Устройство для ультразвукового деформационного упрочнения стальными шариками

 

Изобретение относится к устройствам для ультразвукового деформационного упрочнения стальными шариками деталей типа тел вращения и может найти применение в различных отраслях машиностроения. Устройство содержит корпус, концентратор ступенчатого типа и рабочую камеру. Рабочая камера образована корпусом и отверстием, выполненным в меньшей ступени концентратора. Имеется механизм подачи для перемещения деталей через рабочую камеру. Повышается эффективность обработки за счет того, что кинетическая энергия сообщается шарикам ультразвуковым полем, которое возникает в замкнутом пространстве при возбуждении в стенках рабочей камеры упругих колебаний ультразвуковой частоты. 1 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и поверхностного упрочнения деталей, а именно к устройствам для упрочнения деталей поверхностно-пластическим деформированием стальными шариками с использованием ультразвука.

Известно устройство стержневого типа для ультразвуковой деформации, взятое в качестве прототипа, в котором рабочая камера образована не менее чем двумя выступами одинаковой формы и размера, выполненными как одно целое с концентратором на торце меньшего цилиндра ("Технология", Межотраслевой научно-технический сборник, (оборудование, материалы, процессы), Москва, 1991 г., 4, стр. 7).

Недостатком известного устройства является невозможность обработки деталей типа тел вращения по всем поверхностям с одновременным их перемещением через рабочую камеру.

Задачей изобретения является повышение эффективности и производительности обработки за счет одновременного упрочнения и перемещения детали через рабочую камеру.

Она решается за счет того, что в устройстве для ультразвукового деформационного упрочнения стальными шариками, содержащем корпус, концентратор ступенчатого типа и рабочую камеру, концентратор ступенчатого типа содержит выполненное в меньшей ступени отверстие, образующее с цилиндрическим корпусом рабочую камеру расчетного объема. За счет изменения объема рабочей камеры можно влиять как на интенсивность ультразвукового поля, так и на производительность процесса упрочнения деталей. Устройство снабжено механизмом подачи для перемещения деталей через рабочую камеру, что делает процесс обработки непрерывным.

На чертеже показан общий вид устройства.

Устройство для ультразвукового деформационного упрочнения стальными шариками содержит концентратор ступенчатого типа 1 с отверстием в меньшей ступени, образующим с цилиндрическим корпусом 4 рабочую камеру 2, приспособление 3 для закрепления данного цилиндрического корпуса 4 с обрабатываемой деталью 5 и механизма подачи 6, стальные шарики 7, базовую плиту 8 для закрепления магнитострикционного преобразователя 9, опорные стойки 10 и ультразвуковой генератор 11.

Устройство для ультразвукового деформационного упрочнения стальными шариками работает следующим образом.

Ультразвуковой генератор (УЗГ) 11 вырабатывает электрические колебания частотой 17-25 кГц и питает магнитострикционный преобразователь 9, который преобразует электрические колебания в механические и передает их концентратору ступенчатого типа 1, служащему для передачи упругой энергии колебаний стальным шарикам 7, а также для создания мощного ультразвукового поля в рабочей камере 2.

Цилиндрический корпус 4 охватывает меньшую ступень концентратора 1 и крепится вместе с приспособлением 3, обрабатываемой деталью 5, механизмом подачи 6 и опорными стойками 10 на базовой плите 8.

Ультразвуковое деформационное упрочнение деталей происходит за счет сообщения кинетической энергии стальным шарикам ультразвуковым полем, которое возникает в замкнутом объеме при возбуждении в стенках рабочей камеры упругих колебаний ультразвуковой частоты. При ударах шариков по поверхности изделия происходит пластическое деформирование материала и, как следствие этого, упрочнение по всем его поверхностям.

Заявляемое устройство позволяет осуществить одновременное ультразвуковое деформационное упрочнение и перемещение с помощью механизма подачи 6 деталей типа тел вращения 5 через рабочую камеру 2, что позволяет снизить трудоемкость упрочнения за счет непрерывного процесса обработки, повысить качество обрабатываемой поверхности деталей, а также увеличить коэффициент использования оборудования.

Формула изобретения

Устройство для ультразвукового деформационного упрочнения стальными шариками деталей типа тел вращения, содержащее корпус, концентратор ступенчатого типа и рабочую камеру, отличающееся тем, что рабочая камера образована корпусом и отверстием, выполненным в меньшей ступени концентратора, а устройство снабжено механизмом подачи для перемещения деталей через рабочую камеру.

РИСУНКИ

Рисунок 1