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了解超声波车削的特点,只需3分钟
点击次数:33 发布时间:2020-11-25
   超声波车削适合于加工硬脆材料,可以加工复杂的三维型腔,而传统的超声波加工需要制作与被加工型腔凸凹相反的工具,所以工具制作非常复杂,工具的加工成本高、周期长而且存在加工过程中工具磨损严重等问题,严重影响着加工的精度和效率。超声波铣削是一种新兴的超声波加工工艺,它利用简单形状工具,基于快速原型中分层制造思想,采用分层去除方法加工硬脆材料,具有工具制作简单,工具与工件间宏观作用力小,工具损耗能够得到补偿,可实现复杂三维轮廓的加工等特点,是具有开发前景的超声波加工技术。本文在系统总结了国内外大量文献资料的基础上,通过实验研究与理论分析相结合的方法,利用自行改装的超声波铣削加工机床进行了超声波铣削加工实验,对超声波铣削加工机理与工艺进行了深入研究,丰富和完善了超声波加工技术现有的理论成果。
  在传统超声波加工工艺规律研究的基础上,探索了在工具作高频振动和旋转运动以及机床进给三种运动综合作用下超声波铣削加工的材料去除机理。加工过程中材料的去除同时具有冲击、磨蚀和空化三种作用,由于工具的旋转运动和机床进给运动,为压痕裂纹的产生和扩展提供了有利条件,从而使得脆性材料的裂纹产生与扩展可能性增加,材料去除率增大。基于压痕断裂理论,建立了的超声波铣削加工材料去除率理论模型,从模型可以看出材料去除率与加工静压力、磨料尺寸、浓度、工具尺寸、工件材料性能等参数有关。变幅杆的频率方程是变幅杆几何尺寸合理化设计的主要依据,针对现有的复合变幅杆理论公式只能表示出相邻两端杆间的关系,无法对各部分进行全面分析的问题,从变截面的杆的波动方程出发,利用四端网络法,推导出带圆锥和指数过渡段的阶梯形复合变幅杆的频率方程和放大倍数通用公式,该公式能够表示出复合变幅杆三段间的关系,便于复合变幅杆的设计和性能分析。
  超声波车削的特点
  ①不受材料是否导电的限制。
  ②工具对工件的宏观作用力小、热影响小,因而可加工薄壁、窄缝和薄片工件。
  ③被加工材料的脆性越大越容易加工;材料越硬或强度、韧性越大则越难加工。
  ④由于工件材料的碎除主要靠磨料的作用,磨料的硬度应比被加工材料的硬度高,而工具的硬度可以低于工件材料。
  ⑤可以与其他多种加工方法结合应用,如超声振动切削、超声电火花加工和超声电解加工等。超声加工主要用于各种硬脆材料,如玻璃、石英、陶瓷、硅、锗、铁氧体、宝石和玉器等的打孔(包括圆孔、异形孔和弯曲孔等)、切割、开槽、套料、雕刻、成批小型零件去毛刺、模具表面抛光和砂轮修整等方面。
  ⑥切削力大及温度幅度降低,工件寿命大幅度提高。
  ⑦大大节省能源,简化机床结构。
  ⑧提高已加工表面的耐磨性、耐腐蚀性。
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