устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхности деталей
Классы МПК: | B23P9/02 обработка или отделка приложением давления, например накаткой C21D7/06 путем наклепа и тп B24B1/04 с воздействием вибрацией на шлифовальные или полировальные инструменты, шлифовальные или полировальные среды или детали, например шлифование с помощью ультразвуковой частоты |
Автор(ы): | Казаков В.М. |
Патентообладатель(и): | Казаков Владимир Михайлович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1997-02-21 публикация патента:
10.05.1999 |
Устройство предназначено для отделочно-упрочняющей обработки поверхностей деталей. На торце волновода ультразвукового преобразователя выполнено осесимметричное гнездо с размещенными в нем стальными шариками. Перпендикулярно волноводу с зазором относительно его торца установлена технологическая плита. В технологической плите посредством резьбы размещен пуансон-державка с обрабатываемой деталью. Стальные шарики образуют плотноупакованную рабочую среду. Динамометрический ключ установлен для создания усилия на пуансон и рабочую среду. За счет использования комбинированного процесса обработки дробью и ультразвукового процесса достигается высокое качество обработки поверхности и повышение производительности. 3 з.п.ф-лы, 12 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12
Формула изобретения
1. Устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхности деталей, содержащее ультразвуковой преобразователь с волноводом, на торце которого выполнено осесимметричное гнездо с размещенными в нем стальными шариками, образующими рабочую среду, и технологическую плиту, установленную перпендикулярно волноводу с зазором относительно его торца с возможностью закрепления в ней обрабатываемой детали, отличающееся тем, что устройство снабжено пуансоном-державкой для закрепления обрабатываемой детали, установленным в технологической плите посредством резьбы коаксиально волноводу с гнездом таким образом, что стальные шарики образуют плотноупакованную рабочую среду между стенками пуансона, поверхностью детали и стенками гнезда, служащего одновременно матрицей пуансона. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пуансон-державка снабжен контргайкой и шлицами под накидной динамометрический ключ, а также прибором для контроля статического усилия на рабочую среду. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно снабжено динамометрическим ключом для создания усилия на пуансон и соответственно на рабочую среду и манометром для определения усилия. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве стальных шариков используют дробь.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано как при дробеструйной, так и при ультразвуковой, а также смешанном виде обработки деталей, в том числе из высокопрочных сталей, более конкретно к обработке поверхностей деталей давлением с применением ультразвуковых колебаний и дроби. Задача изобретения - повышение производительности и качества обработки поверхностей деталей. Известно устройство для поверхностного упрочнения деталей (a.c. СССР N 1399081), взятое в качестве прототипа, выполненное в виде корпуса, состоящего из концентратора 1, на торце которого стенками образована камера, в которую помещают рабочие тела 5 и деталь 6, закрепленную на фланце 7. Ширина камеры удовлетворяет соотношению h = (0,40 - 0,60)d, где d - диаметр концентратора, а высота составляет 0,3![устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхности деталей, патент № 2129942](/images/patents/342/2129029/955.gif)
![устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхности деталей, патент № 2129942](/images/patents/342/2129029/955.gif)
h = (0,40-0,60)d,
где d - диаметр концентратора. Высота составляет 0,3
![устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхности деталей, патент № 2129942](/images/patents/342/2129029/955.gif)
![устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхности деталей, патент № 2129942](/images/patents/342/2129029/955.gif)
![устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхности деталей, патент № 2129942](/images/patents/342/2129942/2129942-2t.gif)
Устройство работает следующим образом. Ультразвуковые колебания, сообщаемые волноводу от генератора 4 и магнитострикционного преобразователя 3, приводят стенки 2 и торцевую поверхность меньшего цилиндра концентратора 1 в колебательное движение, заставляя тем самым рабочие тела 5 (стальные шарики) интенсивно перемещаться внутри камеры, и, ударяя по поверхности детали 6, закрепленной на фланце 7, упрочнять ее. При этом в стенках 2 наряду с продольными колебаниями имеют место изгибные колебания, являющиеся следствием наличия поперечных (пуассоновских) деформаций ступенчатого концентратора 1 при распространении в нем продольной ультразвуковой волны. На фиг. 3 - 12 показана схема устройства для поверхностного упрочнения шаровой опоры передней подвески и других деталей, которое состоит из динамометрического ключа 11, прибора 12 (манометра), показывающего усилие давления шариков на обрабатываемую поверхность детали 6 при затяжке. На фиг. 3 - 12 изображены:
13 - пуансон для передачи давления на шарики, выполняя работу оправки для крепления обрабатываемой детали 6;
14 - контргайка для фиксации пуансона (и давления на шарики);
7 - технологический фланец;
6 - обрабатываемая деталь;
5 - стальные шарики
![устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхности деталей, патент № 2129942](/images/patents/342/2129086/8856.gif)
15 - гнездо-матрица в теле волновода 1. Устройство, показанное на фиг. 1 - 12, работает следующим образом. Ультразвуковые колебания, сообщаемые волноводу от генератора 4 и магнитострикционного преобразователя 3, приводят стенки и торцевую поверхность меньшего цилиндра концентратора 1 в колебательное движение, заставляя тем самым рабочие тела 5 (стальные шарики) интенсивно перемещаться внутри камеры, в нашем случае они плотно упакованы с заданным усилием
![устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхности деталей, патент № 2129942](/images/patents/342/2129100/931.gif)
* Усилие на обрабатываемую поверхность промежуточным звеном плотноупакованных шариков создается в пределах 150 - 160 кг (статическое усилие) для незакаленных сталей и чугунов, P
![устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхности деталей, патент № 2129942](/images/patents/342/2129100/931.gif)
![устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхности деталей, патент № 2129942](/images/patents/342/2129002/947.gif)
* - частота (f) колебаний: f = 50 Гц (на УЗГ)
* Мощность (N) УЗ генератора
N = 3,5 кВт, ТИП УЗГ-3,5.
Класс B23P9/02 обработка или отделка приложением давления, например накаткой
Класс C21D7/06 путем наклепа и тп
Класс B24B1/04 с воздействием вибрацией на шлифовальные или полировальные инструменты, шлифовальные или полировальные среды или детали, например шлифование с помощью ультразвуковой частоты