RU193128U1 - DEVICE FOR ULTRASONIC PART PROCESSING - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована для диагностирования усталостной прочности и износостойкости покрытий рабочей поверхности деталей типа корпус клапана форсунки дизельных двигателей.Задача полезной модели - обеспечение автономности работы устройства и расширение его технологических возможностей, а именно обеспечение возможности диагностирования покрытия детали по двум параметрам - износостойкости и усталостной прочности в условиях, приближенных к условиям эксплуатации.Техническим результатом является повышение достоверности диагностирования работоспособности покрытия детали.Поставленная задача достигается тем, что в известном устройстве для ультразвуковой обработки деталей, содержащем акустическую систему, включающую ультразвуковой преобразователь и соединенный с ним излучатель ультразвука с рабочим наконечником на торце, пружину для прижатия наконечника излучателя ультразвука к обрабатываемой поверхности и плиту для крепления ультразвукового преобразователя в устройстве, рабочий наконечник излучателя ультразвука имеет форму поперечного сечения, совпадающую с формой обрабатываемой поверхности, плита для крепления ультразвукового преобразователя закреплена на резьбовой стойке двумя гайками с возможностью регулирования ультразвукового преобразователя вдоль оси резьбовой стойки, резьбовая стойка закреплена на основании, на котором в центрирующей призме установлен механизм подвода-отвода детали, состоящий из корпуса, в котором размещена подвижная втулка, в которой установлена обрабатываемая деталь, пружина, прижимающая обрабатываемую деталь к наконечнику излучателя ультразвука, сменная втулка для регулировки силы сжатия пружины, и эксцентриковый механизм для отвода обрабатываемой детали от наконечника излучателя ультразвука после обработки, а на цилиндрической поверхности подвижной втулки выполнена метка для контроля требуемого усилия прижима обрабатываемой детали к наконечнику излучателя ультразвука.The invention relates to mechanical engineering and can be used to diagnose fatigue and wear resistance of coatings on the working surface of parts such as the valve body of a nozzle of diesel engines. The objective of the utility model is to ensure the autonomy of the device and expand its technological capabilities, namely, the possibility of diagnosing the coating of a part by two parameters - wear resistance and fatigue strength in conditions close to operating conditions. This increases the reliability of diagnosing the health of the coating of the part. The problem is achieved by the fact that in the known device for ultrasonic processing of parts containing an acoustic system including an ultrasonic transducer and an ultrasound transducer connected to it with a working tip at the end, a spring for pressing the tip of the ultrasound emitter to the surface to be treated and a plate for mounting an ultrasonic transducer in the device, the working tip of the ultrasound emitter has a cross-sectional shape that coincides with the shape of the surface being treated, the plate for attaching the ultrasonic transducer is fixed to the threaded stand with two nuts with the possibility of adjusting the ultrasonic transducer along the axis of the threaded stand, the threaded stand is fixed to the base on which the mechanism for supplying / removing the part is installed, consisting of a housing in which a movable sleeve is placed in which the workpiece is installed, a spring pressing the workpiece ultrasound emitter tip, replaceable sleeve for adjusting the spring force and the cam mechanism for removing the workpiece from the ultrasound emitter tip after treatment, and on the cylindrical surface of the movable sleeve label made to control the desired clamping force to the tip of the workpiece ultrasound emitter.

