SU1196239A1 - Установка дл обработки металлов поверхностным пластическим деформированием с применением ультразвука - Google Patents

Abstract

УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТЮ1 МЕТАЛЛОВ ПОВЕРХНОСТНЫМ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВ ИЕМ С ПРИМЕНЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКА , содержаща  магнитострикционCfM / I ный преобразователь, акустический волновод с каналами дл  подвода СОЖ, соединенный с мембраной-распылителем, и рабочий инструмент, о т л и ч а rout а   с   тем, что, с целью повышени  качества обрабатываемой поверхности , мембрана-распылитель выполнен-а в виде тонкостенного конуса с половиной угла конуса при вершине 20-30°, а длина образующей и рассто ние от торца волновода до места соединени  его с конусом равны четверти длины ультразвуковой волны, при этом часть каналов дл  подвода СОЖ выполнена с выходом в полость, обра эованную 1ОКОВОЙ поверхностью волновода и конусом. /0 3

Description

1

Изобретение относитс  к обработке металлов поверхностным пластическим деформированием и может быть использовано в машиностроении при чистовой обработке деталей.

Цель изобретени  - повышение качества обрабатываемой поверхности.

На фиг.1 изображена установка дл  обработки металлов поверхностным пластическим деформированием с применением ультразвука общий вид; на фиг.2 разрезна  конусна  втулка дл  креплени  инструмента.

Установка состоит из магнитострикционного преобразовател  1, волновода 2 с каналами 3 дл  подвода СОЖ, сочлененного с мембраной-распылителем 4, внутренн   поверхность 5 которой вместе с наружной поверхностью 6 волновода образуют полость 7., алмазного инструмента 8, креп щегос  в волноводе разрезной конусной втулкой 9 и взаимодействующего с обрабатываемой деталью 10.

Установка работает следуюпщм образом .

Рабочий инструмент 8 с помощью разрезной конической втулки 9 устанавливаетс  в волноводе 2 и прижимаетс  к поверхности обрабатываемой детали 10 через тарированную пружину . Усилие прижати  обеспечивает тре буемый акустический контакт и хорошую передачу колебаний от магнитострикционного преобразовател  1 у. инструменту 8. Смазка под давлением подаетс  через каналы 3 в полость 7. При работе магнитострикционного преобразовател  1 распыление СОЖ осуществл етс  как минимум в двух стади х: первично - в каналах 3 дл  подвода СОЖ и при выходе в полость 7 на наружной поверхности 6 волновода 2; вторично - в полости 7 на наружной 6 и внутренней 5 поверхност х , в результате чего СОЖ измельчаетс  в туман, который фокусиру етс  в зону взаимодействи  инструмен та 8 с обрабатываемой деталью 10.

Получение тумана улучшает услови  смазки, а фокусировка (при тех же услови х смазки ) уменьшает расход

96239

СОЖ. Больша  эффективность смазочного действи  распыленных жидкостей , св зана с возможностью проникновени  кислорода воздуха в зону обработки и интенсивной ионизацией внешней среды.

Геометрические размеры конусамембраны 4 и рассто ние от места сочленени  его с волноводом 2 до 10 торца последнего выбраны из следующих соображений: выполнение конусамембраны с углами полураствора более 30 приводит к возникновению дополнительных изгибных и поперечных

15 колебаний, вызывающих значительное рассеивание акустической энергии (т.е.максимальный диаметр мембраныраспылител  становитс  сравнимым с полудлиной волны поперечных и изгиб20 ных колебаний); выполнение конусамембраны с углами полураствора менее 20 нецелесообразно из-за нарушени  фокусировки устройства, что ведет к увеличению размытости п тна СОЖ

25 (т.е.ухудшаютс  услови  смазки и охлаждени  инструмента и, как следствие , ухудшаетс  качество поверхности обрабатываемой детали).

Четвертьволновые длины образующей конуса-мембраны и рассто ние сочленени  его с волноводом от торца последнего выбраны из условий уменьшени  рассеивани  акустической энергии, чем обеспечиваетс  работа устройства в резонансе.

35

Пример. Обрабатываютс  оправки станов холодной прокатки труб с исходной микротвердостью поверхности 600 кг/см и чистотой поверхности 78 (восьмой класс). Оправки обраба40

тываютс  алмазными выглаживател ми. Частота колебаний 18,3 кГц, амплитуда колебаний 10 мкм. Усилие прижати  инструмента 6 кг.

В результате обработки микротвер45 дость поверхности увеличиваетс  на 20-25% и составл ет 780-800 кг/мм дл  нехромированных поверхностей и 1100-1150 кг/мм - дл  хромированных. Чистота поверхности оправок улучша50 етс  на 2 класса, что позвол ет исключить одну операцию (полировку).

Claims (1)

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ПОВЕРХНОСТНЫМ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ С ПРИМЕНЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКА, содержащая магнитострикцион- ный преобразователь, акустический волновод с каналами для подвода СОЖ, соединенный с мембраной-распылителем, и рабочий инструмент, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества обрабатываемой поверхности, мембрана-распылитель выполнена в виде тонкостенного конуса с половиной угла конуса при вершине 20-30°, а длина образующей и расстояние от торца волновода до места соединения его с конусом равны четверти длины ультразвуковой волны, при этом часть каналов для подвода СОЖ выполнена с выходом в полость, образованную боковой поверхностью волновода и конусом.