Устройство для отделочно-упрочняющей обработки деталей

 

1. УСТРОЯСТВО ДЛЯ ОТДЕЛО УПРОЧНЯЮВДБЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ, В корпусе которого расположен подпр |жиненный стакан с волноводом, иа ,тором закреплен индентор, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения стойкости инструмента путем его охлаждения, оно снабжено ус;Тановленной концентрично индентору криогенной кёимерой с соплом, выполненной в форме усеченного конуса с расположенным внутри нее змеевиком с отверсти$6 и для выхода хладагента. 2.Устройство по п.1, отличают е е с я тем, что сукю арная площадь отверстий змеевика превышает площадь поперечного сечения трубки змеевика в 1,5-4 раза. 3.Устройство по пп. i и 2 отличающееся тем, что оно снабжено соединенным со змеевиком сосудом Дьюара с жидким азотом. -4. Устройство по пп. 1-3,о т л и-{g чающееся тем, что сопло выполнено сменным /„.,. йййЖйД

ЗСЮ В 4 В 04

t

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;:

Н ABTOPGKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕНТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ (21) 3491343/25-27 (22) 29. 09. 82 (46) 23.12.83. Бюл. М 47 (72) М.Д. Тявловский, М.Н. Лось, А.Г. Капсаров, Е.B. Пасах и Г.Н. Данилюк (71) Минский радиотехнический институт (53) 621.923.77 (088.8) .(56). 1. Марков А.И. Ультразвуковая обработка материалов ° М., Машиностроение, 1980, с ° 218. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛОЧНО УПРОЧНЯЮЩЕИ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ, корпусе которого расположен подпру- . жиненный стакан с эолноводом, на ко,тором закреплен индентор, о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что, с целью. повышения стойкости инструмента путем его охлаждения, оно снабжено установленной концентрично индентору . криогенной камерой с соплом, выпол:ненной в Форме усеченного конуса с расположенным внутри нее змеевиком с отверстиями для выхода хладагента.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что суммарная площадь отверстий змеевика превышает площадь поперечного сечения трубки змеевика в 1,5-4 раза.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено соединенным со змеевиком сосудом Дьюара с жидким азотом.

Ф

-4. Устройство по цп. 1-3,о т л и- щ ч а ю щ е е с я тем, что сопло выполнено сменным.

1061973

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при отделочно-упрочняющей обработке деталей.

Известно устройство для отделочноупрочняющей обработки деталей, в кор- 5 пусе которого расположен подпружиненный стакан с волноводом, на котором закреплен индентор (1) .

При наложении ультразвуковых ко" лебаний на индентор вследствие транс- 10 формации акустической энергии в теплоту в зоне деформации происходит резкое повышение температуры. Вследствие этого происходит. схватывание поверхностей инструмента .и детали 35 и образование мостиков сварки, которые периодически разрушаются в момент отрыва индентора. Это увеличивает шероховатость упрочненной поверхности. При повышении температуры в очаге деформации происходит снижение твердости инструмента и ускоренный его износ, что также снижает качество. поверхностного . слоя обработанной детали. Кроме того,ъ5 в этом случае накладываются ограничения на подачу по допустимой температуре в зоне деформации обрабатываемого материала, что снижает производительность обработки.

Цель изоьретения — повышение стойкости инструмента путем его охлаждения.

Цель достигается тем, что устройство для отделочно-упрочняющей обработки деталей, в корпусе которого рас- З положен подпружиненный стакан с волноводом, на котором закреплен ин дентор, снаьжено установленной концентрично индентору криогенной камерой с соплом, выполненной в форме 40 усеченного конуса с расположенными внутри нее змеевиком с отверстиями для выхода хладагента.

При этом суммарная площадь отверФтий змеевика превышает площадь попе 45 речного сечения трубки змеевика в

1 5-4 раза.

Причем устройство снабжено соединенным со змеевиком сосудом Дьюара с жидким азотом, предназначенным для соединения со змеевиком.

