SU874282A1 - Сборна прошивка - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электрофизическим и электрохимическим методам обработки и, в частности, касаетс  инструмента дл  ультразвуковой прот жки и про ивки.

Дл  обработки отверстий используютс  две разновидности инструментов , имеющих поступательное рабочее движение: прот жки и прошивки; прот жки прот гиваютс  через обрабатываемое отверстие детали, а прошивки проталкиваютс  через него. В последнем случае нагрузка прилагаетс  к опорному торцу прошивки.

Известны опорные дефор -шрующие .прошивки и прот жки, состо щие из стержн , на котором неподвижно закреплены деформирующие элементы, разделенные дистанционными втулками.

Недостатком таких инструментов  вл етс  то, что они не могут быть применены дл  обработки с наложением на инструмент продольных ультразвуковых колебаний из-за значительных потерь в местах соединений деформирующих элементов с дистанционными втулками.

Известна прот жка дл  обработки отверстий с наложением колебаний, состо ща  из стержн-  (оправки), на

(54) СБОРНАЯ ПРОШИВКА

котором установлены один или несколько деформирующих элементов, выполненных в виде тарельчатых пружин, свободно установленных на оправке и импульсно сжимае1 ых упорным кольцом, жестко соединенным с помощью штифта со штоком, расположенным внутри оправки. Шток приводитс  в колебательное движение в осеto вом направлении, деформирующие тарельчатые элементы сжимгиотс , увеличива  свой наружный диаметр, чем достигаетс  импульсное воздействие на обрабатываемую поверхность I.

IS

Известна также ультразвукова  прот жка (прошивка), состо ща  из стержн , на котором размещены деформирующие элементы и дистанционные втулки, раздел ющие деформирующие

20 элементы. Часть деформирующих элементов установлена на стержне с возможностью перемещени  вдоль оси прот жки .Деформирующие элементы,имеющие возможность перемещени  вдоль оси

25 прот жки, чередуютс  с неподвижно -закрепленными (2.

Недостатком прот жки  вл ютс  значительные потери на торцах деформирующих элемен1;ов и дистанционных