Description

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована для диагностирования усталостной прочности и износостойкости покрытий рабочей поверхности деталей типа корпус клапана форсунки дизельных двигателей. Корпус клапана форсунки дизельных двигателей работает в очень тяжелых условиях. В течение срока своей жизни клапан открывается и закрывается более одного миллиона раз, и поэтому должен не только обеспечивать надежное уплотнение при давлениях до 2050 бар, но также противостоять очень большой циклической нагрузке и выдерживать воздействие скоростного потока топлива, обладающего высокой химической активностью и имеющего в качестве примесей твердые абразивные частицы. Однако износ рабочей поверхности корпуса клапана всего в несколько микрон не допустим, так как нарушает герметичность клапана. Поэтому рабочая поверхность клапана имеет твердое антифрикционное покрытие толщиной в несколько микрометров, качество которого требуется тщательно контролировать.The utility model relates to mechanical engineering and can be used to diagnose the fatigue strength and wear resistance of coatings on the working surface of parts such as the valve body of a nozzle of a diesel engine. The valve body of the diesel engine nozzle operates in very difficult conditions. Over the course of its life, the valve opens and closes more than one million times, and therefore must not only provide reliable sealing at pressures up to 2050 bar, but also withstand a very large cyclic load and withstand the effects of high-speed fuel flow, which has high chemical activity and has as impurities solid abrasive particles. However, wear of the working surface of the valve body of only a few microns is not permissible, as it violates the tightness of the valve. Therefore, the working surface of the valve has a hard anti-friction coating several micrometers thick, the quality of which must be carefully monitored.

Известны ультразвуковые устройства для очистки деталей в жидких средах (RU 2368435, RU 2221634, RU 2243039, RU 2246982, RU 2262995, RU 2284215, RU 2286216, RU 2368435 и другие). Данные устройства обычно содержат рабочую емкость с жидкой средой, в которую погружаются детали, и закрепленные на стенках рабочей емкости ультразвуковые колебательные системы, вызывающие в жидкости акустические колебания ультразвуковой частоты.Known ultrasonic devices for cleaning parts in liquid media (RU 2368435, RU 2221634, RU 2243039, RU 2246982, RU 2262995, RU 2284215, RU 2286216, RU 2368435 and others). These devices usually contain a working tank with a liquid medium into which the parts are immersed, and ultrasonic oscillating systems fixed to the walls of the working tank, causing acoustic vibrations of ultrasonic frequency in the liquid.

Недостатком этих устройств является ограниченные технологические возможности, так как они не могут применяться для контроля износостойкости поверхностей деталей.The disadvantage of these devices is the limited technological capabilities, since they cannot be used to control the wear resistance of the surfaces of parts.

Известно устройство для ультразвуковой обработки поверхностей деталей (RU №2124430, кл. В24В 39/00, опубл. в 1999 г.), содержащее акустическую систему, включающую установленный в корпусе магнитострикционный преобразователь, соединенный с концентратором, на торцевой части которого закреплен излучатель ультразвука с контактными элементами и шпильку, торец которой выполнен в виде рабочего наконечника, при этом концентратор снабжен упругим элементом, выполненным в виде пружины или резиновой манжеты, предназначенной для демпфирования осевых нагрузок.A device is known for ultrasonic surface treatment of parts (RU No. 2144430, class B24B 39/00, published in 1999), comprising an acoustic system including a magnetostrictive transducer installed in the housing and connected to a concentrator, at the end of which an ultrasound transducer with contact elements and a stud, the end of which is made in the form of a working tip, while the hub is equipped with an elastic element made in the form of a spring or rubber cuff designed to dampen axial loads to.

Недостатком этого устройства являются его ограниченные технологические возможности, так как оно не предназначено для контроля качества покрытий деталей.The disadvantage of this device is its limited technological capabilities, as it is not intended to control the quality of coating parts.

