Устройство для ультразвуковой обработки

)679256 Союз Советских Социалистических Республик(22 Завалено 200378 (21) 2592772/18-10с присоединением заювки Мо(23) Приоритет(51)М. Кл.2 В 06 В 1/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИИзобретение относится к области ультразвуковой технологии и может быть использовано в прецизионных станках для точной обработки твердо- Сплавных материалов, в ручных ннст 5 рументах ультразвуковой технологии (для сварки полимерных пленок, снятия облоя, очистки глубоких отверстий, ультразвуковой гравировки и т.д.), а также ультразвуковых хирургических инструментах.Известны ультразвуковые инструменты, содержащие преобразователь, концентратор и датчик рабочей амплитуды М,Р 1.15 Недостатками известных инструментов являются малая точность фиксации амплитуды колебаний инструмента и недостаточный динамический диапазон регистрации,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому устройствуявляется известный ультразвуковойинструмент 3), содержащий магнитострикционный преобразователь, соеди,ненный с ним концентратор,.выполненный из немагнитного материала,датчик рабочей амплитуды колебаний,закрепленный на концентраторе и подключенный к регистрирующему устройству.Ьедостатками известного устройства являются невысокая точность фиксации амплитуды колебаний и узкий динамический диапазон фиксируемых амплитуд вследствие малой чувствительности датчика.Целью и эобрет ени я явл яетс я повышение точности фиксации амплитуды колебаний и расширение динамического диапазона фиксируемых амплитуд.Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве датчик рабочей амплитуды колебаний содержит полый осесимметричный магнитопровод из ферромагнитного материала с внутренней сквозной кольцевой прорезью, кольцевой постоянный магнит, являющийся частью магнитопровода, обмотку, расположенную внутри магнитопровода, втулку из Ферромагнитного материала, жестко закрепленную в пучности деформаций концентратора, и центрирующую шайбу, установленную между концентратором и магнитопроводом, при этом магнитопровод установлен своей внутренней кольцевой прорезью напротив втулки с зазором.679256 искажающие показания датчика и, такимобразом, снижающие точность его измерений, практически отсутствуют,Чувствительность датчика предлагаемого устройствав существенно мзньшей степени зависит от частоты, что 5 приводит к повышению тсчности измерений амплитуды колебаний при изменениивнешних условий (нагрузка, изменениетемпературы и т.п,)Подходящий выборзазора в магнитопроводе датчика обеспечивает расширение динамическогодиапазона фиксируемЫх амплитуд,Формула изобретения Устройство для ультразвуковой обработки, содержащее магнитострикци-онный преобразователь, соединенныйс ним концентратор, выполненный изнемагнитного материала, и датчикрабочей амплитуды колебаний, закрепленный на концентраторе и подключенный к регистрирующему устройству,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности фиксацииамплитуды колебаний и расширениядинамического диапазона фиксируемыхамплитуд, датчик рабочей амплитудыколебаний содержит полый осесимметричный магнитопровод из ферромагнитного материала с внутреннейсквозной кольцевой прорезью, кольцевой постоянный магнит, являющийсячастью магнитопровода, обмотку, расположенную внутри магнитопровода,втулку иэ ферромагнитного материала,жестко закрепленного в пучности деформаций концентратора, и центрирующую шайбу, установленную междуконцентратором и магнитопроводом,при этом магнитопровод установленсвоей внутренней кольцевой прорезьюнапротив втулки с зазором.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1, Вероман В.Ю. Метод измеренияамплитуды и исследования формы колебаний ультразвуковых инструментов,Ультразвуковая техника, ВИИМАШ, М1964.2. Червинский Н,П. и Вовнобой В.Ь,Способ измерения амплитуды колебанийультразвукового вибратора,. Электрофизические и электрохимические методы обработки. М., НИИМАШ, 1976,3. Гершгал Д,А., Фридман В,.М,Ультразвуковая технологическая аппаратура, М Энергия, 1976,с.97-98,30 На чертеже представлено предлагаемое устройство.Устройство состоит из магнитострикционного преобразователя 1,концентратора 2, выполненного, например, иэ титанового сплава ВТ,датчика рабочей амплитуды, которыйсодержит полый осесимметричный магнитопровод 3 из ферромагнитногоматериала с внутренней сквозной кольцевой прорезью, кольцевой постоянныймагнит 4, являющийся частью магнитопровода,Магнитопровод выполнен, например, в виде составной конструкции,представляющей собой пустотелый цилиндр 5, соосно установленный внутристакана 6 с отверстием в донной час-ти, с противоположной стороны которой установлены жестко соединяющийцилиндр и стакан кольцевой постоянный магнит 4, Кроме того, датчик рабочей амплитуды содержит втУлкУ 7из ферромагнитного материала, жесткозакрепленную (например горячим прессованием или приклейкой ее клеем наоснове эпоксидных смол) в пучностидеформаций концентратора 2, обмотку 8, расположенную внутри магнитопровода 3 и подключенную к регистрирующему устройству 9,Магнитопровод Закреплен на концентраторе с помощью центрирующейшайбы 10 так, что магнитопроводустановлен своей внутренней сквознойкольцевой прорезью напротив втулкис зазором,Шайба 10 выполнена из материалаплохо проводящего акустические волны (например, из фторопласта), расположена вблизи втулки.Предлагаемое устройство работаетследующим образом. При подаче электрического сигнала на преобразователь 401 в нем возбуждаются механическиеколебания, которые усиливаются эасчет настройки системы в резонанси применения концентратора 2. Припродольных колебаниях инструмента 45вследствие эффекта Пуассона изменяется радиальный зазор между втулкой7 и магнитопроводом 3, при этом изменяются магнитный поилок и в обмоткедатчика 8 наводится ЭДС, пропорцио Ональная амплитуде колебаний рабочеготорца концентратора, которая затемфиксируется регистрирующим устрой-.ством 9, например вольтметром илиосциллограФом.В предлагаемом устройстве датчики преобразователь, являющийся источником электромагнитных полей, простран,ственно разнесены, поэтому наводки,/5 цНИИПИ Госуд по делам и 113035, МосквТираж 585рственного кобретений и от3-35, Раушск Подписномитета СССРрытийя наб., д.4/5