RU4934U1 - Устройство для обработки деталей металлорежущим инструментом - Google Patents

Abstract

Устройство для обработки деталей металлорежущим инструментом, содержащее установленное на столе станка приспособление для закрепления заготовки, ванну со смазочно-охлаждающей жидкостью, подаваемой через сопло, генератор ультразвуковых колебаний и вибратор, отличающееся тем, что вибратор размещен в сопле для подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зону обработки и выполнен из пьезокерамических колец, внутренний диаметр которых больше диаметра выходного отверстия сопла.

Description

УСТРОЙСТВО ДКЯ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИМ ИНСТРУМЕНТОМ

Решение относится к механической обработке деталей из труднообрабатываемых материалов с применением смазочно-охлаядажщшс жидкостей (СОЖ) и с использованием ультразвуковых колебаний (УЗК),

В современной промышленности все более широкое применение находят сверхтвердые и сверхпрочные материалы, KOTopie, в свою очередь, очень шюхо обрабатываются резанием, что усугубляется еще и их высокой пластичностью. Кроме того, очень многие инструменты (протяжки, метчики, сверла, зенкеры, фрезы и т.п.) изготавливаются из быстрорежущих сталей, имеющих недостаточно высокие твердость, прочность, теплостойкость и износостойкость. Таким образом, одной из основных причин выхода инстрр1ента из строя является его поломка.

Для снижения сил резания и сил трения при обработке широко применяют смазочно-охлалщающие жидкости (СОЖ). Однако во многих случаях, особенно при обработке труднообрабатываемых материалов, этого недостаточно, т.е. силы резания и трения остаются все еще слишком большими и инструмент ломается. Да и нормальное изнашивание инструмента протекает тем медленнее, чем большее смазочное и диспергирующее действие оказывает СОЖ.

Известно устройство для нарезания внутренних резьб в труднообрабатываемых материалах с использованием УЗК, которые накладывают как на инструмент, так и на деталь в направлении движения подачи или резания, содержащее приспособление для закрепления заготовки, генератор УЗК и вибратор, передающий колебания инструменту или обрабатываемой заготовке/ / .

Недостатками этого устройства является:

-сложная конструкция, т.к. колебательные движения необходимо передать инструменту, имеющему вращательное и поступательное движения;

-значительная общая масса инструмента или обрабаомваемой заготовки вместе с приспособлениями и устройствами, в которых этот инструмент или приспособления закрепляются, что требует относительно большой мощности генератора и вибратора УЗК;

М КЛ.6 В24 В 1/04

ИЛИ в патроне и заготовки в приспособлении для обеспечения колебаний в зоне резания. Нто условие вынуждает выполнять предварительную обработку (свержение перед нарезанием резьбы) за один установ с основной операцией для избежания поломок инструмента из-за несоосности оси инструмента и оси предварительно обработанного отверстия. Подобная технологическая последовательность выполнения операций ведет к существенному снижению производительности обработки.

Прототипом предлагаемому решению является устройство для обработки сквозных отверстий/2/, содержащее приспособление для закрепления заготовки, расположенное на столе станка, ванну с СОЖ, генератор УЗК и вибратор. Приспособление с закрепленной в нем заготовкой, расположено в ванне с СОЖ, которая подается через сопло. Магнитно-стрикционный вибратор, предназначенный для передачи УЗК СОЖ, расположен в отверстии приспособления. Для обеспечения герметичности в месте установки вибратора имеется подвижная мембрана. Генератор УЗК необходим для подачи сигнала на вибратор.

Однако известное устройство для случаев обработки сверлением, фрезерованием, точением и др. непригодно. Конструкция устройства позволяет реализовывать его только на чистовых операциях обработки сквозных отверстий, т,к. колебания подводятся с противоположной инструменту стороны обрабатываемого отверстия. Кроме того, магнитно-стрикционный вибратор громоздок и требует дополнительного охлаждения.

Разработанное устройство позволяет устранить указанные недостатки.

Задачей, которую решает настоящее решение, является расширение технологических возможностей устройства за счет использования его не только на чистовых операциях обработки сквозных отверстий, но и при сверлении, фрезеровании, точении.

Технологический результат заключается в том, что через струю

подаваемой СОЖ УЗК можно подвести в любую зону обработки.

Этот результат.достигается тем,что в устройстве для обработки

деталей иеталлореткущки инструментом,содержащем установленное на столе станка приспособление для закрепления заготовки,ванну с 661,подаваемой через сопло,генератор УЗ колебаний и вибратор,последний размещён в сопле для подачи СОЖ и выполнен из пьезокерамических колец, внутренний диаметр ко ютзмх больше диаметра выходного отверстия сопла.

2

Шл8ц л 6. 6 установлены в корпусе 7 сошга 5 через резиновые кольца 8; прижаты кркшсой 9, обратная сторона которой выполнена в виде штуцера дош подсоединения шланга 10, идущего от насосной станции. Особенностью конструкции сопла является условие, что диаметр выходного отверстия сопла был меньше диаметра отверстия пьезокерамических колец 6.

Устройство работает следующим образом. Ультразвуковые электрические сигналы от генератора 4 подаются на пьезокерамические НЕУ|Ьф11 6, преобразуются в механические колебания соответствующей частоты. Эти колебания распространяются перпендикулярно боковым поверхностям шастин вдоль оси соша и двигающейся струи СОЖ от пбезокерамического вибратора до зоны обработки по синусоидальной крившй. Поэтому расстояние от вибратора до зоны обработки должно быть равным или кратным половине джины волны УЗК в данных УСЛОВИЯХ (частота, СОЖ), чтобы амплитуда колебаний в зоне резанйя была максимальной.

Использование в предагагаемом з стройстве схемы подвода УЗК в зону резания через струю подаваемой СОЖ позволяет применять способ обработки, защищенный патентом РФ Л 2027579 на операциях сверления, фрезерования, точения и т.п. Другим преимуществом данного устройства является использование пьезокерамических вибраторов, которые значительно меньще в размерах, имеют различную, более рациональную форву (пластины плоские и прямоугольные, шайбы, трубки) и не требуют дополнительного охлаздения.

Как показали проведенные испытания, на операции резьбонарезания эффективность предлагаемой конструкции не уступает эффективности устройства - прототипа с нижним подводом УЗ колебаний, что можно объяснить распространением УЗ колебаний не только через жидкость в струе, но и через инстрряент и заготовку.

Источники, принятые во внимание;

1,Авторское свидетельство СССР 986600, В 23 в1/00, 1983 г,

2,Патент РФ 2027579, В 24 в1/04, 1995 г.

Авторы Климушкина М,В, х// .

Сорокин В,М.

Claims (1)

1. Устройство для обработки деталей металлорежущим инструментом, содержащее установленное на столе станка приспособление для закрепления заготовки, ванну со смазочно-охлаждающей жидкостью, подаваемой через сопло, генератор ультразвуковых колебаний и вибратор, отличающееся тем, что вибратор размещен в сопле для подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зону обработки и выполнен из пьезокерамических колец, внутренний диаметр которых больше диаметра выходного отверстия сопла.