Известно устройство для ультразвуковой обработки деталей (RU №2201863, кл. В24В 39/04, опубл. в 2003 г.), содержащее акустическую систему, включающую установленный в корпусе магнитострикционный преобразователь, соединенный с концентратором, на торцевой части которого закреплен излучатель ультразвука, торец которого выполнен в виде рабочего наконечника, систему упругоинерционных элементов, предназначенную для регулирования усилия прижатия излучателя ультразвука к обрабатываемой поверхности и включающую пружину с малой инерционной способностью, упругий элемент с большой инерционной способностью и стопорные элементы, при этом пружина с малой инерционной способностью установлена вдоль продольной оси акустической системы между поджимающей гайкой и фасонной накладкой с изоляционным элементом, обладающим пружинными свойствами, закрепленными на торце магнитострикционного преобразователя для полного внутреннего отражения энергии излучателя ультразвука, с противоположной стороны магнитострикционного преобразователя между корпусом и подвижной втулкой, сопряженной с акустической системой, расположен упомянутый упругий элемент с большой инерционной способностью, а стопорные элементы установлены на корпусе со стороны концентратора.A device is known for ultrasonic processing of parts (RU No. 2201863, class B24V 39/04, published in 2003), comprising an acoustic system including a magnetostrictive transducer installed in the housing and connected to a concentrator, at the end of which an ultrasound transducer is mounted, an end face which is made in the form of a working tip, a system of elastic inertia elements designed to regulate the pressing force of the ultrasound emitter to the work surface and including a spring with a low inertia , an elastic element with a large inertial ability and locking elements, while a spring with a low inertial ability is installed along the longitudinal axis of the acoustic system between the pressing nut and the shaped plate with an insulating element having spring properties fixed to the end of the magnetostrictive transducer for complete internal reflection of the energy of the ultrasound emitter , on the opposite side of the magnetostrictive transducer between the housing and the movable sleeve, paired with acoustically system, the aforementioned elastic element with high inertial ability is located, and the locking elements are mounted on the housing from the hub side.

Недостатком этого устройства являются ограниченные технологические возможности, так как оно не предназначено для диагностирования качества износостойкого покрытия.The disadvantage of this device is its limited technological capabilities, since it is not intended to diagnose the quality of a wear-resistant coating.

Наиболее близким (прототипом) к заявленной полезной модели по совокупности признаков является, устройство для ультразвуковой обработки деталей, содержащее акустическую систему, включающую ультразвуковой преобразователь и соединенный с ним излучатель ультразвука с рабочим наконечником на торце, пружину для прижатия наконечника излучателя ультразвука к обрабатываемой поверхности и плиту для крепления ультразвукового преобразователя в устройстве (RU 2282525, кл. B23K 20/10, В24В 39/00, В24В 1/04, В23В 37/00, В29С 65/08, В08В 3/12, D06M 10/02, С23С 24/00, С23С 26/00, опубл. 27.08.2006 г). Ультразвуковой преобразователь выполнен магнитострикционным, устройство содержит также систему упруго-инерционных элементов и подвижную втулку, установленные в корпусе ультразвукового преобразователя и закрепленные на торце магнитострикционного преобразователя для полного внутреннего отражения энергии излучателя ультразвука, пружину, установленную вдоль продольной оси акустической системы, и фасонную накладку с изоляционным элементом, обладающим пружинными свойствами, а подвижная втулка сопряжена с акустической системой и расположена с противоположной от системы упруго-инерционных элементов стороны магнитострикционного преобразователя, оно дополнительно снабжено накидной гайкой, расположенной на наружной торцевой стороне корпуса со стороны системы упруго-инерционных элементов, и расположенным на наружной стороне корпуса съемным приливом для крепления устройства к станку при работе в стационарном режиме, акустическая система дополнительно снабжена с торцевой стороны концентратора сменными резонансными волноводами, предназначенными для обеспечения необходимых колебательных смещений и напряжений и передаче их к обрабатываемой поверхности в зависимости от требований технологического процесса, на подвижной втулке размещены гидравлические манжеты, а система упруго-инерционных элементов дополнительно снабжена поршнем и сочлененным с ним, расположенным вдоль продольной оси акустической системы болтом, и обтюраторами, размещенными между корпусом и боковыми стенками поршня и предназначенными для обеспечения герметичности корпуса, при этом излучатель ультразвука закреплен на торце одного из сменных резонансных волноводов, а его рабочий наконечник выполнен сменным и имеет различную форму в зависимости от требований технологического процесса, причем пружина системы упруго-инерционных элементов выполнена сменной, а ее геометрические размеры и материал выбраны в зависимости от требований технологического процесса.The closest (prototype) to the claimed utility model in terms of features is a device for ultrasonic processing of parts, comprising an acoustic system including an ultrasound transducer and an ultrasound transducer connected to it with a working tip at the end, a spring for pressing the tip of the ultrasound emitter to the surface to be treated and the plate for mounting the ultrasonic transducer in the device (RU 2282525, class B23K 20/10, V24V 39/00, V24V 1/04, V23V 37/00, V29S 65/08, V08V 3/12, D06M 10/02, C23C 24 / 00, С23С 26/00, published on August 27, 2006 d). The ultrasonic transducer is made magnetostrictive, the device also contains a system of elastic-inertial elements and a movable sleeve mounted in the housing of the ultrasonic transducer and mounted on the end of the magnetostrictive transducer for complete internal reflection of the energy of the ultrasound emitter, a spring installed along the longitudinal axis of the acoustic system, and a shaped plate with an insulating element with spring properties, and the movable sleeve is paired with the speaker system and it is laid on the opposite side of the magnetostrictive transducer from the side of the system of elastic-inertial elements, it is additionally equipped with a union nut located on the outer end side of the housing from the side of the system of elastic-inertial elements, and a removable tide located on the outside of the housing for mounting the device to the machine when operating in stationary mode, the speaker system is additionally equipped with end faces of the concentrator with replaceable resonant waveguides designed to ensure that the required vibrational displacements and stresses and transferring them to the surface to be processed, depending on the requirements of the technological process, hydraulic cuffs are placed on the movable sleeve, and the system of elastic-inertial elements is additionally equipped with a piston and a bolt articulated with it along the longitudinal axis of the speaker system, and seals, located between the housing and the side walls of the piston and designed to ensure the tightness of the housing, while the ultrasound transducer is mounted on the end face of replaceable resonant waveguides, and its working tip is replaceable and has a different shape depending on the requirements of the process, the spring of the system of elastic-inertial elements is replaceable, and its geometric dimensions and material are selected depending on the requirements of the process.

