Инструмент для ультразвуковой обработки

с ,". ОПИСАИЗОБРЕ Софр Соци ове ческих(22) Заявлено 040477.(21) 2467909/25-27 исоединением заявки Ю 21 Ю 5/10 23 К 19/00 Государственный к Совета Министров по делам нзобреи открытий митетСГ.СРннй 23) Приоритет -43) Опубликовано 150978. Бю летень % 3 621.733.76ата опубликования описания 260778 2) Авторы изобретен А.Довна) Заявител Физик нический институт АН Белорусской ССР(54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ йе нь Изобретение относится к области ультразвуковой обработки материалов, а именно, к устройствам для ультразвуковой сварки, штамповки и т.д.Известен инструмент для ультра звуковой обработки, содержащий стержень резонансной,длины, выполненный из материалов с неоднородной по сечению структурой 1 11. Инструмент обладает высокими акустическими свойст ф вами, но не обеспечивает саморегулирования процесса обработки, поскольку его конус на длине, равной половине диаметра стержня, имеет однороднуюструктуру15Наиболее близким из известных к предлагаемому изобретению является инструмент для ультразвуковой обработки металлов давлением, содержащий концентрично размещенные стержень и втулку резонансной длины 2) .Недостатком инструмента является его сложность, кроме того, хотя конструкция инструмента и позволяет вво" дить ультразвуковые колебания локально в зону обработки, но при высоких усилиях нагружения происходит затухание амплитуды колебаний.при процессах ультразвуковой обработки, например сварки, термоультразвуковой обработки, происходит иэменение реактивного сопротивления нагрузки и для достижения высокого качества иэделий, т.е. поддержания работы системы в резонансном режиме, требуется бо.ее высокое ее активное сопротивление. Но такое,условие может быть достигнуто прн высокой интенсивности колебаний на рабочем торце инструмента. А для этого необходимо использовать конструкции и материалы, которые бы не разрушались при высоких нагрузках, приводящих к резкому снижению амплитуды колебани но в то же время не реагировали оче остро на изменение реактивной нагрузки.Целью изобретения является упрощение конструкции и повьапение качества изделий путем увеличения интенсивности колебаний на рабочем торце инструмента.Это достигается тем, что предлагае мый инструмент снабжен наконечником, расположенным на рабочем конце инструмента и сопряженным с помощью реэьбовых соединений со стержнем и,втулкой при этом реэьбовые соединения стержня с наконечником и втулки с наконечником выполнены с различнымшагом резьбы, а нерабочие концыстержня к втулки соединены между собой неподвижно.На чертеже изображен предлагаемыйинструмент, продольное сечение,Он состоит из концентрично разме(енных стержня 1 и втулки 2 резонансной длины к наконечника 3. Стержень1 одним концом неподвижно соединенсо втулкой 2, например запали. Вторые концы стержня и Втулки связаньрезьбовыми соединениями с рабочимнаконечником 3. Шаг резьбы на втулке2 эи на стержне 1 различен.Инструмент работает следующим Образом.В зависимости от марки материала 15инструмента, марки обрабатываемогоматериала, усилия нагружения, амплитуды колебанийт т.е. технологическихтСДОБДдй Отстчт;ад,т т; ЗНКДУДДДБаЮТНаКОНЕЧНКК тРа(ОДтт ЗДЕМЕНТ) ., БстЕДствке разОсти ХОДН езьбы на стержтт В т(Ндэ ( Гт. э"; ; ГДЕ (т э дат ЬДт;т-( Тд (1 эБТЬ,КЛК ННОЙОООТ Б За1 КС:.эОСТК ОТ тБправЕНК 51 ЗН 1(рунивст 5 Н) стерх(е.дь нлк Втулку. НеобходиДГСТ; Д 1 Отэ-КЯ тБС" ЯХ(ГНКЯ К СД(БТК 5 ОбугстОВЛЕа СЛЕДтОЩ 11 тэОБ.,:е 5 ем на Груз кк амплитудаОлебаНй .дозвстает т а затем УОыВа-т, ПО;-"тс(т чтобы сделатьэ процессг С. (ЗдВ тТТс.тдъ Нт т т, рд 1 ЕЬЕдЕММа ЕтДа,гСттт г ХОРОШКЫК МЕХанДЧЕСКДМтДХат(ТЕЗ:-тгТ 111( э.Д, МаТЕРиа 1СТЯГД -ВаЮТ, Что УВЕЛИЧКВБЕТ ВЫДЕЛЕНИЕ ЗНЕрР Эа тто Г э ( т тт Е, т ( тЭ Е 1 Т 1 э аЕт амт,Лдд:Ут 1 ЛГ,".Кд. В Заниси."тССТдд (Т ,тгНат.," З,.ДЧЕН 1(Я ЦтСТРУМЕНТа (Тт.лтя БаР 5(и(.Г( рэздварн ТЕЛЬНОГО Сжатня - раСТЯ",э жения почти полным защепленкем. инструмента, т.е. амплитуда колебаний стремится к нулю. Следовательно, Увеличение колебательной. силы приведет к увеличению мощности, а для этого необходимо увеличить плотность материала и скорость звука в нем.Такого эффекта можно достигнуть за счет создания напряженного состояния в объеме материала инструмента, например, при использовании конструкции, приведенной на чертеже. Предварительное сжатие инструмента увеличивает его активное резонансное сопротивление, но уменьшает амплитуду колебаний, а это увеличивает интенсивность колебаний на рабочем торце наконечника за счет увеличения колебательной силы и делает систему мен".е чувствительной к реактивной нагрузкс, т.е. большим Усилиям нагружения,ФортУла изобретенияИнструмент для Ультразвуковой обработки, содЕРжащдй концЕнтРкчно размещенные стерх(ень и Втулку резонансной длины, о т л к ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструк- цКК К дОБЫЕНКЯКаЧЕСТВа ИЗдЕЛИй Путем увеличения интенсивности колебаннйт он снабжен наконечнддком, расположенным на рабочем конце инструмента и сопряя(ениным с помощью резьбовых соединений со стержнем и Втулкой, причем нерабочие концы стержня н Втулки соединены между собой неподвижно, а резьбовые соединения стер(ня с на(Очечником и втулки с нанон:;чнкком Выполнены с различным тт Оээ РЕЗЬисточники информации, принятые БО вд;.(аддде при экспертизе:1. оласатов В.А. Ультразвуковая Обработка Лендздзтт 1973, с. б.2. ттдБТОрСКОЕ СБИДЕтЕЛЬСтво СССР,536918,-1. Б 23 К 19/04, 1975.623622 Заказ 50 б 3/5ЦНИИПИ Гос Тираж 1087 ударственного комитета по делам изобретений Москва, Ж, Раушодписное ров СССР Совета Миниси открытий ская наб., д. 5 илиал ППП 1 Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная,Составитель В.Лазутин едактор Л.Васильева Техред И. Климко Корректор Д,Мельниченк