Устройство для ультразвуковой обработки

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТКИ ЕСКИХРЕСПУБЛИК 53764 09) (и 51)4 В 24 В 39 ЕТЕНИ атитут1, отличто свободныйабжен гибким 0 ОСУДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ: ОПИСАНИЕ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Украинский научно-исследовтельский и конструкторский инспродовольственного машиностроения(56) Авторское свидетельство СССРВ 998104 кл. В 24 В 39/04, 1981.(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ, содержащее ультразвуковой преобразователь с инструментом, выполненным в виде концентратора с закрепленньм на свободномконце деформирующим элементом, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения качества прн интенсификации процесса обработки, оноснабжено подпружиненным бойком, установленным на преобразователе свозможностью взаимодействия с инструментом и перемещения в направлении,перпендикулярном продольной оси концентратора.2. Устройство по п,ч а ю щ е е с я тем,конец концентратора снэлементом.Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при ультразвуковой обработке твердых поверхностей, например, при упрочнении и выглаживании поверхности ме таллических деталей.Пель изобретения - интенсификация процесса обработки и повышение качества,На фиг,1 изображена схема устрой ства, общий вид; на фиг.2 - положение рабочих элементов в момент начала цикла воздействия; на фиг.З - положение элементов в верхней точке;на фиг.4 - положение элементов в мо мент окончания цикла воздействия.Устройство содержит ультразвуковой преобразователь 1 с ультразвуковым инструментом 2, состоящим из концентратора 3, имеющего участок пони женной жесткости, выполненный, например, в виде гибкого элемента 4 и закрепленного на его конце деформирующего элемента 5. К преобразователю крепится кольцо б, несущее пружину 7 с установленным на ней бойком 8. Устройство работает следующим образом.Перед началом обработки устройстство прижимают деформирующим элементом 5 к обрабатываемой поверхности детали 9 таким образом, чтобы ось концентратора 3 составила некоторый угол Ч 7 (около 20 - 50 ) с нормалью к обрабатываемой поверхности и затем включают ультразвуковой генератор (не показан), электрически связанный с преобразователем 1. Деформирующий элемент 5 начинает вибрировать с ультразвуковой частотой и при этом воздействует как на обрабатываемую поверхность, так и на боек 8, который в исходном положении прижат к нерабочей части деформирующего элемента 5. В результате взаимодействия с обрабатываемой поверхностью деформирующий элемент 5 отскакивает от нее, а боек 8 в результате аналогичного взаимодействия своей поверхности с деформирующим элементом 5 отска кивает от последнего. Затем благодар упругости участка 4 концентратора 3, деформирующий элемент 5 ударяется об обрабатываемую поверхность, при этом о деформирующий элемент 5 ударя ется боек О, возвратившийся под действием пружины 7 в исходное положе 305055 ние (фиг.З). Затем цикл ваздеиствияповторяется. Устройство готово к обработке следующе, поверхности,В предлагаемом устройстве ультразвуковая энергия преобразовываетсякак в кинетическую энергию бойка,так и в энергию, расходуемую непосредственно на деформацию обрабатываемой поверхности. При этом кинетическая энергия бойка обеспечивает ударное воздействие деформирующего элемента, что позволяет получать значительную глубину наклепа, а непосредственное воздействие ультразвуковойэнергии на обрабатываемую поверхностьобеспечивает высокую чистоту поверхности и дополнительно способствуетувеличению глубины наклепа. Выполнение по крайней мере части концентратора в виде гибкого элемента дает возможность деформирующему элементу приотскоке от обрабатываемой поверхности перемещаться в направлении, перпендикулярном оси концентратора. Выбор частоты собственных колебанийсистемы пружина - боек, совпадающейс частотой собственных поперечных колебаний ультразвукового инструмента,обеспечивает одновременное ударноевоздействие деформирующего элементаи бойка на обрабатываемую поверхность.Частоту собственных колебаний системыпружина - боек изменяют путем подборамассы бойка и жесткости пружины.В процессе испытаний устройстваустановлено, что глубина упрочненияобразцов достигает 1,0 мм, а шероховатость поверхности - от Ка О,б доКа 0,040 в зависимости от геометриирабочей поверхности деформирующегоэлемента (рабочая поверхность шарика для этого дополнительно шлифовалась). Наивысший класс чистоты поверхности получен с помощью деформирующего элемента, рабочая. поверхность которого была в виде площадкидиаметром 2 мм.Предлагаемое изобретение по сравнению с известным обеспечивает получение большей толщины упрочняемогосдоя, при этом класс шероховатостиповерхно ти, обеспечиваемый прототипом, достигается с помощью предлагаемого устройства за меньший отрезоквремени, что позволяет повысить производительность устройства, качествообработки, а также экономить электроэнергию.1253764 Составитель С,ЧукаеваТехред В.Кадар Хоррехтор. Л.Патай Редактор Т.Митейко Заказ 4668/17 Тирам 740 ПодписноеВНИИЛИ Государственного коинтета СССРпо делам изобретений н открытийИЗО 35, Москва, Ж-З 5, Раущская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4