Недостатком этого устройства является то, что оно не является автономным, а устанавливается на каком-то оборудовании, например, токарном или шлифовальном станке. Но это дорогое оборудование, и в указанном устройстве не регламентируются условия его установки относительно обрабатываемой детали. Кроме того, данное устройство имеет ограниченные технологические возможности, так как оно не предназначено для контроля качества покрытий прецизионных деталей типа корпус клапана в условиях, приближенных к условиям эксплуатации детали.The disadvantage of this device is that it is not autonomous, but is installed on some equipment, such as a turning or grinding machine. But this is expensive equipment, and the specified device does not govern the conditions for its installation relative to the workpiece. In addition, this device has limited technological capabilities, since it is not intended to control the quality of coatings of precision parts such as a valve body under conditions close to the operating conditions of the part.

Задача полезной модели - обеспечение автономности работы устройства и расширение его технологических возможностей, а именно обеспечение возможности диагностирования покрытия детали по двум параметрам - износостойкости и усталостной прочности в условиях, приближенных к условиям эксплуатации.The objective of the utility model is to ensure the autonomy of the device and the expansion of its technological capabilities, namely, the possibility of diagnosing the coating of a part according to two parameters - wear resistance and fatigue strength under conditions close to operating conditions.

Техническим результатом является повышение достоверности диагностирования работоспособности покрытия детали.The technical result is to increase the reliability of diagnosing the health of the coating parts.

