Ультразвуковая головка

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬЕЕт ЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п1) 54638 4

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.07.72 (21) 1810182/08 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.77. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 17.03.77 (51) М. Кл 2 В 06В 1/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.9.048.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Захаров и Г. И. Волков (71) Заявитель (54) УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ГОЛОВКА

Изобретение относится к области машиностроения.

Известны ультразвуковые резьбонарезные головки и станки, в которых применяются вибраторы, содержащие асимметрично нагружаемый магнитострикционный пакет.

Акустический контакт метчика с ультразвуковым вибратором в этих головках осуществляется посредством резьбового хвостовика на метчике.

Однако эти конструкции имеют ограниченный диапазон диаметров нарезаемых резьб обусловленный размером резьбы на хвостовике метчика и усилиями, необходимыми для затяжки резьбового соединения при смене метчика после нарезания им резьбы (практически максимально возможный диаметр нарезаемых резьб на таких головках ограничивается 20—

24 мм), чувствительность к изменениям внешней нагрузки колебательной системы, настроенной в резонанс, что в значительной степени осложняет управление процессом нарезания резьбы, уменьшает стабильность его и ограничивает технологические возможности при установлении допустимой глубины резьбы (практически глубина резьбы ограничивается 15 — 20 шагами) .

Цель изобретения — стабилизация режима работы и расширение технологических возможностей головки.

Для этого в предлагаемой головке преобразователь размещен в стакане между полувол. новыми стержнями, один из которых, расположенный со стороны инструмента, установлен в стакане с возможностью осевого перемещения, а другой жестко связан со стаканом.

Применение предлагаемого изобретения позволит намного расширить диапазон нарезаемых резьб, что даст значительную экономи10 ческую эффективность при нарезании резьб в трудно обрабатываемых материалах за счет уменьшения расхода режущего инструмента.

На фиг. 1 дана конструктивная схема пред15 лагаемой головки; на фиг. 2 — распределение смещений при продольных колебаниях ультразвуковой частоты, возбуждаемых вибратором; на фиг. 3 — поперечное сечение по А — А на фиг. 1; на фиг. 4 — узел 1 на фиг. 1.

20 Ультразвуковая резобонарезная головка состоит из пакета 1, собранного из пластин магнитострикционного материала и обмотки

2, концы которой проходят через полость в шпинделе 3 и соединены с токосъемником 4.

25 Пакет 1 размещен между двумя полуволновыми стержнями 5 и б в стакане 7, расположенном на рабочем конце шпинделя станка.

Гильза 8 соединена со стаканом 7 посредством гайки 9. В гильзе 8 размещен согласую30 щий стержень 10.

546384

Метчик 11, сопрягаемый со шлицевой звездочкой 12, прижат посредством накидной гайки 13 через проставочное кольцо 14 к согласующему стержню 10. Затяжкой накидной гайки 13 через бурт 15 на метчике 11, расположенном на расстоянии четверти длины волны от опорного торца 1б, обеспечивается акустический контакт торца метчика с торцем магнитострикционного пакета через согласующие полуволновые стержни 5 и 10. При затяжке гайки 9 через стакан 8, опирающийся на бурт полуволнового стержня 5, к пакету 1 вибратора прикладывают одновременно с двух торцев статическую нагрузку, обеспечивающую надежный контакт между торцами пакета и сопрягаемыми с ними полуволновыми стержнями 5 и б.

Крутящий момент от привода шпинделя станка на метчике передается посредством шлицевых зацеплений стакана 7 с буртом гильзы 8, последней со шлицевой звездочкой

12, затем от шлицевой звездочки крутящий момент передается метчику 11 через шлицы пли лыски на бурте метчика.

Для того, чтобы не нарушить фазы распространения волн упругих колебаний в системе несбходпмо узлы крепления в смежных полуволновых стержнях располагать в узлах смещений, отстоящих один от другого на расстоянии, кратном длине волны.

Предлагаемая конструкция ультразвуковой резьбонарезной головки позволяет расширить диапазон нарезаемых резьб за счет применения новой схемы нагружения магнитострикционного преобразователя и сменных элементов конструкции, сопрягаемых с метчиком, который в данной головке легко может быть заменен на другой типоразмер.

При замене метчика одновременно заменя10 ют сопрягаемые с ним детали — проставочное кольцо, шлицевую звездочку и, по мере надобности, полуволновый стержень 10 на соответствующий по размерам новому метчику.

Формула изобретения

Ультразвуковая головка с размещенным в стакане полуволновым или кратным нечетно20 му числу полуволн преобразователем, один из торцев которого воспринимает нагрузку со стороны инструмента, отличающаяся тем, что, с целью стабилизации режима работы и расширения технологических возможностей

25 головки, преобразователь расположен между двумя полуволновыми стержнями, один из которых, расположенный со стороны инструмента, установлен в стакане с возможностью осевого перемещения, а другой жестко связан со

30 стаканом.

546384

Узел

Щг 3

Составитель В. Витков

Редактор М. Афанасьева Техред Л. Котова

Корректор Л. Денискина

Типография, пр. Сапунова. 2

Заказ 341/2 Изд. № 181 Тираж 709 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская раб., д. 4/5