邯鄲市海拓超聲波振動(dòng)鉆孔設(shè)備超聲旋轉(zhuǎn)加工

    導(dǎo)讀：旋轉(zhuǎn)超聲加工已被大量實(shí)踐證明是加工硬脆材料的有效方法。

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     隨著生產(chǎn)發(fā)展和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的需要邯鄲市海拓超聲波振動(dòng)鉆孔設(shè)備，很多工業(yè)部門，尤其是宇航、國防工業(yè)部要求產(chǎn)品向高精度、高速度、高溫、高壓、大功率、小型化等方向發(fā)展，所用的材料愈來愈難加工，如硬質(zhì)合金、鈦合金、耐熱鋼、不銹鋼、淬硬鋼、金剛石、寶石、石英以及鎢、硅等各種高硬度、高強(qiáng)度、高韌性、高脆性的金屬及非金屬材料的加工；工件形狀愈來愈復(fù)雜，精度、表面租糙度和某些特殊要求也愈來愈高。 然而,非金屬硬脆材料硬度高、脆性大、絕緣性好,若用傳統(tǒng)的加工方法,加工難度極其大,加工費(fèi)用也相當(dāng)昂貴,旋轉(zhuǎn)超聲加工已被大量實(shí)踐證明是加工硬脆材料的有效方法。

的工作原理

     超音頻電振動(dòng)通過超聲換能器和變幅桿傳遞給工具使工具作超音頻的機(jī)械振動(dòng)，同時(shí)由旋轉(zhuǎn)裝置帶動(dòng)做附加的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，磨料懸浮液通過磨料泵送進(jìn)入加工區(qū)，由于工具具有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)．磨料能比較容易地進(jìn)入加工區(qū)，而且能較均勻地分布在工件被加工區(qū)域。因此，可以認(rèn)為旋轉(zhuǎn)超聲加工的材料去除是以下３種過程綜臺(tái)作用的結(jié)果。
     1）沖擊作用。工具頭在垂直于加工表面的方向上作超聲振動(dòng)，迫使磨料顆粒以很大的速度和加速度沖擊工件表面。
     2）磨蝕作用。工具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)磨粒做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，類似于磨削過程，主要作用是使磨粒具有切向力作用，起到切削工件和清除工件表面各種碎屑的作用。
     3）空化作用。工具頭做高頻振動(dòng)，使磨料懸浮液產(chǎn)生空化作用，加劇了磨粒對(duì)工件材料的沖擊破裂和去除。
旋轉(zhuǎn)超聲加工的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)
     1) 超聲加工可以加工導(dǎo)電性和非導(dǎo)電性等各種硬脆性材料，如陶瓷、寶石、硅、金剛石、大理石等非金屬材料，也適用于加工低塑性和硬度高于40HRC 的金屬材料，如淬火鋼、硬質(zhì)合金、鈦合金等。
     2)   由于工件材料主要依靠磨粒瞬時(shí)局部的沖擊作用，故工件表面的宏觀切削力很小，切削熱少，不會(huì)產(chǎn)生變形及燒傷而改變工件表面的化學(xué)/電性質(zhì)，故加工精度和加工表面質(zhì)量都比較好。與其它材料去除過程相比，超聲加工能達(dá)到更高精度和表面光潔度。在大多數(shù)超聲加工中，可以獲得的平均工件表面粗糙度是 0.50μm。使用合適的辦法，可以獲得 0.25μm的表面粗糙度。
     3)   超聲加工中，可用較軟的材料制作較復(fù)雜形狀的工具，且不需要工具與工件復(fù)雜的相對(duì)運(yùn)動(dòng)， 就可加工出各種復(fù)雜型腔和型面。 故機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單， 操作維修方便。 
     4) 旋轉(zhuǎn)超聲加工，采用固結(jié)磨粒的工具對(duì)加工工件進(jìn)行高頻、斷續(xù)加工，是超聲加工和切、磨削加工的復(fù)合加工方式，比單純的超聲加工和切磨削加工更具有突出的優(yōu)勢(shì)。

    5)  更好地提高加工精度和工具壽命。在普通超聲加工中，需要持續(xù)將磨料漿注入到工具與工件之間的間隙，并且需要不斷地將工具與工件的間隙處的磨料漿排出，結(jié)果導(dǎo)致材料去除率低，當(dāng)加工深度較大時(shí)，甚至導(dǎo)致加工停止。而且磨料漿流經(jīng)加工表面時(shí)，對(duì)已加工表面進(jìn)行磨拋，大大影響了加工精度。另外，磨料對(duì)工具也具有磨損作用，導(dǎo)致工具磨損加劇，進(jìn)而難以保證加工精密。而旋轉(zhuǎn)超聲加工采用固結(jié)磨料工具進(jìn)行加工，不再需要游離磨料懸浮液作為加工介質(zhì)，同時(shí)工作液更容易在加工工具及加工表面之間流動(dòng)，容易促進(jìn)超聲空化效果的產(chǎn)生，而且能更好地對(duì)工具及加工表面冷卻，及時(shí)的帶走磨屑，因而較普通超聲加工大大提高型面加工的精度。 
     6) 更好地提高了已加工表面的耐磨性、耐腐蝕性。如超聲絎磨汽缸套內(nèi)孔表面加工中，*以高頻、斷續(xù)加工的方式在加工表面上形成數(shù)以萬計(jì)的微型儲(chǔ)油凹坑，在缸套和活塞工作的時(shí)候起到潤滑和降低摩擦系數(shù)的作用，防止粘著和咬合的出現(xiàn)，有效延長缸套使用壽命。

    7)  大大地提高了生產(chǎn)效率。旋轉(zhuǎn)超聲加工的復(fù)合加工機(jī)理，更適宜于硬脆性材料的加工，其去除率可以達(dá)到普通切磨削的 6 到 10 倍，是普通超聲加工材料去除率的 10倍。
    8) 特別適用于難加工材料的深小孔加工，采用麻花鉆鉆削難加工材料深孔時(shí)，會(huì)出現(xiàn)很多問題，如切削液不易進(jìn)入切削區(qū)、切削溫度高、刀刃迅速磨鈍、切削力大，鉆頭易折斷、排屑困難，需要經(jīng)常退刀等，加工孔精度差，表明粗糙度大，*壽命短。

     采用超聲旋轉(zhuǎn)鉆削加工， 超聲振動(dòng)的作用使切屑與*、 工件間的摩擦阻力減弱，使切屑的排出流暢，不需要退刀排屑，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；若振幅選擇合適，超聲旋轉(zhuǎn)加工的軸向力比普通切削力下降 30%左右，從而提高鉆頭壽命?？梢?，超聲旋轉(zhuǎn)加工是難加工材料深小孔加工的有效方法。
應(yīng)用范圍
     加工材料主要為硬質(zhì)合金、鈦合金、耐熱鋼、不銹鋼、淬硬鋼、金剛石、寶石、石英以及鎢、硅等各種高硬度、高強(qiáng)度、高韌性、高脆性的金屬及非金屬材料以及硬質(zhì)脆性材料，如工程陶瓷、硅晶體、光學(xué)玻璃、紅外光學(xué)晶體、剛玉等

    應(yīng)用領(lǐng)域主要有機(jī)械、電子、汽車、航空、宇航以及國防工業(yè)等領(lǐng)域。