Поставленная задача достигается тем, что в известном устройстве для ультразвуковой обработки деталей, содержащем акустическую систему, включающую ультразвуковой преобразователь и соединенный с ним излучатель ультразвука с рабочим наконечником на торце, пружину для прижатия наконечника излучателя ультразвука к обрабатываемой поверхности и плиту для крепления ультразвукового преобразователя в устройстве, рабочий наконечник излучателя ультразвука имеет форму поперечного сечения, совпадающую с формой обрабатываемой поверхности, плита для крепления ультразвукового преобразователя закреплена на резьбовой стойке двумя гайками с возможностью регулирования ультразвукового преобразователя вдоль оси резьбовой стойки, резьбовая стойка закреплена на основании, на котором в центрирующей призме установлен механизм подвода-отвода детали, состоящий из корпуса, в котором размещена подвижная втулка, в которой установлена обрабатываемая деталь, пружина, прижимающая обрабатываемую деталь к наконечнику излучателя ультразвука, сменная втулка для регулировки силы сжатия пружины, и эксцентриковый механизм для отвода обрабатываемой детали от наконечника излучателя ультразвука после обработки, а на цилиндрической поверхности подвижной втулки выполнена метка для контроля требуемого усилия прижима обрабатываемой детали к наконечнику излучателя ультразвука.This object is achieved in that in the known device for ultrasonic processing of parts containing an acoustic system including an ultrasonic transducer and an ultrasound transducer connected to it with a working tip at the end, a spring for pressing the tip of the ultrasonic emitter to the surface to be treated and a plate for attaching the ultrasonic transducer to the device , the working tip of the ultrasound emitter has a cross-sectional shape matching the shape of the surface to be treated, or The one for mounting the ultrasonic transducer is fixed on the threaded stand with two nuts with the possibility of adjusting the ultrasonic transducer along the axis of the threaded stand, the threaded stand is fixed on the base on which the mechanism for supplying / removing the part, consisting of a housing in which the movable sleeve is located, is installed in which has the workpiece installed, a spring pressing the workpiece to the tip of the ultrasound emitter, a replaceable sleeve for adjusting the compression force of the spring eccentric mechanism to divert the workpiece from the tip of the ultrasonic emitter after processing, and a mark has been made on the cylindrical surface of the movable sleeve to control the required pressing force of the workpiece to the tip of the ultrasound emitter.

Так как рабочий наконечник излучателя ультразвука имеет форму поперечного сечения, совпадающую с формой обрабатываемой поверхности, то это обеспечивает возможность осуществлять диагностирование качества покрытия в условиях, приближенных к условиям эксплуатации детали. Жесткое крепление ультразвукового преобразователя на резьбовой стойке позволяет точно центрировать наконечник излучателя ультразвука относительно обрабатываемой детали и регулировать его положение по высоте. Этому способствует также центрирование механизма подвода-отвода детали с помощью центрирующей призмы, закрепленной на основании устройства. Точное центрирование детали относительно наконечника ультразвукового преобразователя позволяет избежать ошибок диагностирования. Одновременная регулировка ультразвукового преобразователя по высоте и подбор высоты сменной втулки позволяет обеспечить требуемую силу сжатия пружины, и, следовательно, силы прижима обрабатываемой детали к наконечнику излучателя ультразвука и обеспечить центрирование эксцентрикового механизма подвода-отвода детали относительно подвижной втулки. Наличие метки на подвижной втулке позволяет контролировать силу воздействия наконечника излучателя ультразвука на обрабатываемую деталь. Все это обеспечивает автономность работы устройства, повышение достоверности диагностирования износостойкости и усталостной прочности покрытия и приближает условия диагностирования к условиям эксплуатации обрабатываемой детали.Since the working tip of the ultrasound emitter has a cross-sectional shape matching the shape of the surface being treated, this provides the opportunity to diagnose the quality of the coating under conditions close to the operating conditions of the part. Rigid mounting of the ultrasonic transducer on a threaded stand allows you to accurately center the tip of the ultrasound emitter relative to the workpiece and adjust its height position. This also contributes to the centering of the mechanism of supply / removal of the part using a centering prism mounted on the base of the device. Accurate centering of the part relative to the tip of the ultrasonic transducer avoids diagnostic errors. Simultaneous adjustment of the ultrasonic transducer in height and selection of the height of the removable sleeve allows you to provide the required compression force of the spring, and, therefore, the pressing force of the workpiece to the tip of the ultrasound emitter and to center the eccentric mechanism for supplying and removing the part relative to the movable sleeve. The presence of the mark on the movable sleeve allows you to control the force of the impact of the tip of the ultrasonic emitter on the workpiece. All this ensures the autonomy of the device, increasing the reliability of the diagnosis of wear resistance and fatigue strength of the coating and brings the diagnostic conditions closer to the operating conditions of the workpiece.

Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежом, представленным на фиг. 1, где показано поперечное сечение предлагаемого устройства.The proposed utility model is illustrated by the drawing shown in FIG. 1, which shows a cross section of the proposed device.

На основании 1 закреплена стойка 2, центрирующая призма 3 и установлен механизм подвода-отвода детали. Механизм подвода-отвода детали состоит из корпуса 4, закрепленного на нем снизу фланца 5, на оси цилиндрического выступа которого установлено сменное кольцо 6. В центральном отверстии корпуса 4 установлена подвижная втулка 7, служащая для размещения в ней обрабатываемой детали 8. На торце обрабатываемой детали 8 имеется коническое отверстие с износостойким покрытием, которое и подлежит диагностированию. Между внутренним торцом подвижной втулки 7 и сменным кольцом 6 установлена пружина сжатия 9. Сила сжатия пружины 9 регулируется высотой сменного кольца 6. В боковом отверстии корпуса 4 закреплен эксцентриковый механизм 10. Эксцентрик эксцентрикового механизма 10 находится в боковом отверстии подвижной втулки 7, и поэтому при повороте эксцентрикового механизма 10 подвижная втулка 7 вместе с обрабатываемой деталью 8 может перемещаться вдоль своей оси. На выступающей над корпусом 4 цилиндрической поверхности подвижной втулки 7 нанесена метка 11, соответствующая потребной силе сжатия пружины.On the base 1, a stand 2 is fixed, a centering prism 3 and a mechanism for supplying / discharging the part is installed. The mechanism for supplying and removing the part consists of a body 4 mounted on it from the bottom of the flange 5, on the axis of the cylindrical protrusion of which a removable ring is installed 6. A movable sleeve 7 is installed in the central hole of the body 4, which serves to accommodate the workpiece 8. It is located on the end of the workpiece 8 there is a conical hole with a wear-resistant coating, which is subject to diagnosis. A compression spring 9 is installed between the inner end of the movable sleeve 7 and the replaceable ring 6. The compression force of the spring 9 is controlled by the height of the replaceable ring 6. An eccentric mechanism 10 is fixed in the side opening of the housing 4. The eccentric mechanism 10 is located in the lateral hole of the movable sleeve 7, and therefore, when turning the eccentric mechanism 10, the movable sleeve 7 together with the workpiece 8 can move along its axis. On the cylindrical surface of the movable sleeve 7 protruding above the housing 4, a mark 11 is applied, corresponding to the required spring compression force.

На стойке 2, имеющей на наружной поверхности резьбу, двумя гайками 12 закреплена плита 13, на которой установлен ультразвуковой преобразователь 14. На излучателе ультразвука 15 ультразвукового преобразователя 14 закреплен наконечник 16, рабочая поверхность которого по форме совпадает с формой диагностируемого конического отверстия детали.On a stand 2 having a thread on the outer surface, two nuts 12 are fixed to a plate 13 on which an ultrasonic transducer 14 is mounted. A tip 16 is fixed to the ultrasound transducer 15 of the ultrasonic transducer 14, the working surface of which coincides in shape with the shape of the diagnosed conical hole of the part.

