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超聲波加工的特點和規(guī)律
<1)超聲波加工適宜加工各種硬脆材料，尤其是利用電火花和電解難以加工的不導(dǎo)電材料和半導(dǎo)體材料，如玻璃、陶瓷、瑪瑙、寶石、金剛石以及鍺和硅等對于韌性好的材料，由于它對沖擊有緩沖作用而難以加工，因此可用作工具材料，如45鋼常被選作工具材料。
C2)由于超聲波加工中的宏觀機械力小。因此能獲得良好的加工精度和表面粗糙度。尺寸精度可達0.02~0,01mm;表面粗糙度R。值可達O.8-0.` C3)采用的工具材料較軟，易制成復(fù)雜形狀，工具和工件無需作復(fù)雜的相對運動，因此普通的超聲波加工設(shè)備結(jié)構(gòu)較簡單。但若需要加工復(fù)雜精密的三維結(jié)構(gòu)，可以預(yù)見，仍需設(shè)計與制造三坐標(biāo)數(shù)控超聲波加工機床。
超聲波加工的基本工藝規(guī)律
1加工速度及其影響因素
加工速度指單位時間內(nèi)去除材料的多少，通常以g/rra認(rèn)或mm丫mi二為單位表示。影響加工速度的主要因素有:
(1)進給壓力的影響超聲波加工時，工具對工件應(yīng)有一個適當(dāng)?shù)倪M給壓力_。工具端面與工件加工表面間的間隙隨進給壓力的大小而改變。壓力減小，間潦增大，從而減弱磨料對工件的錘擊力;壓力增大，間隙減小，當(dāng)間隙減小到一定程度，則會降低磨料和工作液的循環(huán)更新速度，從而降低加工速度。
(2)工具振幅和頻率的影響超聲波加工中，設(shè)備的振幅和頻率都在一定范圍內(nèi)可調(diào)二振幅一般為0.01~0.1mm。頻率一般為15000~25000Hz。這樣，針對不同的工具。鑫實際加工中可調(diào)至共振瀕率，以獲得最大振幅，從而達到較高的加工速度。
(3)磨料種類和粒度的影響超聲波加工時，針對不同硬度的工件材料，應(yīng)選用不同的磨料。例如，加工寶石和金剛石等超硬材料，必須選用金剛石;加工淬火鋼、硬質(zhì)合金，應(yīng)選用碳化硼;加工玻璃、石英和鍺、硅等半導(dǎo)體材料，選用氧化鋁磨料即可。一般來說，磨料的硬度愈高，粒度愈粗，加工速度就愈快。但在選擇時，還要綜合考慮加工精度、表面粗糙度和經(jīng)濟成本等多方面的因素。
(4)被加工材料的影響由于超聲波加工的基本特征是靠超聲頻的振動去除材料，因此材料愈硬脆，則愈易去除;材料的韌性愈好，則愈難去除。假定玻璃的可加工性為飛，則鍺、硅等半導(dǎo)體材料為2-2.5石英為0.5,硬質(zhì)合金為0.02~0.03,淬火鋼為0. 0l，未淬火鋼則低于0.01?？梢娫谟泊嗖牧现?，淬火鋼在超聲波加工中屬難加工材料。
此外，還要考慮磨料懸浮液的濃度的影響。
近年來，我國的科研人員研制出一種新型的超聲波加工裝置。它在自來水中(無需磨料懸浮液)利用旋轉(zhuǎn)的金剛石工具端面直接以超聲頻錘擊硬脆材料，可高效率地進行打孔和套料。