Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхности деталей

Классы МПК:B23P9/02 обработка или отделка приложением давления, например накаткой
C21D7/06 путем наклепа и тп 
B24B1/04 с воздействием вибрацией на шлифовальные или полировальные инструменты, шлифовальные или полировальные среды или детали, например шлифование с помощью ультразвуковой частоты
Автор(ы):
Патентообладатель(и):Казаков Владимир Михайлович
Приоритеты:
подача заявки:
1997-02-21
публикация патента:

Устройство предназначено для отделочно-упрочняющей обработки поверхностей деталей. На торце волновода ультразвукового преобразователя выполнено осесимметричное гнездо с размещенными в нем стальными шариками. Перпендикулярно волноводу с зазором относительно его торца установлена технологическая плита. В технологической плите посредством резьбы размещен пуансон-державка с обрабатываемой деталью. Стальные шарики образуют плотноупакованную рабочую среду. Динамометрический ключ установлен для создания усилия на пуансон и рабочую среду. За счет использования комбинированного процесса обработки дробью и ультразвукового процесса достигается высокое качество обработки поверхности и повышение производительности. 3 з.п.ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано как при дробеструйной, так и при ультразвуковой, а также смешанном виде обработки деталей, в том числе из высокопрочных сталей, более конкретно к обработке поверхностей деталей давлением с применением ультразвуковых колебаний и дроби.

Задача изобретения - повышение производительности и качества обработки поверхностей деталей.

Известно устройство для поверхностного упрочнения деталей (a.c. СССР N 1399081), взятое в качестве прототипа, выполненное в виде корпуса, состоящего из концентратора 1, на торце которого стенками образована камера, в которую помещают рабочие тела 5 и деталь 6, закрепленную на фланце 7. Ширина камеры удовлетворяет соотношению h = (0,40 - 0,60)d, где d - диаметр концентратора, а высота составляет 0,3устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхности   деталей, патент № 2129942изг, где устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхности   деталей, патент № 2129942изг - длина волны изгибных колебаний в стенке 2 камеры. Ультразвуковые колебания, сообщаемые волноводу, приводят стенки 2 и торцевую поверхность концентратора 1 в колебательное движение, при этом в стенках наряду с продольными колебаниями имеют место изгибные колебания.

На фиг. 1 представлена конструкция устройства упрочнения деталей; на фиг. 2 - сечение А-А по фиг. 1.

Устройство состоит из ступенчатого концентратора 1, на торце которого сквозным пазом с галтелями в основании образована камера со стенками 2. Волновод закреплен на трансформаторе упругих колебаний магнитострикционного преобразователя 3, который запитывается от генератора 4 ультразвуковых колебаний, рабочие тела 5 и деталь 6, закрепленную на технологическом фланце 7, помещают в рабочий объем внутри камеры. Технологический фланец 7 располагается на опорных станках 8, закрепленных вместе с магнитострикционным преобразователем 3 на станине 9 установки.

На фиг. 2 приведено сечение рабочей камеры устройства, показывающее взаимное расположение стенок 2 и стенок 10 технологического фланца.

Ширина камеры удовлетворяет соотношению

h = (0,40-0,60)d,

где d - диаметр концентратора.

Высота составляет 0,3устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхности   деталей, патент № 2129942изг, где устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхности   деталей, патент № 2129942изг - длина волны изгибных колебаний в стенке камеры. Радиус галтелей "Ч" в основании камеры удовлетворяет соотношению

устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхности   деталей, патент № 2129942

Устройство работает следующим образом.

Ультразвуковые колебания, сообщаемые волноводу от генератора 4 и магнитострикционного преобразователя 3, приводят стенки 2 и торцевую поверхность меньшего цилиндра концентратора 1 в колебательное движение, заставляя тем самым рабочие тела 5 (стальные шарики) интенсивно перемещаться внутри камеры, и, ударяя по поверхности детали 6, закрепленной на фланце 7, упрочнять ее. При этом в стенках 2 наряду с продольными колебаниями имеют место изгибные колебания, являющиеся следствием наличия поперечных (пуассоновских) деформаций ступенчатого концентратора 1 при распространении в нем продольной ультразвуковой волны.

На фиг. 3 - 12 показана схема устройства для поверхностного упрочнения шаровой опоры передней подвески и других деталей, которое состоит из динамометрического ключа 11, прибора 12 (манометра), показывающего усилие давления шариков на обрабатываемую поверхность детали 6 при затяжке. На фиг. 3 - 12 изображены:

13 - пуансон для передачи давления на шарики, выполняя работу оправки для крепления обрабатываемой детали 6;

14 - контргайка для фиксации пуансона (и давления на шарики);

7 - технологический фланец;

6 - обрабатываемая деталь;

5 - стальные шарики устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхности   деталей, патент № 2129942 2,2 - 3,0 мм;

15 - гнездо-матрица в теле волновода 1.

Устройство, показанное на фиг. 1 - 12, работает следующим образом.