Перед началом работы устройства предварительно осуществляют настройку механизма подвода-отвода детали. Для этого эксцентриковый механизм 10 поворачивают в положение, при котором подвижная втулка 7 занимает крайнее верхнее положение и на расстоянии несколько миллиметров от торца корпуса 4 на подвижной втулке 7 наносят метку 11. Метка 11 позволяет определить такое положение подвижной втулки 7, при котором эксцентриковый механизм 10 занимает нейтральное положение и вся сила сжатия пружины 9 действует на подвижную втулку 7. Затем осуществляют тарировку пружины 9. Для этого вместо ультразвукового преобразователя 14 на плиту 13 устанавливают динамометр (не показан) и с помощью гаек 12 перемещают плиту 13 так, чтобы динамометр воздействовал на подвижную втулку 7 и обеспечил совмещение метки 11 с торцом корпуса 4. Подбором высоты сменной втулки 6 добиваются требуемой силы сжатия пружины 9, которую контролируют динамометром. После этого на плиту 13 вместо динамометра устанавливают ультразвуковой преобразователь 14, а в отверстие подвижной втулки 7 устанавливают обрабатываемую деталь 8. Наконечник 16 излучателя ультразвука 15 совмещают с диагностируемым отверстием обрабатываемой детали 8, а регулированием с помощью гаек 12 плиты 13 добиваются, чтобы метка 11 совпала с торцом корпуса 4. Для фиксации соосного положения отверстия обрабатываемой детали 8 и наконечника 16 излучателя ультразвука 15 к корпусу 4 подводят центрирующую призму 3 и закрепляют ее на основании 1. На этом настройка устройства заканчивается.Before starting work, the device is preliminarily tuned to the mechanism of supply / removal of the part. For this, the eccentric mechanism 10 is rotated to a position in which the movable sleeve 7 is in its highest position and a mark 11 is applied at a distance of several millimeters from the end of the housing 4 on the movable sleeve 7. The mark 11 allows you to determine the position of the movable sleeve 7 at which the eccentric mechanism 10 occupies a neutral position and the entire compression force of the spring 9 acts on the movable sleeve 7. Then calibrate the spring 9. For this, instead of the ultrasonic transducer 14, a dynamometer is installed on the plate 13 p (not shown) and with the help of nuts 12 move the plate 13 so that the dynamometer acts on the movable sleeve 7 and ensures alignment of the mark 11 with the end face of the housing 4. By selecting the height of the replaceable sleeve 6, the required compression force of the spring 9, which is controlled by the dynamometer, is achieved. After that, on the plate 13, instead of the dynamometer, an ultrasonic transducer 14 is installed, and the workpiece 8 is installed in the hole of the movable sleeve 7. The tip 16 of the ultrasound emitter 15 is combined with the diagnosed hole of the workpiece 8, and by means of the nuts 12 of the plate 13, the mark 11 matches with the end face of the housing 4. To fix the coaxial position of the hole of the workpiece 8 and the tip 16 of the ultrasound emitter 15, a centering prism 3 is brought to the housing 4 and fix it on the base 1. On e Volume device setup ends.

Устройство работает следующим образом. Механизм подвода-отвода детали выводят из рабочей зоны, снимают старую и устанавливают очередную обрабатываемую деталь 8. Затем механизм подвода-отвода детали устанавливают в рабочую зону, центрируя относительно ультразвукового преобразователя 14 с помощью центрирующей призмы 3. Эксцентриковый механизм поворачивают на 180 градусов, под действием пружины обрабатываемая деталь 8 прижимается с заданной силой к наконечнику 16 излучателя ультразвука 15. В зону контакта наконечника 16 и обрабатываемой детали 8 может подаваться алмазная паста. Включают ультразвуковой генератор (не показан) и тем самым в ультразвуковом преобразователе 14 возбуждают ультразвуковые колебания, которые передаются наконечнику 16 излучателя ультразвука 15, под действием которых осуществляется износ поверхности покрытия детали и может произойти усталостное разрушение покрытия. По истечении заданного времени ультразвуковые колебания отключают, и с помощью эксцентрикового механизма 10 обрабатываемую деталь 8 отводят от наконечника16. Далее цикл повторяют.The device operates as follows. The mechanism for supplying and removing parts is removed from the working area, remove the old and install the next workpiece 8. Then the mechanism for supplying and removing parts is installed in the working area, centering relative to the ultrasonic transducer 14 using a centering prism 3. The eccentric mechanism is rotated 180 degrees, under the action spring, the workpiece 8 is pressed with a predetermined force to the tip 16 of the ultrasound transducer 15. In the contact zone of the tip 16 and the workpiece 8, diamond paste can be supplied. An ultrasonic generator (not shown) is turned on and thereby ultrasonic vibrations are excited in the ultrasonic transducer 14, which are transmitted to the tip 16 of the ultrasound emitter 15, under the influence of which the surface of the coating of the part is worn out and fatigue failure of the coating can occur. After a specified time, ultrasonic vibrations are turned off, and using the eccentric mechanism 10, the workpiece 8 is withdrawn from the tip 16. Next, the cycle is repeated.

