Способ ультразвуковой обработки

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублйк(23) Приоритет -Гооудэротвеиный комитет СССР, ао делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ Изобретение относится к механической обработке материалов при воздействии ультразвуковых колебаний и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.Известен способ обработки материа 5 лов резаньем с наложением ультраввуковых колебаний на инструмент, при котором измеряют частоту максимального поглощения ультразвука обрабаО тываемым материалом и накладывают ее на инструмент в процессе обработки 1 1,Способ не позволяет оценить полностью реакцию нагрузки и компенсирот 5 вать рассогласование колебательной системы.Известен также способ ультразвуковой обработки, при котором осуществляется предварительная настройка концентратора на резонансную частоту преобразователя на холостом ходу, а масса инструмента определяется из условия ттт =ЙРО "ц,т , . где Р -номинальное усилие подачи а - резонансная амплитуда концентратора на холостом ходу, сИ - круговая резонансная частота вибратора 1.2 . Это обеспечивает компенсацию рассогласования акустического Узла преобразователь-концентратрр, обусловленную реакцией .обрабатываемой детали на усилие подачи. Способ позволяет учесть только реакцию обрабатываемой детали на усилие подачи, в то время как рассогласование происходит также под действием других факторов (например, крутящего момента при ультра- звуковом нарезании резьбы).Цель изобретения - уменьшение потерь энергии путем компенсации рассогласования акустической системы при максимальной реакции нагрузки.Указанная цель достигается тем, что акустическую колебательную систему преобразователь-концентратор- инструмент, предварительно настраивают на холостом ходу в резонанс869846 ЭО Формула изобретения Я ВНИИПИ Заказ 8708/12 Тираж 530 . Подписноефилиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 на собственную частоту преобразователя. Ведут обработку детали. до набора станком максимальной технологи-,ческой нагрузки, при которой измеряют резонансную частоту акустической системы. Отводят инструмент отобрабатываемой детали и акустическуюсистему перестраивают на частоту1=2 Г -ГН путем изменения характерисОтик инструмента иди концентратора, 1 Онапример удлиняя или укорачивая ихили изменяя массу. Способ основанна том, что изменение резонанснойчастоты акустической колебательнойсистемы преобразователь-инструментобусловленное реакциями обрабатываеиой детали, компенсируется соответствующим подбором характеристик инструмента или концентратора.Например, ультразвуковое нарезание М 76 х 6 резьбы по предлагаемомуспосдбу метчиком реализуется следующим образом,В режиме хЬлостогохода акустическую колебательную систему ультразвукового резьбонарезного станка настраивают на собственную частоту преобразователя 1 =22 кГц путем выбора раз-омеров концентратора и метчика, обеспечивающих их собственную частоту,равную собственной частоте преобразователя, Начинают обрабатывать деталь: по мере входа заборной частиметчика в деталь увеличивается технологическая нагрузка (крутящий момент) на инс".румент. Резонансная частота колебательной системы измеряется частотомером. При максимальнойтехнологической нагрузке, котораяизмеряется станцией, резонансная частота системы становится равной Х 1==24 кГц. Замерив частоту останавливают обработку и отводят инструментот детали. На холостом ходу акустическую систему перестраивают на частоту 1=21 -Ги=2 х 22 - 24 =20 кГц 45опутем, например, закрепления дополнительной массы на хвостовике метчика, После того продолжают обработку. Частота Г = 20 кГц настроеннойНтаким образом системы смещена относительно собственной частоты вибратора о=22 кГц на величину, равную М=ГН".-Го"24-22=2 кГц в сторону, противоположную изменению резонансной частоты под действиеи обрабатываемойдетали.На холостом ходу амплитуда колебаний инструмента мала. По мере увеличейия технологической нагрузкина инструмент резонансная частотасистемы смещается в направлении собственной частоты внбратораамплитуда колебаний инструмента возрастает,При достижении технологическойнагрузкой максимального значения резонансная частота системы становится равной собственной частоте преобразователя о. В этом случае преобразователь и вся колебательнаясистема работают в оптимальном режиме и амплитуда колебаний инструмента максимальна.Предложенный способ ультразвуковойобработки позволяет реализовать резонансную настройку акустической системы станка в режиме максимальной технологической нагрузки на инструмент,что обеспечивает достижение необходимой амплитуды колебаний инструментабез увеличения потребляемой мощности.и тем самым повышает КПД акустической системы. Способ ультразвуковой обработки,при котором учитывают изменение резонансной частоты оакустической колебательной системы присоединенноймассой инструмента, которую определяют с учетом номинального статическогоусилия при подаче инструмента,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью уменьшения потерь энергииза счет компенсации рассогласованиясистемы под действием нагрузки, замеряют резонансную частоту акустической системы при максимальной реакциинагрузки Ю 1 и перестраивают системуна частоту Г 21- 51.Источники информации,принятые во внимание при эксйертизе1, Авторское свидетельство СССР9 325998, кл. В 06 В 1/00, 1969.2 Авторское свидетельство СССРР 546390, кл. В 06 В 3/00, 1974