SU787154A1

SU787154A1 - Ultrasonic grinding head

Info

Publication number: SU787154A1
Application number: SU772455607A
Authority: SU
Inventors: Алексей Иванович Марков; Петр Алексеевич Ермак
Original assignee: Московский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1977-02-23
Filing date: 1977-02-23
Publication date: 1980-12-18

Description

54) УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ШЛИФОВАЛЬНАЯ ГОЛСВКА54) ULTRASONIC GRINDING HEAD

II

Изобретение относитс к машиностроению и приборостроению, а именно к ультразвуковой обработке вращающимс 1шструментом , и может примен тьс при шлифовании свобош ым и закрепленным абразивно-алмазным или эл1: боровым инструментом, при разрезке твердых хрупких материалов и т,о.The invention relates to mechanical engineering and instrument making, namely to ultrasonic processing with rotating 1-tool, and can be used in grinding free and fixed abrasive-diamond or el1: boron tools, in cutting hard fragile materials, and so on.

Известны ультразвуковые колебательные системы цл обработки хрупких материалов свобош ым абразивным инструментом , содержащие кольцевой магнито- стрикционный преобразователь и концентратор .соединенный с фланцем краплени 0-. Однако они не обеспечивают достаточной производительности обработки из-GQ малых значений ампл11туды смещений радиальных колебаний концентратора .Ultrasonic oscillatory systems for the treatment of fragile materials with free abrasive tools are known, which contain an annular magnetostriction transducer and a concentrator connected to the flange of the crushing 0-. However, they do not provide sufficient processing performance due to small GQ values of the amplitude of the displacement of the radial oscillations of the concentrator.

Известны ультразвуковые шлифоваль- ,ные головки, соцержгицие кольцевой магнитострикционный преобразователь, имеющий радиальные пазы, которые дел т преобразоватолзз на несколько секторовUltrasonic grinding heads are known, a societal ring annular magnetostrictive transducer having radial grooves, which divide the transducer into several sectors.

большой и малой массы. При использовании головки шлифование осуществл етс абразивными брусками, прикрепленными к рабочей поверхности секторе малой массы 2.large and low mass. When using the head, grinding is performed by abrasive sticks attached to the working surface of the low-mass sector 2.

Однако шлифовальные головки имеют неравномерную амплитуду колебаний раЗочей поверхности и сложны в изготовлении .However, grinding heads have an uneven amplitude of oscillations of the FUNCTION surface and are difficult to manufacture.

Цель изобретени - увеличение режущего периметра и равномерное распределение амплитуд смещений на рабочей поверхности.The purpose of the invention is to increase the cutting perimeter and uniform distribution of the displacement amplitudes on the working surface.