Ультразвуковые колебания, сообщаемые волноводу от генератора 4 и магнитострикционного преобразователя 3, приводят стенки и торцевую поверхность меньшего цилиндра концентратора 1 в колебательное движение, заставляя тем самым рабочие тела 5 (стальные шарики) интенсивно перемещаться внутри камеры, в нашем случае они плотно упакованы с заданным усилием устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхности   деталей, патент № 2129942P, кгс (H) динамометрическим ключом 11 с прибором, показывающим усилие давления шариков на обрабатываемую поверхность, затем закрепив контргайкой к технологическому фланцу 7 и ударяя по поверхности обрабатываемой детали 6, закрепленной в пуансоне 13. При этом в стенках 2 наряду с продольными колебаниями имеют место изгибные колебания, являющиеся следствием наличия поперечных деформаций ступенчатого концентратора 1, при распространении в нем продольной ультразвуковой волны.

Недостатками является то, что удары носят стохастический (случайный) характер; нет (отсутствует) акустической развязки на торец волновода с шариками, что ведет в низкому КПД его работы (холостой амплитудный ход) и не возникает "стоячей" волны колебаний волновода.

Характеристики:

* Усилие на обрабатываемую поверхность промежуточным звеном плотноупакованных шариков создается в пределах 150 - 160 кг (статическое усилие) для незакаленных сталей и чугунов, P устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхности   деталей, патент № 2129942350-450 кг для закаленных сталей.

Амплитуда (А) преобразователя на волновод 100 - 120 мкм.

s - смещение (динамическое) торца

устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхности   деталей, патент № 2129942 - волновода, мкм

* - частота (f) колебаний: f = 50 Гц (на УЗГ)

* Мощность (N) УЗ генератора

N = 3,5 кВт, ТИП УЗГ-3,5.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхности деталей, содержащее ультразвуковой преобразователь с волноводом, на торце которого выполнено осесимметричное гнездо с размещенными в нем стальными шариками, образующими рабочую среду, и технологическую плиту, установленную перпендикулярно волноводу с зазором относительно его торца с возможностью закрепления в ней обрабатываемой детали, отличающееся тем, что устройство снабжено пуансоном-державкой для закрепления обрабатываемой детали, установленным в технологической плите посредством резьбы коаксиально волноводу с гнездом таким образом, что стальные шарики образуют плотноупакованную рабочую среду между стенками пуансона, поверхностью детали и стенками гнезда, служащего одновременно матрицей пуансона.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пуансон-державка снабжен контргайкой и шлицами под накидной динамометрический ключ, а также прибором для контроля статического усилия на рабочую среду.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно снабжено динамометрическим ключом для создания усилия на пуансон и соответственно на рабочую среду и манометром для определения усилия.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве стальных шариков используют дробь.

Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс B23P9/02 обработка или отделка приложением давления, например накаткой

Патенты РФ в классе B23P9/02:
устройство для накатывания на станках -  патент 2517081 (27.05.2014)
способ упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием -  патент 2514253 (27.04.2014)
устройство для обкатывания ребер панелей с регулируемой нагрузкой -  патент 2478032 (27.03.2013)
способ упрочнения боковых рам тележек грузовых вагонов во внутренних углах буксовых проемов -  патент 2476302 (27.02.2013)
способ создания износостойких плоских поверхностей пар трения -  патент 2466002 (10.11.2012)
устройство для настройки выглаживающего инструмента на токарных станках с чпу -  патент 2257286 (27.07.2005)
устройство для безабразивной доводки дорожек качения колец подшипников -  патент 2213652 (10.10.2003)
способ безабразивной обработки дорожек качения подшипников и устройство для его осуществления -  патент 2207943 (10.07.2003)
устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхностей деталей -  патент 2129943 (10.05.1999)
способ обработки поверхностей изделий малой жесткости -  патент 2085355 (27.07.1997)

Класс C21D7/06 путем наклепа и тп 

Патенты РФ в классе C21D7/06:
труба из нержавеющей аустенитной стали с отличной стойкостью к окислению паром и способ ее получения -  патент 2511158 (10.04.2014)
аустенитная нержавеющая сталь -  патент 2507294 (20.02.2014)
ультразвуковое устройство для обработки сварных соединений металлов аустенитного класса в процессе автоматической сварки -  патент 2469109 (10.12.2012)
устройство для ультразвуковой обработки сварного соединения в процессе сварки -  патент 2469108 (10.12.2012)
способ упрочнения цилиндрических винтовых пружин -  патент 2462519 (27.09.2012)
способ упрочнения поверхности изделия из стали -  патент 2455368 (10.07.2012)
способ снятия остаточных напряжений в сварных соединениях металлов -  патент 2451583 (27.05.2012)
способ ультразвуковой обработки сварных металлоконструкций -  патент 2447162 (10.04.2012)
способ снятия остаточных сварочных напряжений в сварных соединениях стыков труб -  патент 2444423 (10.03.2012)
способ алюминотермитной сварки рельсов -  патент 2425741 (10.08.2011)

Класс B24B1/04 с воздействием вибрацией на шлифовальные или полировальные инструменты, шлифовальные или полировальные среды или детали, например шлифование с помощью ультразвуковой частоты


Наверх