Кроме того, сопло выполнено смен- ным °

На чертеже показаны конструкция и работа устройства. SS

Устройство содержит корпус 1, несущий стакан 2 с магнитострикционным преобразователем 3, соединенным с волноводом 4,, на котором закреплен 60 индентор 5, концентрично которому установлена выполненная в виде усеченного конуса криокамера с соплом 6 и размещенными внутри нее змеевиком 7 с отверстиями для выхода хладагента, Криокамера представляет собой стальной стакан 8, обтянутый пено пластом 9. Криокамера прикреплена к стакану 2, Сопло 6 .выполнено съемньм, что позволяет испольэовать сопе ла разной конструкции. Суммарная пло". щадь отверстий змеевика 7 превьиаает площадь поперечного сечения трубки в 1,5-4 раза, что позволяет получить оптимальную температуру в криокамере.

Змеевик 7 соединен гибким шлангом 10 с сосудом 11 Дьюара с жидким аза том 12.

Для стабилизации процесса испарения жидкого азота 12 путем создания необходимого давления в сосуд 11

Дьюара помещен нагреватель 13 из нихромовой спирали. Регулирование температуры в криокамере и в зоне обраьотки детали производится варьированием напряжения, подаваемого на нагреватель 13 через стабилизатор

14 напряжения. Точность термостатировання в криокамере + 1 К обеспечивается степенью стаьилизации напряжения на нагревателе.

Регулирование температуры в зоне обработки производится также с помо щью сменных сопел 6. В этом случае регулирование температуры обеспечивается иэыенепием площади проходного отверстия сопла.

Змеевик 7 может быть соединен гиьким шлангом с вихревым холодильником (не показано). Для плавного регулирования температуры в крнокамере н в зоне обработки изменяют оьъем холодного потока воздуха или давление сжатого воздуха на входе в вихревой холодильник. В криокамере поддерживается постоянная температура с точностью + 1 К при условии сохранения постоянными давления и температуры поступающего в вихревой холодильник сухого сжатого воз . духа.

Рабочее давление индентора 5 обеспечивается пружиной 15, сжатие которой -обеспечивается винтом 16 с гайкой 17„ Корпус 1 крепится на суппорте токарного станка с помощью планки 18,.

Температуру в криок мере замеряют медьконстантановой термопарой.

Устройство работает следующим образом.

Неподвижный корпус 1 с акустичеся кой системой магнитострикционный преобразователь 3-волиовод 4-иидеитор

Ъ закрепляют с помощью планки 18 в резцедержателе токарного. станка. В центрах токарного станка устанавливают цилиндрическую деталь из мартенситной стали Х15Н5Д2Т. и покрывают ее тонким слоем глицерина. Прижимают индентор 5 к детали с силой Р, равной 100 Н, с помощью пружины 15, вин

1061973 м

Составитель Ю Лбурбвтов

Редактор и.шулла техредм,Гергель Корректор:О. Билак

Заказ 10121/14 Тираж 795 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

3 та 16 и гайки 17. После этого охлажз дается криокамера с волновьдом 4 и

I индентором 5 холодными парами азота до температуры 223 К. Затем включают привод вращения станка, задают продольную подачу реэцедержателю и одновременно подают ультразвуковые колебания на индентор 5. При режиме обработки: частота ультразвуковых ,:колебаний 22 кГц, амплитуда 5 мкм, скорость вращения детали 400 м/мин нри продольной подаче 0,15 вм/об. шероховатость упрочненной поверхности уменьшается с R< = 5 мкм до

;R 0,25 мкм и одновременно позы-, в шается микротвердость поверхности, глубина упрочненного слоя, максимальная величина остаточных сжимаю5 щих напряжений и глубина их залега» ния, а также износостойкость поверхностного слоя детали по сравнению с полированием на такую шероховатость.

Предлагаемое устройство по сразне10 нию с известным позволяет повысить стойкость инструмента путем его охлаждения.