Устройство для ультразвукового шлифования

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ .

РЕСПУБЛИН,.Я0„„247242 A i (gg 4 В 24 В 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,13

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТРЙ.(21) 3750739/25-08 (22) 07.06.84 . (46) 30.07.86. Мл. И 28 (71) Ульяновский политехнический институт (72) С.А. Кобелев, И.А. Белов и Н.И. Веткасов (53) 621.9.047(088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР

Ф 518237, кл. В 06 В 1/00, 1973.

Марков А.И. Ультразвуковое резание труднообрабатываемых материалов. М.:

Машиностроение, 1968, с. 255-262.

Патент США У. 3081586, кл. 51-283, опублик.. 1960.

Авторское свидетельство СССР ,9. 11330, кл. E 24 В 1/04, 1957. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ШЛИФОВАНИЯ, содержащее ультразвуковой преобразователь, волновод, прослойку промежуточной среды в виде брикета твердой смазки, размещенноге между торцом волновода и шлифовальным кругом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества обработки, угол между осью брикета твердой смазки и осью волновода, ус. тановленного перпендикулярно каса тельной к .рабочей поверхности шлифо вального круга, составляет 60 — 904 °

12472 начение оптимальoro угла между сями брикета и олновода, град квол-10Ì

Na,. СО, Аквол-10М

Сплав АМГ

Иа СО

Аквол-10М

Na, СО, 63

72

Сплав БТЗ-1

Изобретение относится к машино-. строению, а именно к обработке материалов резанием, и может быть ис-. пользовано при абразивной обработке, например, при шлифовании. 5

Цель изобретения — повышение качества шлифования за счет локализации смазки в зоне обработки путем размещения брикета твердой смазки о под углом 60-90 относительно волно-. 10 вода, расположенного перпендикулярно касательной к рабочей поверхности шлифовального круга.

На чертеже показана, схема устройства. l5

Устройство состоит из волновода

1, контактирующего с брикетом твердого вещества 2, например графита, парафина, льда, который прижат к рабечей поверхности шлифовального круга уО

3 и заготовки 4. Брикет твердого вещества 2 подается в зону контакта круга 3 и заготовки 4 из направляю щего лотка 5 с помощью штока 6. Волновод 1 соединен с магнитострикцион- 25 ным преобразователем 7, подключенным к высокочастотному генератору (не показан).

Брусок твердой смазки расклинивает заготовку и шлифовальный круг демпфи- ЗО рует колебания.

Устройство удобно в эксплуатации, так как ультразвуковой преобразователь не мешает шлифовщику при загрузке-выгрузке заготовок.

По мере сошлифовывания бруска твердой смазки он подается к шлифовальному кругу, при этом .размер волноводной системы остается неизменным и амплитуда смещений стабильна.

Передача ультразвуковых. колебаний шлифовальному кругу через промежуточную среду в твердом состоянии осложнена тем, что контакт шлифовального круга, рабочая поверхность которого движется с окружной скоростью

20-50 м/с и более, с любым твердым телом невозможен без шлифования (разрушения) последнего. Для обеспечения непрерывного контакта промежуточной среды с рабочей поверхностью круга необходимо подавать промежуточную среду, например брусок твердой смазки, в течение всего времени контакта, так как твердые тела контактируют одно с другим по выступам микропрофиля своих поверхностей для улучшения акустического контакта.

В качестве твердой смазки целесообразно использовать вещества, которые плавятся в зоне контакта с шлифовальным кругом, например парафин, замороженную СОЖ и др.

Для обеспечения стабильности амплитуды смещений ультразвуковых К0лебаний на рабочей поверхности шлифовального круга необходимо обеспечить неизменность длины волновода, сохраняя его длину, кратной половине длины волны ультразвуковых колебаний в материале волновода.

Выбор угла между осью брикета твердой смазки и осью волновода определялся экспериментально. В таблице показаны оптимальные значения угла при обработке волноводами из различных материалов и при использовании твердых смазок в виде замороженных СОЖ, из ЗЕ-ного водного раствора продукта Аквол-10М и 17-ноге водного раствора Na CO3 .

Исследования проводили на Круглошлифовальном станке. Шлифовали заготовки из титанового сплава ВТ3-1,. прижоги определяли визуально.

В качестве источника ультразвуковых колебаний использовали установку УЗУ-025 с пьезокерамическим преобразователем ПП01/18. Амплитуда колебаний торца волновода 5 мкм.

1247242

Составитель В. Дрожалова

Техред О.Сопко Корректор Г. Решетник

Редактор М. Недолуженко

Заказ 4061/17

Тираж 740

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. У жгород, ул. Проектная 4

Отсутствие отличий в значении угла между осями брикета твердой смазки и волновода для твердых смазок из ЗЕ-ного раствора Аквол-16М и 17-ного раствора Na>CO> обьясняется малым отличием акустических характеристик твердых смазок (плотности, скорости распространениязвука 1.

Колебание величины угла ограничено сектором 60-90

При обработке на предлагаемом устройстве заготовок из титановых сплавов ВТ22 и ВТЗ-1 при окружной скорости круга 30 м/с и окружной скорости заготовки 30 м/мин была повышена критическая бесприжоговая попереч.ная подача шлифовального круга в 2 раза, при этом шероховатость шлифованой поверхности по показателю Ра снижена на 30-50Х.