Опора колебательной системы ультразвуковогостанка

 

260 99 3

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВйДЕТЕДЬСТВУ

Союз Соеетсиих

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 31.Х11,1968 (¹ 1295578/25-8) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 06.1.1970. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 11.Ч.1970

Кл. 42s, 1/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Сосете Министрое

СССР

МПК В 06b

УДК 621.9.048.6(088.8) I

Д. Ф. Яхимович !

Особое конструкторское бюро по проектированию средств авт1тмативации и контроля и электроэрозионного оборудования

Ав-ор изобретения

Заявитель

ОПОРА КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ УЛЬТРАЗВУКОВОГО

СТАН КА

Известна опора колебательной системы в виде резонансной кольцевой диафрагмы, крепящей колебательную систему из электромеханического преобразователя, механического трансформатора и инструмента в корпусе акустической головки H настроенной на номинальную частоту систем ы.

Предлагаемая опора отличается от известной тем, что сопряжение магнитострикционного преобразователя с корпусом акустической головки выполнено через ряд последовательно связанных один с другим упругих элементов, обладающих каждый собственной механической характеристикой. Упругие элементы представляют собой кольцевые диафрагмы, две крайние из которых связаны соответственно с корпусом акустической головки и акустическим трансформатором и каждая из диафрагм резонирует на колебания, отвечающие ее собственной частоте.

Благодаря этому снижаются потери энергии при изменении параметров колебаний и повышается производительность ультразвуковой обработки параллельно расположенных и последовательно соединенных резонансных кольцевых диафрагм разной жесткости, настроенных на разные частоты в полосе изменения собственной частоты колебательной системы и скрепленных узкими цилиндрическими кольдами.

На чертеуке схематично изображена описываемая опора, г (е на дпаграмслах а, б и в приведены смещения (изгибные стоячие волны) в диафрагмах, образующих опору.

Колебательная система из магнптострикционного преобразователя 1 с фланцем 2, сменного механического трансформатора 8 и инструмента 4, обрабатывающего изделие 5, прикреплена к корпусу б акустической головки 7 упругой системой, образованной рядом резонансных кольцевых диафрагм 8, 9 и 10, последовательно соединеHHbIx узкими цилиндрическими кольцами 11 и 12, Кольцо, соединяющее каждые две соседние диафрагмы, расположено по окружности узлов смещения изгибных колебаний первой диафрагмы (считая от колебательной системы к корпусу) и по окружности пучностей другой диафрагмы, совпадающей, например, с диаметром внутреннего отверстия. Различие резонансных (собственных) частот диафрагм достигается изменением их размеров по диаметрам и толщинам, причем перекрывается полоса изменения собственной частоты колебательной системы при ее работе.

При возбуждении преобразователя 1 от генератора (на чертеже не показан) механический трансформатор 8, прикрепленный к фланцу 2, сообщает инструменту 4 продольные

30 колебания, амплитуда которых достигает мак260993 симума при совпадении частоты генератора с собственной частотой колебательной системы, образованной преобразователем, трансформатором и инструментом. Соответственно производительность ультразвуковой обработки изделия 5 будет наибольшей. Направления колебаний и подачи инструмента показаны на чертеже стрелками.

При обработке инструмент 4 изнашивается, собственная частота колебательной системы возрастает. Чтобы амплитуда колебаний при этом не уменьшалась и производительность обработки не падала, производится ручная или автоматическая подстройка частоты генератораа.

Таким образом, колебательная система работает в определенном диапазоне частот.

Поскольку onoipa состоит из ряда последовательно соединенных диафрагм с различной резонансной частотой, то при изменении рабочей частоты колебательной системы та или другая диафрагма из набора будет резонировать, препятствуя дальнейшему распространению ультразвука, так как эта диафрагма опирается на следующую диафрагму по окружности узлов смещения изгионых колебаний. Таким образом предлагаемая опора обеспечивает малые потери энергии,B полосе частот, в то время как известная одинарная — только на одной определенной частоте.

Начальную (самую низкую) резонансную частоту диафрагмы в наборе целесообразно брать ниже номинальной, поскольку инструмен4 ты обычно делаются с запасом па износ. Например, если колебательная система работает на частоте 22 кгц7,50/О, т. е. в диапазоне

20,35 — 28,65 кги, можно взять резонансные частоты трех диафрагм равными 21, 22 и 23 кги.

Число диафрагм в наборе выбирается исходя из допустимых потерь энергии.

Набор диафрагм и соединительных колец целесообразно выполнять в виде единой опорной детали.

Предлагаемая опора может сопрягаться с колебательной системой в любом ее поперечном сечении.

15 Предмет изобретения

l. Опора колебательной системы ультразвукового станка, в которой колебательная система сопряжена с корпусом и несет инструмент, отличающаяся тем, что, с целью снижения потерь энергии при изменении параметров колебаний, сопряжение магнитострикционного преобразователя с корпусом акустической головки выполнено через ряд последовательно связанных один с другим упругих элементов, обладающих каждый собственной механической характеристикой.

2. Опора по п. 1, отличающаяся тем, что упругие элементы представляют собой кольцевые диафрагмы, две крайние из которых связаны соответственно с корпусом акустической головки и акустическим трансформатором и каждая из диафрагм резонирует на колебания, отвечающие ее собственной частоте.

2609M

Составитель В. Данилевская

Редактор Г. К. Гончарова Техред 3. Н. Тараненко Корректор Л. А. Царькова

Заказ 1067/14 Тираж 500 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2