1、10.5超声波超声波加工加工机械制造基础 第 10章超声波加工的机理与特点超声波加工的机理与特点 频率超过 16000Hz的声波称为超声波超声波加工的机理超声波是由压电晶片 (如石英、钛酸钡等) 的逆压电效应产生的超声波的特性超声波能传递很强的能量当超声波经过液体介质传播时,将以极高的频率压迫液体质点振动,在液体介质中连续地形成压缩和稀疏区域,由于液体基本上不可压缩,由此产生压力正、负交变的 液压冲击 和 空化现象 ,从而引起固体物质 分散、破碎等效应通过不同介质时,在界面上发生波速突变,产生 波的反射 和 折射 现象在一定条件下,会产生 波的干涉 和 共振 现象利用超声波的特性进行加工的工艺
2、称为超声加工超声加工是利用工具端面作超声振动,通过磨料悬浮液加工脆硬材料的超声加工是磨粒在超声振动作用下的机械撞击和抛磨作用以及超声空化作用的综合结果,磨粒的撞击作用是主要的超声加工是基于局部撞击作用,因此越是脆硬的材料,越易进行超声加工。而选择工具材料时则应使之既能撞击磨拉,又不致使自身受到破坏超声加工原理图加工精度高、表面粗糙度小、加工质量好工具和工件无需复杂的相对运动,超声加工机床结构简单工件表面宏观切削力很小,切削应力、切削热很小,不会引起变形和烧伤适合加工各种硬脆材料,特别是不导电的非金属材料超声波加工的特点工具可用软材料超声加工设备包括超声发生器、超声振动系统、机床本体和磨料工作液循环系统超声波加工装置超声波加工装置的构成及关键部件的构成及关键部件 CSJ-2型超声加工机床超声波超声波发生器发生器作用是将工频交流电转变为有一定功率输出的超声频电振荡,以提供工具端面往复振动和去除被加工材料的能量基本要求:输出功率和频率在一定范围内连续可调,最好能具有对共振频率自动跟踪和自动微调的功能;还要求结构简单、工作可靠、价格便宜、体积小等有电子管式、晶体管式声学声学部件部件将高频电能转变为机械能,使工具端面作高频率小振幅的振动以进行加工压电陶瓷换能器磁致 伸缩换能器 镍棒长度应等于超声波半波长或其整数倍,使之处于共振状态 ( 20kHz的换能器,其长度为 125mm)