В процессе обработки партии деталей необходимо следить за тем, чтобы метка 10 в процессе контакта обрабатываемой детали 8 с наконечником 16 излучателя ультразвука 15 находилась на уровне торца корпуса 4. В противном случае осуществляют под-наладку устройства.In the process of processing a batch of parts, it is necessary to ensure that the mark 10 in the process of contact of the workpiece 8 with the tip 16 of the ultrasound emitter 15 is at the level of the end face of the housing 4. Otherwise, the device is adjusted.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает автономное диагностирование износостойкости и усталостной прочности покрытия детали типа корпус клапана форсунки дизельного двигателя в условиях, приближенных к условиям эксплуатации детали без использования сложного станочного оборудования, что решает поставленную задачу. Обеспечение точного центрирования обрабатываемой детали относительно наконечника излучателя ультразвука и совпадение профиля наконечника излучателя ультразвука с профилем обрабатываемой поверхности обеспечивает высокую достоверность диагностирования качества покрытия.Thus, the proposed device provides an autonomous diagnosis of wear resistance and fatigue strength of a part such as a valve body of a nozzle of a diesel engine in conditions close to the conditions of operation of the part without the use of complex machine equipment, which solves the problem. Ensuring accurate centering of the workpiece relative to the tip of the ultrasound emitter and the coincidence of the profile of the tip of the ultrasound emitter with the profile of the processed surface provides high accuracy in diagnosing the quality of the coating.

Claims (1)

Устройство для ультразвуковой обработки деталей, содержащее ультразвуковой преобразователь, соединенный с ним излучатель ультразвука с рабочим наконечником на торце, пружину для прижатия наконечника излучателя ультразвука к обрабатываемой поверхности, основание и плиту для крепления ультразвукового преобразователя, отличающееся тем, что оно снабжено резьбовой стойкой, закрепленной на основании, на котором в центрирующей призме установлен механизм подвода-отвода детали, состоящий из корпуса, в котором размещена подвижная втулка, выполненная с возможностью установки обрабатываемой детали, пружина для прижатия обрабатываемой детали к наконечнику излучателя ультразвука, сменная втулка для регулировки силы сжатия пружины и эксцентриковый механизм для отвода обрабатываемой детали от наконечника излучателя ультразвука после обработки, при этом рабочий наконечник излучателя ультразвука имеет форму поперечного сечения, совпадающую с формой обрабатываемой поверхности детали, плита для крепления ультразвукового преобразователя закреплена на резьбовой стойке двумя гайками с возможностью регулирования ультразвукового преобразователя вдоль оси резьбовой стойки, а на цилиндрической поверхности подвижной втулки выполнена метка для контроля требуемого усилия прижима обрабатываемой детали к наконечнику излучателя ультразвука.A device for ultrasonic processing of parts, comprising an ultrasound transducer, an ultrasound transducer connected to it with a working tip at the end, a spring for pressing the tip of the ultrasound transducer to the surface to be treated, a base and a plate for attaching an ultrasonic transducer, characterized in that it is provided with a threaded stand fixed to the base on which the mechanism of supply / removal of the part, consisting of a housing in which the movable sleeve is located, is installed in the centering prism, you Fitted with the ability to install the workpiece, a spring for pressing the workpiece to the tip of the ultrasound emitter, a replaceable sleeve for adjusting the compression force of the spring and an eccentric mechanism to divert the workpiece from the tip of the ultrasound emitter after processing, while the working tip of the ultrasound emitter has a cross-sectional shape that matches with the shape of the workpiece surface, the plate for mounting the ultrasonic transducer is fixed on a threaded stand by two nuts with the ability to adjust the ultrasonic transducer along the axis of the threaded stand, and a mark is made on the cylindrical surface of the movable sleeve to control the required clamping force of the workpiece to the tip of the ultrasound emitter.

Images