые в данном случае лежат в плоскости, проход щей через ось преобразовател  и пересекающей вырез в направлении его наибольшего по площади поперечного сечени , т. е. в направлении наименьшей жесткости колебательной системы . Распределение амплитуд смещений изгибных колебаний 7 показано на фиг. 1.

Изгибные колебани  от волновода 3 передают сверлу 5, закрепленному так, что peжущие кромки его расположены параллельно плоскости изгибных колебаний.

Длину выступающей из волновода части сверла выбирают такой, чтобы его вершина находилась в плоскости наибольшей суммарной величины амплитуд продольных 6 и изгибных 7 колебаний. Это обеспечивает максимальное движение сверла в осевом направлении на величину Б (фиг. За) под воздействием продольных ультразвуковых колебаний и смешение кромки сверла на величину В перпендикул рно его оси, как показано на фиг. 36. Такое смещение создает дополнительное режущее усилие в направлении режущей кромки, помога  тем самым врезанию ее в обрабатываемый материал.

Предлагаемое устройство дл  сверлени  позвол ет повысить производительность процесса за счет дополнительного режущего движени  вдоль режущей кромки.

Пример. Производ т обработку сверлом 4,2 мм на токарном станке материала Д16: осевое усилие 15 кг; скорость вращени  1000 об/мин; машинное врем  одного прохода 120с; число проходов 8.

Пассивна  часть 2 колебательной системы выполнена в виде конуса Морзе и вставлена в пиноль задней бабки токарного станка.

У активной части 3 системы (волновода) сделан вырез, который обеспечивает трансформацию продольных колебаний волновода, создаваемых пьезокерамическими преобразовател ми , в продольно-изгибные.

Сверло установлено в цангу, котора  находитс  в отверстии торца волновода.

В цанге сверло разворачивают так, чтобы направление его режущих кромок совпадало с риской, обозначающей плоскость ОО (фиг. 2), проход щую через ось волновода и пересекающую вырез в нем в направлении его наибольшего по площади поперечного сечени , т. е. с плоскостью изгибных колебаний вибратора, после чего сверло зажимают в цанге накидной гайкой.

Сверление сначала производ т без ультразвуковых колебаний, а затем с ультразвуковыми колебани ми, причем направление режущих кромок сверла относительно плоскости изгибных колебаний волновода мен етс  под углами О, 45 и 90°.

При направлении плоскости изгибных ультразвуковых колебаний параллельно режущим кромкам сверла производительность увеличиваетс  в 2,2 раза; при направлении под углом 45° - в 1,2 раза, а под углом 90°- в 1,1 раза по сравнению с обычным сверлением .

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО СВЕРЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ, в котором инструмент — сверло соединен с волноводом, имеющим боковой вырез, предназначенный для создания изгибных колебаний, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности обработки, сверло располагают таким образом, чтобы его режущие кромки были параллельны плоскости, проходящей через ось волновода и наибольшее по площади сечение выреза.