30 втулок. Кроме того дл  уменьшени  отражени  ультразвуковых колебаний участками торцов, где имеютс  зазоры между торцами деформирующих элементов и дистанционных втулок, торцы (деформирующих элементов и дистанционных втулок необходимо притирать друг к другу, что увеличивает трудоемкость изготовлени  прот жек. . Целью изббретени   вл етс  снижение трудоемкости и увеличение производительности обработки. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в сборной прошивке, включающей стержень и размещенные на нем в пучности смещений деформирующие элементы разделенные дистанционными втулками и контактирующие с ними периферийной частью поверхности торцов, переднюю направл ющую и зажимные элементы, между торцами деформирующих элементов и дистанционных втулок установлены шайбы тарельчатой формы из пластичного материала, обращенные меньшими основани ми от передней направл ющей причем наружный диаметр каждой из шайб составл ет 0,8-0,95 наружного диаметра дистанционной втулки. Боковые поверхности шайб тарельчатой формы могут быть образованы кривыми второго пор дка или другими сложными кривыми. Однако .технологически наиболее просто боковые поверхности шайб выполн ть в виде усеченных кону сов, имеющих общее большее основание Дл  обеспечени  надежного контакта боковых поверхностей шайб с торцами дистанционных втулок и рабочих элеме тов в процессе сборки и эксплуатации прошивок при минимальных потер х эне гии в шайбах предпочтительно угол ко нусности наружного конуса шайбы тарельчатой формы выполн ть меньше угл конусности внутреннего конуса на вел чину, определ емую зависимостью t T-t 1--% где V- угол конусности наружного ко , нуса шайбы; Ц)- угол конусности внутреннего конуса шайбы; D - наружный диаметр шайбы, мм; d - диаметр отверсти  шайбы, мм. Оснащение прошивки шайбами тарель чатой формы,располагаемыми между тор цами деформирующих элементов и диста ционных втулок,изготовленных из плас . тичного материала,позвол ет снизить трудоемкость изготовлени  прошивки, так как отпадает необходимость в при тирке торцов дистанционных втулок и деформирующих элементов. Все неточности изготовлени  торцов заполн ютс пластичньм металлом шайбы при зат жк деформирующих элементов и дистанцион ных втулок на стержне прсшивки зажим ными элементами. Одновременно уменьшаютс  потери энергии колебаний за счет исключени  зазоров между торца :: и деформирующих элементов и дистанцинных втулок. Дл  того, чтобы при зат жке деформировались только шайбы, твёрдость материала шайб должна быть не менее, чем в 1,3 раза ниже твердости материала дистанционных втулок. Если соотношение твердостей меньше 1,3, то при зат жке рабочих элементов и дистанционных втулок на стержне вначале будут деформироватьс  шайбы. Но так как материал щайбы упрочн етс , то его твердость достигает твердости материала дистанционных втулок, что приводит к их деформированию. При соотношении твердостей дистанционных втулок и шайб более 1,3 этого наблюдатьс  не будет. Выполнение наружного диаметра шайбы тарельчатой формы до 0,95 наружного диаметра дистанционной втулки исключает разрушение кро- мок деформирующих элементов при их зат жке на стержне, уменьшает потери энергии. При отношении этих диаметров, превышающем 0,95, ширина по ска на торце деформирующего элемента оказываетс  недостаточной дл  защиты кромки от разрушени . При наружном диаметре шайбы, меньшем 0,8 наружного диаметра дистанционной втулки, резко увеличитс  трудоемкость изготовлени  прот жки из-за необходимости притирки контактирующих по сков торцов деформирующего элемента и дистанционной втулки. Трудоемкость изготовлени  щайб с боковыми поверхност ми, образованными усеченными конусами, наименьша  по сравнению с другими видами кривых, образующих эти поверхности. Толщина шайб 1-3 мм. На чертеже изображен один из вариантов прошивки, общий вид. Прошивка состоит из стержн  (оправки ) 1 , на котором размещены деформирующие элементы 2 и 3, разделенные , дистанционной втулкой 4. Между торцами деформирующих элементов 2 и 3, дистанционной втулкой 4, передней направл ющей 5 и буртом стержн  1 установлены шайбы 6-9 из пластичного материала, например из меди Стержень 1 и передн   направл юща  5 изготовлены из одного материала, например из стали Х18Н10Т. Деформирующие элементы 2 и 3, дистанционна  втулка 4 и тарельчатые шайбы 6-9 зажаты на стержне 1 передней направл ющей 5 и контргайкой 10. .. Боковые поверхности шайб 6-9 образованы усеченными конусами, которые имеют общие большие основани  и обращены меньшими основани ми от передней направл ющей 5 и контактируют без зазора с торцом бурта 11, опорными торцами 12 и противоположными опорными торцами 13 деформирующих элементов и торцами 14 дистанционной втулки 4 и торцом 15 передней направл ющей. Наружные диаметры D шайб меньше наружного диаметра Dg дистанционной втулки на двойную ширину по ска б

шириной ;. На ширине этого по ска обеспечиваетс  непосредственный контакт торца бурта 11 стержн  1с опорньом торцом 12 деформирующего эле . мента 2, противоположного опорному торцу деформиру1рщего элемента 2с торцом дистанционной втулки 4 и т.д. |Это предохран ет острые кромки твердосплавных деформирующих элементов о выкрашивани . Опорные торцы 12 твердосплавных деформирующих элементов 2 и 3, изготовленных, например, из ,сплава ВК15, образованы усеченным конусом с углом конусности S, равным 90-170. Этот торец контактирует на ширине по ска t с торцом бурта стержн  1 или дистанционной втулки 4. Остальна  поверхность торца 11 бурта стержн  1 или торца 14 дистанциойной втулки 4 выполнена в виде усеченного конуса с углом конусностиЧ, котора  меньше угла Ф на величину, определ емую приведенной ранее зависимостью . Пространство между этими конусами заполнено материалом шайб 6 и 8 Противоположные опорные торцы деформирующих элементов образованы двум  усеченными конусами: первый - с углом конусности 3, равным 90-170 и второй - с углом конусности св занный с углом данной ранее зависимостью . Второй конус контактирует с торцом дистанционной втулки 4 или передней направл ющей 5. Между противоположным опорным торцами 13 деформирующих элементов 2 и 3 и торцом 15 передней направл ющей 5 или дистанционной втулки 4 расположены шайбы 7 и 9.

