Устройство для ультразвуковой обработки отверстий

 

«»»»»»

" »»»

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COLlHNlHCTVHECHHX

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«

« » » «:«

Ф» (21) 2941125/25"08 (22), 16.06.80 (46) 30 .08.83. Бюл. 1(32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (72) В. Г, Моисеев, В, A. Кри вега, А.А. Горбунов, Н.П. Копенкин и В.М. Салтанов (53) 621.993.31(088.8) (56) 1. Передовые методы применения ультразвука в технологических процессах обработки металлов в машиностроении. М., НТО "Машпром", 1970, с ..174-178.

2, Волосатов В.А. Ультразвуковая обработка. Лениздат, 1973, с. 220224.

3. Авторское свидетельство СССР

: Й 394171, кл. В 23 g 1/16, 1971 (прототип). (!9) О1) (1) В 23 В 37/00//В 06 В 3/00 (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ лезвийными инструментами, содержащее установленный с возможностью вращения ультразвуковой преобразователь с волноводом, предохранительную муфту крутящего момента и инструментодержатель, поджимаемый к торцу волновода и не имею" щий с ним жесткой связи, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью предохранения от поломок инструмента путем исключения инерционного воздейст вия вращающего ультраз вуко во го преобразователя, ведущее звено муфты крутящего момента закреплено в узле смещений волновода, а ведомое звено Я муфты соединено с инструментодержателем через втулку, установленную на нижней ступени волновода с возможностью вращения.

1 1038098 2

Изобретение относится к обработке отверстий леэвийными инструментами, например сверлами, метчиками, в труднообрабатываемых материалах с воздействием ультразвука и может быть . 5 применено в различных областях машиностроения.

Известны станки СРС-2 и СРС-3 для нареэания резьбы метчиками с воздействием ультразвука на инструмент, обеспечивающие нарезание резьбы в труднообрабатываемых нержавеющих и жаропрочных сталях и сплавах одним метчиком без .заклиниваний и поломок инструментов. Иетчик жестко закреп- !5 ляется цанговым зажимом в волноводе ультразвукового преобразователя, которому сообщают вращение со скоростью резания, Вращение передается через шариковую предохранительную 20 муфту крутящего момента, установленную в станках перед преобразователем ,ультразвуковых колебаний $1J .

Известны также ультразвуковые резьбовые головки типа ЛЭ-405, в которых метчики жестко закрепляют в волноводе с помощью резьбового соединения (?) .

Однако жесткое закрепление инструмента в акустической системе ограни30 чивает диапазон нарезаемых резьб, так как метчики малых диаметров разрушаются силами инерции вращающегося ультразвукового преобразователя, и за,:,трудняет регулирование амплитуды коле- З5 баний метчиков в зависимости от усилий резания.

Известны устройство для нарезания резьбы метчиками с воздействием ультразвука P3J и станок для лезвий- 40 ной обработки отверстий СУР-901, в котором инструмент закрепляют в инст- рументодержателе. Схема станка по" зволяет применять стандартные инструменты и обеспечивает поддержание <5 оптимальной амплитуды колебаний за счет автоматического изменения акустического контакта между инструментом и волноводом в зависимости от величины крутящего момента. 50

Однако в станке не обеспечивается отсоединение инструмента от ультразвуковой системы во вращательном движении при возрастании крутящего момента выше допустимой величины. Это55 прйводит к поломкам заклинивших иетчи" ков и сверл силами инерции вращающегося ультразвукового преобразователя, что существенно снижает технологические возможности.

Цель изобретения - предохранение от поломок инструмента путем .исключения инерционного воздействия вращающего ультразвукового преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что ведущее звено муфты крутящего момента закреплено в узле колебательных смещений волновода, а ведомое звено муфты соединено с инструментодержателем через втулку, установленную на нижней ступени волновода с возможностью вращения.

На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. !.

Волновод 1 ультразвукового преобразователя (на фи г. 1 показ ан а е го нижняя ступень) установлен в шарикоподшипни ке 2. В узле смещения волновода 1 закреплено ведущее звено 3 муфты крутящего момента. Ведомое звено 4 муфты поджимается к ведущему звену 3 муфты через тарельчатую пружину 5 накидной гайкой 6. Ведомое звено 4 муфты соединено с помощью шлицевого сое-. динения с втулкой 7, которая установ" лена на нижней ступени волновода 1 с возможностью вращения. Втулка 7 соединена с инструментодержателем 8, например, с помощью штифта 9 и паза с наклонными стенками, выполненного на боковых стенках втулки 7 (фиг.2).

В инструментодержателе 8 инструмент

10 может закрепляться с помощью резьбы или цанговым зажимом.

Устройство работает следующим образом.

Волноводу 1 сообщают вращение со скоростью резания. Вращение от волновода 1 через ведущее звено 3 муфты, жестко закрепленное в узле смещения волноврда, передается ведомому звену 4 муфты и далее через шлицевое соединение втулке 7. Вели ину передаваемого крутящего момента регулируют изменением усилия прижима веда" мого звена 4 муфты к ведущему звену

3 муфты. Усилие прижима регулируют вращением накидной гайки 6, которая, перемещаясь в осевом направлении, деформирует тарельчатую пружину 5.

От втулки 7 вращение передается инструментодержателю 8 с инструментом 10, жестко закрепленным в нем. Вращение передается через наклонные стенки

10+8098 .

3 паза, выполненного на втулке 7, и

;штифт 9, закрепленный, на инструменто держателе 8, При увеличении крутящего момента увеличивается усилие прижима инструментодержателя 8 к торцу волновода вследствие взаимодействия штифта 9 с наклонными стенками втулки 7. В. результате этого улучшается акусти- >0 ческий контакт в переходной зоне между инструментодержателем 8 и торцом волновода 1 и амплитуда колебаний инструмента 10 возрастает. При уменьшении крутящего момента умен ьшает ся 15 усилие прижима инструментодержателя

8 к торцу волновода 1, ухудшается акустический контакт, возрастают потери акустической энергии и амплитуда колебаний инструмента 10 уменьшается. 20

Таким образом осуще ст вляется а втоматическое регулирование амплитуды коле.= баний инструмента 10 в зависи4 от величины крутящего момости мента

При возрастании рабочего крутящего момента выше величины, установленной на муфте крутящего момента, например, при упоре метчика в дно нарезаемого отверстия, происходит проскальзыва" ние ведомого звена 4 муфты относительно ведущего звена 3, что предохраняет инструмент 10 от поломки. При этом вращающийся волновод 1 с ультразвуковым преобразователем не оказывают инерционного воздействия на. инструмент, так как не имеют с ним жесткой связи. Это позволяет повысить частоту вращения шпинделя станка и расширить размерный диапазон обрабатываемых от-, верстий.

Применение устройства целесообразно при лезвийной обработке мелко- . размерных отверстий в деталях из труднообрабатываемых нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов.

ВНИИПИ Заказ 6104/13

Тираж 1106 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул. Проектная,4