УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к устройствам для ультразвуковой упрочняющей обработки металлических деталей.
Известны ультразвуковые инструменты, представляющие собой концентратор с жестко закрепленной на нем рабочей частью в виде шара из твердого сплава, стали ШХ15 (HRC 64-66) (Муханов И.И. Ультразвуковая упрочняюще-чистовая обработка стали и чугуна // Вестник машиностроения. - 1968. - №.6. - С. 64.) - прототип, или синтетического алмаза (Гилета В.П., Исхакова Г.А. Исследование закономерностей формирования микрогеометрии поверхности при алмазной ультразвуковой упрочняюще-чистовой обработке // Сверхтвердые материалы. - 1992. - №.1. - С. 45).
Недостатком известных технических решений того же назначения является ненадежное крепление пайкой твердосплавного наконечника и его отделение при тяжелых условиях работы - при высоких амплитудах и статических усилиях.
Техническим результатом предложенного технического решения изобретения является повышение надежности крепления твердосплавной пластины и обеспечение невозможности самопроизвольного отделения твердосплавного наконечника от концентратора, даже в условиях высоких нагрузок.
Указанный технический результат достигается путем изменения конструкции выходного торца концентратора, а именно выполнение на выходном торце концентратора фрезеровки в виде П-образного паза П-образного паза, для крепления на нем пайкой твердосплавной пластины с рабочей частью в виде полуцилиндра по трем плоскостям (верхней, нижней) для исключения самопроизвольного отделения пластины и средней - для ориентации пластины в вертикальном положении (вертикальная ось симметрии твердосплавной пластины должна находиться в вертикальной плоскости для обеспечения равномерного распределения пятна контакта вокруг центра удара).
Реализация отличительных признаков изобретения обуславливает новый технический результат: долговременная работа, увеличение срока работы при тяжелых нагрузках, замена твердосплавной пластины только по причине износа, а не по причине отделения.
Сущность полезной модели поясняется схемами где
на фиг. 1 представлен вид на ультразвуковой инструмент сбоку;
на фиг. 2 - вид сверху на ультразвуковой инструмент.
Ультразвуковой инструмент (фиг. 1, 2) представляющий собой концентратор с жестко закрепленной на нем рабочей частью, выполненный в виде металлического цилиндрического стержня переменного сечения. Один из участков ультразвукового инструмента имеет резьбу для крепления ультразвукового инструмента в переходнике магнитострикционного преобразователя. Далее ультразвуковой инструмент имеет цилиндрическое сечение, на котором имеются две фрезерованные лыски для гаечного ключа, которым для удобства осуществляется завинчивание ультразвукового инструмента в переходник магнитострикционного преобразователя. Далее сечение из цилиндрического трансформируется в прямоугольное посредством фрезерования, при этом этот переход выполняется плавно с радиусами. На рабочей части ультразвукового инструмента на выходном торце выполнена фрезеровка П-образного паза, для крепления на нем пайкой твердосплавной пластины с рабочей частью в виде полуцилиндра по трем плоскостям (верхней, нижней) для исключения самопроизвольного отделения пластины и средней - для ориентации пластины в вертикальном положении (вертикальная ось симметрии твердосплавной пластины должна находиться в вертикальной плоскости для обеспечения равномерного распределения пятна контакта вокруг центра удара).
Заявляемый ультразвуковой инструмент работает следующим образом: резьбовой наконечник ультразвукового инструмента вкручивается вручную в переходник магнитострикционного преобразователя до начала работы и затягивается гаечным ключом, используя две лыски на цилиндрической части ультразвукового инструмента. После включения ультразвукового генератора, магнитострикционный преобразователь (например ПМС 15А-18) начинает генерировать механические колебания, которые передаются ультразвуковому инструменту через резьбовой участок и входной торец. В ультразвуковом инструменте амплитуда колебаний усиливается и на выходном торце с припаянной твердосплавной пластиной появляются механические колебания с ультразвуковой частотой и увеличенной амплитудой. Ультразвуковой инструмент прижимается к обрабатываемой детали статическим усилием Рст, и затем осуществляется обработка ударами с ультразвуковой частотой.
Предложенный ультразвуковой инструмент для ультразвуковой упрочняющей обработки металлических деталей позволяет увеличить срок работы при тяжелых нагрузках, а замена самой твердосплавной пластины возможна только по причине износа, а не по причине отделения.