Устройство для нарезания внутренних резьб посредством ультразвука

 

О П И СА Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 01.111.1971 (¹ 1629061/25-8) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 22.VI11.1973. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 1б.1.1974

М. Кл. В 23о 1/16

В 23р 1/00

Гасударственный камитет

Ссвета Министров СССР аа делам изобретений и аткрытий

УДК 621.993.31(088.8) Авторы изобретения А. А. Горбунов, В. М. Салтанов, В. Г. Моисеев, Н. В. Савенков и Е. П. Калинин

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ ВНУТРЕННИХ РЕЗЬБ

ПОСРЕДСТВОМ УЛЬТРАЗВУКА

:Изобретение относится,к устройствам для нарезания внутренних резьб метчиками с наложением на метчики ультразвуковых 1колеба ний и предназначено для использования в машиност!роении и !приборостроении при изготовлении деталей из труднообрабатываемых сталей и clilJIBiBQB.

Известны устройства для !нарезания резьб посредством ультразвука, !вьппол ненные в виде волновода, в осевом отверстии, которого расположен х востови!к метчи ка, связанный с ним посредством;крепежного элемента и снабженный .поджимаемым ас торцу волновода бурти!ком для а!кусти!чес1кого контакта между, ними.

В таких устройствах крепление метчика к волновс!ду ia работе неудобно, так как затруд нена замена инструмента, кроме того, амплитуда ультразвуковых колебаний метчика должна изменяться при изменении условий резания. Для предотвращения скалывания режущих зу"бьсв ме11чи ка и ухудшения качества резьбовой поверхности в момент врезания на

2 — 3 резьбовых вит!ка амплитуда его колеба.н11й должна быть минимальной. Далее 110 мере углубления метчика !в отверстие и возрастания усилий резания необходимо постепенное увеличение ам!плитуды иолебаний до ма!исимальных для данного метчика значений.

При выходе забор ного конуса метчика из сквозного отверстия и при его вывсртывании, т. е. при уменьшении усилий резания,,необходимо отключе11ие мльтразвуковых колсбаний до минимальных значений.

5 По экспериментальным данным оптимальное значение амплитуды колебаний метчика

Мб в процессе нарезания одного отверстия изменяется от 2 1!к,!! при заходе первы.; 2 — 3 резьбовых витксв до 10 1!кя при полном уг10 лублении заборного конуса. Таким ооразом, .в процессе ульт1извукового резьбоиарезания должна осуществляться прямая связь между усилиями резания и трсбусмой при этом величиной амплитуды колебаний, Известныс

15 устройства для ультразвукового резьбонарезания с жестким к1зеплением метчика к волноводу ие,позволяют поддерживать такую связь между усиди!!а!и резания и амплитудой колебаний.

20 Для регули ровки а мпл и туды колебаний метч:1ка за c÷cò автоматичсского измсиения акустичсcêîãо контакта между мстчиксм II волноводом в прсдлагаез!ом устройстве с0члененис хво товика метчика с волноводом в

25 осевом отверстии осуществляется с зазором. а псрпендику1IIpIIO Осев011у отверсти10 волчовода выполнсн сквозной паз с наклонными относительно торца волиовода стснками, с одной из которых, в зависимости от направ30 ления враи1си:.1я волновода вступает во взаи394171 модействие крепежный элемент, проходяший через хвостовик и волновод. Угол между торцом волновода и стенкой паза, взаимодействующий с крепежным элементом, может быть при |прямом вращении равен 15 — 40, а прп обратном вращении — 110 — 160 .

На фиг. 1 показано описываемое устройcTino, общий вид; на фиг. 2 — вид по стрелке А на узел сочленения хвостовика метчика с вол новодом. Устрой ство имеет волновод 1 с отверстием под хвостовик 2 метчика 3 и одним илп.более оивозны м пазом 4, выполненным íà торце. Стороны паза наклонены к торцу волновода под угла ми п1 и <х2, Хвостови к 2 метчика 3 имеет буртик 5, равный по диаметру тор|цу волновода 1, и штифты 6, расположенные перпендикулярно оси метчика. Количество штифтов (крепежных элементов) равно количеству пазов волновода 1.

Устройство работает следующим образо».

Обрабатываемую,деталь 7 располагают нарезаемы м отверстием соосно с метчи ком 3.

Х востови к 2 метчика 3 помещают в отверстие волновода 1 так, чтобы, штифты 6 вошли в пазы волновода 1, Далее выключают ультразву ковые колебания и сообщают вращение и осевое перемещение устройспву или детали 7.

После врезания осевая подача метчика осуществляется самозатяги ванием. Bo " время врезан ия инструмента усилия резания малы, крутящий момент невелик. Поэтому сила прижима буртика 5 метчика 3 к торц волновода 1, возни какгщая в результате взаимодействия штифтов 6 с пазами 4 волновода 1, не обеспечивает достаточно плотного акустического контакта, и амплитуда колебаний метчи ка 3 илеет минимальное, значение. По»ере углубления метчи ка в нарезаемое отверстие,крутящий момент, возрастает, увеличивается сила прижима буртика 5 метчика 3 и торцу волновода il, т. е. улучшается а кустичеcIrcHA контакт между метчиком и волиоводом, и амплитуда колебаний метчика возрастает.

При выходе метчика пз отверстия усилия резания постепенно уменьшаются, ухудшается акустический контакт, и ам плитуда колебаний метчи ка постепенно снижается до нуля. При вывертывании метчика из,нарезанного отверстия ультразвуковые колебания не отключают, так как амплитуда;колебаний метчп ка

5 ввиду малого крутящего момента незначительна. При нарезании резьбы М4 п сплаве

ВТ8 оптимальными являются углы х1 и сс2, равные соответственно 30 — 40 и 110 — 120 .

B предлагаемой конструкции резьбонарез10 ного устройства усилие прижима инструмента к волноводу, т. е. плотность акустического контакта и связанное с ней значение амплитуды колебаний метчика, определяется значением усилия, резания и углами между торцом

15 волновода и стеньками паза. Автоматическое изменение амплитуды колеба ний метчика в зависимости от условий резания предотвращает скалывание режущих кро»ок и способствует увеличению,cTQHIKocTH метчика и улуч20 шению качества резьбовой поверхности.

Предмет изобретения

1. Устройство для нарезания внутренних

25 резьб |посредством ультразвука, выполненное

B виде волновода, в осевом QTInnpcTHH которого расположен хвостовик метчи ка, связанный с HHIM lrrocpcgcTвом крепежного элемента и снабженный поджимаемым к торцу волново30 да буртиком для а кустического,конта кта между ними, отличающееся тем, что, с целью регули ровки амплитуды колебаний метчика за счет автоматического изменения акустического контакта между,метчи ком и волноводом, 35 сочлене ние хвостови ка метчика с волноводом в осевом отверстии осуществляется с зазором, а перепендикулярно осе во му отверстшо волновода выполнен сквозной паз с наклонными отнооительно торца волновода сте нками, с

40 о|дной из,которых в зависимости оТ направления врагцения волновода вступает во взаимодействие упомянутый крепежный элемент.

2. Устройство по п. 1, orëè÷àþø,ååñÿ тем, что угол между торцом волиовода и стенкой

45 паза, взаимодействующей с крепежным элементом, при прямом вращении равен 15 — 40, а прп обратном вращении — 110 — 1б0, 394171

ВидА

Фиг 2

Составитель T. Казинова

Тскред Е. Борисова

Рсдактор И. Шубина

Коррскt.ор Н. Лук

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3610Ä5 Изд. ¹ 1880 Тираж 888 Подписно

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5