Цель достигаетс тем, что кольцевые магнитострикционный преобразователь и концентратор выполнены с рациально направленными пазами, равномерно расположенными по окружности. При этом число пазов ко щентратора равно или кратно числу пазов преобразовател . Пазы концентратора расположены против пазов преобразовател и выход т на рабочую поверхность. Дл того, чтобы на рабочей поверхности концентратора не возш{кали 3 изгибные колебани , рассто ние между соседними пазами не должно превышать Я /2, где - длина процольной волны. Ширина кольца магнитосгрикци- онного преобразовател и кольца концентратора равна Л /4. Это позвол ет уменьшить габаритны размеры головки и повысить ее надежность . На фиг. 1 схематически изображена ультразвукова шлифовальна головка на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Головка содержит кольцевой магнито стрикционный преобразователь 1, кольцевой концентратор 2, фланец 3 крепле ни , соединенный с концентратором 2 в пучности напр жений, В преобразователе имеютс пазы 4, в концентраторе пазы 5. Пазы 5 концентратора расположены такимобразом, что они выход на рабочую поверхность концентратора Пазы концентратора расположены равномерно по окружности и дел т всю колебательную систему на р д оди- наковых секторов, рассто ние между которыми менее TV /2. Ширина колец преобразовател I и концентратора 2 равна Л. /4, где Л -длина продольной волны. На рабочей поверхности концентратора 2, расположенной между пазами, закрепл етс абразивный, алмазный или альборовый инструмент 6, Наличие радиальных пазов 4 и 5 в преобразователе 1 и концентраторе 2, равномерно расположе1шых поокружности , позвол ет разделить всю кольцевую колебательную систему на . р д одинаковых секторов, в пределах которых распростран ютс продольные волны. Обмотки 7 возбужцени преобразовател I расположены в пазах 4 Шлифовальна головка работает сле дующим образом. Головка закрепл етс на шпинделе шлифовального станка (на чертеже не показал) за фланец 3, и ей сообщает вращательное движение. На обмоту 7 возбуждени подаетс напр жение т ультразвукового генератора (на череже не показан). Ультразвуковые колебйни , возбуждаемые в концентраторе 2, соойцаютс инструменту 6. Ультразвукова шлифовальна головка позвол ет повысить производитеш ность обработки вращающимс абразивно-алмазным инструментом за счет равномер ного распределени .амплитуды колебаний на рабочей поверхности. Она технологична в изготовлении и эксплуатаФормула изобретени 1, Ультразвукова шлифовальна головка , содержаща кольцевые преобразователь и концентратор, соединенный с концентратором фланец креплени головки , отличающа с тем, ( что, с целью повышени . эксплуатационНых свойств и производительности обработки , преобразователь и концентратор выполнены с радиально направленными пазами, равномерно расположенными по окружности на рассто нии меньшем X /2, где X/ -алина волны продоль ,ных колебаний,,- при этом число пазов концентратора равно или кратно числу пазов преобразовател , и пазы концент ратора выход т на рабочую повер ность шлифовальной головки. 2. Головка по п. I, о т л и ч а ю- щ а с тем, что ширина -феофазовател и концентратора равна Я, /4. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии N9 38-18648, кл. 75 N 5, опублик. 1963. 2.Патент США № 3 273 288, кл. 51-72, опублик. 1906.The goal is achieved by the fact that the annular magnetostrictive transducer and the concentrator are made with rationally oriented grooves evenly spaced around the circumference. In this case, the number of slots in the co-centrator is equal to or a multiple of the number of slots in the converter. The slots of the concentrator are located opposite the slots of the converter and extend to the working surface. In order to prevent flexing oscillations on the working surface of the concentrator, the distance between adjacent grooves should not exceed I / 2, where is the length of the process wave. The width of the ring of the magneto-grip transducer and the ring of the concentrator is L / 4. This makes it possible to reduce the overall dimensions of the head and increase its reliability. FIG. 1 shows schematically the ultrasonic grinding head in FIG. 2 is a section A-A in FIG. 1. The head contains an annular magnetostriction transducer 1, an annular concentrator 2, a flange 3 of the fastener connected to the concentrator 2 in the antinodes of stresses. In the converter there are grooves 4, in the concentrator grooves 5. The grooves 5 of the concentrator are arranged in such a way that they reach the working concentrator surface The concentrator grooves are evenly spaced around the circumference and divide the entire oscillatory system into a number of identical sectors, the distance between which is less than TV / 2. The width of the rings of the transducer I and the hub 2 is equal to L. / 4, where L is the length of the longitudinal wave. On the working surface of the concentrator 2, located between the grooves, an abrasive, diamond or alborovy tool 6 is fixed. The presence of radial grooves 4 and 5 in the converter 1 and the concentrator 2, which are evenly spaced around the circumference, allows the entire ring oscillatory system to be divided by a number of identical sectors within which longitudinal waves propagate. The windings 7 excite the transducer I in the slots 4. The grinding head works as follows. The head is fixed on the grinding machine spindle (it was not shown in the drawing) for the flange 3, and a rotational movement reports it. On the excitation winding 7, a voltage T of the ultrasonic generator is supplied (not shown). The ultrasonic vibrations excited in the concentrator 2 are coupled to the tool 6. The ultrasonic grinding head makes it possible to increase the processing performance of the rotating abrasive-diamond tool due to the uniform distribution of the oscillation amplitudes on the working surface. It is technologically advanced in manufacturing and operation. Formula 1: Ultrasonic grinding head comprising an annular transducer and a concentrator connected to the concentrator flange of the head fastening, which (for the purpose of improving operational properties and processing performance, the transducer and concentrator are made with radially directed grooves evenly spaced around the circumference at a distance less than X / 2, where X / -aline waves of longitudinal oscillations, - with the number of grooves of the concentrator p clearly or a multiple of the number of slots of the converter, and the concentrator grooves extend to the working surface of the grinding head. 2. The head according to item I, is about the same width as the phage phaser and the concentrator I, / 4. Sources of information taken into account in the examination 1. Japanese Patent N9 38-18648, class 75 N 5, published 1963. 2. US patent No. 3,273,288, class 51-72, published 1906.

Claims

Claim

1. Ultrasonic grinding go- agile ^20, comprising a hub and annular transducer coupled to the hub flange mount head, wherein, t that, in order to increase · ekspluatapion ²⁵ GOVERNMENTAL properties and processing performance, the transmitter and the hub formed with a radially directed grooves uniformly circumferentially spaced less

30 X / 2, where A is the length of the wave of longitudinal vibrations ,, - the number of grooves of the concentrator equal to or a multiple of the number of grooves of the transducer, and the grooves of the concentrator go to the working surface 35 of the grinding head.

2. Head on π. 1, with the fact that the width of the converter and the hub is A / 4.