Собирают прошивку следующим образом .

На стержень 1 прошивку устанавливаю1 шайбу 6, котора  изготовлена так, что диаметр ее отверсти  несколько больше дигилетра стержн , угол большего конуса несколько больше угла Ч , а угол меньшего конуса несколько меньше угла Ч . Затем на стержень 1 :устанавливают деформирующий элемент 2 и шайбу 7, аналогичную шайбе 6, и т.д. После установки шайбы 9 производ т зат жку на стержне 1 деформирующих элементов 2 и 3, дистанционной втулки 4 и шайб 6-9 передней направл ющей 5. Зат жку производ т ДО тех пор, пока не исчезнут зазоры на наружной поверхности прошивки между торцами деформирующих элементов 2 и 3, буртом стержн  1, дистанционно втулкой 4 и передней направл ющей 5. В процессе зат жки происходит деформирование шайб 6-9, так как твердость материала их не менее, чем в 1,3 раза ниже твердости материала стержн  1, дистанционной втулки 4 и направл ющей 5,- металл шайб течет в направлеНИИ стержн  прошивки.

Работает прошивка следующим образом .,

Сборна  прошивка при помощи резьбовой щпильки подсоедин етс  торцом 16 к концентратору ультразвуковых колебаний преобразовател  (не показан и на нее подаютс  колебани .

Практика изготовлени  твердосплавных деформирующих элементов с торцами конической формы показала, что трудоемкость притирки торцов деформирующих элементов и дистанционных втулок примерно равна трудое,мкости их изготовлени . Так, например, трудоемкость изготовлени  твердосплавного деформирующего элемента с наружным диаметром 32 мм составл ет 3,5 ч, а трудоемкость притирки их конических торцов и торцов дистанционных втулок - 33 ,5 ч, т.е. равна трудоемкости их изготовлени . Поэтому основным преимуществом прошивки  вл етс  то, что трудоемкость изготовлени  ее снижаетс  в 1,5-2 раза, так как отпадает необходимость в притирКе торцов деформирующих элементов, дистанционных втулок, передней направл ющей и бурта стержн  прошивки. Кроме того, из-за отсутстви  зазоров между торцами рабочих элементов и дистанционных втулок значительно уменьшаютс  потери энергии, что повышает эффективность обработки.

Применение прошивки позвол ет снизить на 40-70% остаточные напр жени  в стенке детали. Значительное снижени остаточных напр жений при обработке такой прошивкой позволит использовать jвысокопроизводительный процесс дефор1мирующего прот гивани  дл  обработки деталей, подлежащих длительному сроку хранени , а также .деталей точной оптики .

Claims (2)

1. Сборна  прошивка дл  ультразвуковой обработки, содержаща  стержень с деформирующими элементами, рг1змещенными в пучности смещений и разделенными дистанционными втулками, переднюю направл ющую и зажимные элементы, о тлйчающа с  тем, что, с целью уменьшени  трудоемкости изготовлени  и увеличени  производительности обработки , прошивка снабжена шайбами тарельчатой формы из пластичного материала , установленными между торцами .деформирующих элементов и дистанционных втулок и обращенными меньшим основанием от передней направл ющей.

2. Прошивка ПОП.1, отличающа с  тем, что наружный диаметр шайб составл ет 0,8-0,95 наружного диаметра дистанционной втулки. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 671947, кл. В 23 D 43/02, 19784

2.Авторское свидетельство СССР по за вке 2698859/08, 20.12.78. .

/5