Колебательное устройство головки ультразвукового станка

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет -рственный комитетСССРлам изобретенийи открытий Опубликоваио 150980, Бюллетень йо Дата опубликования описания 150980 ДК 534 88.8)(54) КОЛЕБАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ГОЛОВ УЛЬТРАЗВУКОВОГО СТАНКА ния акустической колебательной системы, проникновению акустической энергии в корпус головки станка, чтуменьшает КПД системы в целом.5 Целью настоящего изобретения яется повиаение точности обработки деталей.Указанная цель достигается тем,что волновод выполнен в виде тонкостенного цилиндра с соосно установленным концентратором, прикрепленнымк корпусу головки, причем стенки цилиндра выполнены с пазами, расположенными перпендикулярно оси волно вода, а пазы, расположенные перпендикулярно оси волновода, размещены другот друга и от торца цилиндра нарасстоянии, составляющем четвертьдлины волны иэгибных колебаний в стен ке цилиндра на резонансной частоте колебательного устройства.На фиг. 1 н фиг. 2 изображен общий вид предложенного колебательногоустройства головки ультразвукового 25 станка.Колебательное устройство состоит из вибратора 1 и волновода, выполненного в виде тонкостенного цилиндра 2 и соосного с ннм концентратора 3.30 фланец 4 расположен в узловой плосо вля Изобретение относится к области станкостроения и может быть исполь зовано при конструировании колебат ных устройств ультразвуковых станков.Известна колебательная система ультразвукового станка, выполненная в виде вибратора с переходным волноводом-концентратором и расположенного в плоскости узла смещения волновода крепежного фланца, осуществляющего крепление колебательной системы в корпусе головки станка 1.Такая конструкция колебательной системы не позволяет достигнуть высокой точности обработки на станке.Из известных устройств наиболее блиэким к предложенному по своей технической сущности является колебательное устройство головки ультразвукового станка, содержащее вибратор и волновод-концентратор с пазами параллельными его оси 2,Недостатком этого устройства явля ется низкая точность обработки деталей ультразвуковым станком, вызванная тем, что расположение каналов и пазов не препятствует распространению побочных продольных, иэгибных и радиальных колебаний в месте креплеие турбостроения " Ленинградскийзаводкости концентратора 3, а наружная поверхность цилиндра зафиксирована в корпусе 5 головки ультразвукового станка по посадке не ниже 2-го класса точности. Между свободным торцом фланца и корпусом головки установлена тон,кая прокладка 6 иэ звукоизоляционного материала, например, резины. Механическое закрепление колебательной системы в корпусе головки осуществляется винтами 7. В цилиндре 2 выполнены сквозные параллельные оси волновода пазы 8, 9 с взаимным перекрытием высоты цилиндра и перпендикулярные оси волновода пазы 10, 11.Перпендикулярные оси волновода пазы 10, 11 размещены друг от друга 15 и торца 12 цилиндра на расстояниях, равных Л /4, где ) -длина волны изгибных колебаний в стенке цилиндра на резонансной частоте колебательной системы. Ближние фланцу 20 перпендикулярные оси волновода пазы 10 выполнены примыкающими к внутренней поверхности фланца и разделены узкими перемычками 13.Крепление инструментов к колебательной системе осуществляется с помощью резьбового отверстия 14 в торце концентратора.В процессе работы колебательной системы ультразвуковые колебания от вибратора 1 передаются ультразвуковому инструменту (на фиг. не показан), закрепленному в резьбовом отверстии 14, Распространение ультразвуковых колебаний через фланец 3 и стенку цилиндра в корпус 5 головки станка не происходит, так как свободный торец фланца изолирован от корпуса головки звукоизоляционной прокладкой 6, а на цилиндр не передаются ультразвуковые колебания 40 благодаря сквозным пазам 8, 9 и 10, 11. Продольные пазы 8 и 9, взаимно перекрывающие друг друга по всей высоте цилиндра, перерезают стенку цилиндра. Это препятствует 45 распространению радиальных колебаний в любой плоскости, перпендикулярной оси цилиндра, и тем самым уменьшает потери акустической энергии. Поперечные пазы 10 и 11 уменьшают распространение в цилиндре изгибных и продольных ультразвуковых колебаний. Выбранные расстояния между поперечными пазами 10, 11, а также между пазами 11 и торцом цилиндра, равные )/4, дополнительно уменьшают распространение в нем иэгибных ультразвуковых колебаний, т.к. входное акустическое сопротивление каждого участка стенки цилиндра между поперечными пазами, а также между поперечными пазами и торцом цилиндра в этом случае бесконечно большое для изгибных колебаний на резонансной частоте колебательной системы. При расположении ближних к фланцу поперечных пазов 10 примыкающими к фланцу дополнительно увеличивается входное акустическое сопротивление посадочного цилиндра прохождению продольных ультразвуковых колебаний, т.к. стенки цилиндра оказываются соединенными с фланцем только по узким перемычкам 13 между пазами. Такое расположение поперечных пазов, ближних к фланцу, в совокупности с остальными поперечными пазами 11, разрывающими сплошность стенки цилиндра в продольном направлении, практически полностью устраняет распространение продольных ультразвуковых колебаний в посадочном цилиндре.Предложенное колебательное устройство позволяет уменьшить побочные колебания волновода, тем самым повышая точность и производительность ультразвукового станка и его КПД.формула изобретения1. Колебательное устройство головки ультразвукового станка, содержащеевибратор и волновод-концентратор с пазами, параллельными его оси, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности обработки деталей,волновод выполнен в виде тонкостенного цилиндра с соосно установленнымконцентратором, прикрепленным к корпусу головки, причем стенки цилиндравыполнены с пазами, расположеннымиперпендикулярно оси волновода.2. Колебательное устройство головки ультразвукового станка по п,1,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,пазы, расположенные перпендикулярнооси волновода, размещены друг от друга и от торца цилиндра на расстоянии,составляющем четверть длины волныизгибных колебаниЯ в стенке цилиндра на резонансной частоте колебательного устройства.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Вероман В.Ю и др., Ультразвуковая обработка материалов, Л., "Машиностроение", 1971, с. 17, рис. 5 "б".2. Патент США Р 3601084,кл, В 06 В 3/00, 1971 (прототип).763005 12 г ставитель В.МусаэлянхредЕ,Гаврилешко Корректор Г.Решетник актор Е.Абрамова Заказ 6152 Подписноеомитета СССРний и открытаушская наб,Филиал ППП "Патент", г. Ужгоро Проектная Тираж 565 ИИПИ Государственного по делам изобер 113035, Москва, Ж, 7 б