УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАЛОЖЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ ПРИ НАРЕЗАНИИ РЕЗЬБЫ

Полезная модель относится к машиностроению, а именно, к обработке металлов лезвийным инструментом с применением смазочно-охлаждающих жидкостей на операциях нарезания резьбы в отверстиях из различных материалов.
Известно устройство для наложения ультразвуковых колебаний на заготовку при нарезании резьбы в отверстиях, содержащее расположенный в корпусе излучатель ультразвуковых колебаний, одним торцом контактирующий по меньше мере с двумя пьезопреобразователями и соединенный с ними посредством резьбовой шпильки. При этом в рабочем положении заготовка размещена на другом торце излучателя ультразвуковых колебаний устройства (Марков А.И. Ультразвуковое резание труднообрабатываемых материалов / А.И. Марков. - М.: Машиностроение, 1968, с.290).
Недостатками описанного устройства являются узкая область применения вследствие невозможности использования для станков с малым рабочим пространством в направлении рабочего хода инструмента за счет расположения устройства под заготовкой, малая жесткость устройства в осевом направлении, а, следовательно, снижение периода стойкости режущего инструмента и производительности обработки.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является устройство для наложения ультразвуковых колебаний при нарезании резьбы, содержащее расположенный в корпусе излучатель ультразвуковых колебаний, одним торцом контактирующий по меньше мере с двумя пьезопреобразователями и соединенный с ними посредством резьбовой шпильки,. При этом на конце излучателя выполнена площадка, предназначенная для установки заготовки и расположенная под углом к оси излучателя (Патент РФ №2290282, МПК B23G 1/16, B23G 1/44, опубл. 2006).
Недостатками описанного устройства являются узкая область применения, обусловленная наложением ультразвуковых колебаний на заготовку и невозможностью использования для станков с малым рабочим пространством вследствие расположения излучателя ультразвуковых колебаний сбоку от заготовки, а также малая жесткость устройства и, как следствие, низкие период стойкости режущего инструмента и производительность обработки.
Предлагаемой полезной моделью решается задача расширения области применения и увеличения жесткости устройства.
Для достижения данного технического результата устройство для наложения ультразвуковых колебаний при нарезании резьбы содержит расположенный в корпусе излучатель ультразвуковых колебаний, одним торцом контактирующий по меньшей мере с двумя пьезопреобразователями, а в другом торце излучателя ультразвуковых колебаний выполнено глухое отверстие, расположенное в центре и предназначенное для размещения режущего инструмента.
Расширение области применения путем использования для станков с малым рабочим пространством вследствие расположения устройства над режущим инструментом и увеличение жесткости устройства, а, следовательно, периода стойкости режущего инструмента и производительности обработки обеспечивается тем, что в другом торце излучателя ультразвуковых колебаний выполнено глухое отверстие, расположенное в центре и предназначенное для размещения режущего инструмента.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где изображено устройство для наложения ультразвуковых колебаний при нарезании резьбы, продольный разрез.
Устройство для наложения ультразвуковых колебаний при нарезании резьбы содержит расположенный в корпусе 1 излучатель 2 ультразвуковых колебаний, одним торцом контактирующий по меньшей мере с двумя пьезопреобразователями 3. Последние присоединены к источнику питания 4 и плотно прижимаются крышкой 5 к излучателю 2. Посредством резьбовой шпильки 6 излучатель 2 ультразвуковых колебаний, пьезопреобразователи 3 и крышка 5 соединены между собой. В другом торце излучателя 2 ультразвуковых колебаний выполнено глухое отверстие 7, расположенное в центре и предназначенное для размещения режущего инструмента 8, в частности, метчика. Метчик 8 закреплен в глухом отверстии 7 помощью крепежного элемента 9, например, винта, размещенного в отверстии 10, которое расположено перпендикулярно отверстию 7. Устройство устанавливается в патрон 11 станка посредством конуса Морзе 12. Смазочно-охлаждающая жидкость подается при обработке свободно падающей струей или окунанием. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Во время работы электрические колебания ультразвуковой частоты излучателя 2 преобразуются с помощью пьезопреобразователей 3 в упругие механические колебания. При этом в смазочно-охлаждающей жидкости, проникшей в зазор между метчиком 8 и заготовкой (на чертеже не показана), возникают высокие мгновенные давления. Происходит образование и колебание газовых пузырьков, ударных волн, вызывающих макро- и микропотоки смазочно-охлаждающей жидкости, что позволяет смазочно-охлаждающей жидкости глубже проникать в отверстие обрабатываемой заготовки. При этом происходит снижение коэффициента трения между контактирующими в процессе резания объектами, улучшаются условия работы метчика, облегчается выход стружки, уменьшается температура в зоне резания.
Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет расширить область применения и увеличить жесткость устройства.