超聲波加工工藝規律
超聲波加工工藝規律可歸納為以下幾個(gè)方面:
加工速度及其影響因素 加工速度指單位時(shí)間內去除材料的多少,以mm3 /min或g/min為單位來(lái)表示。影響加工速度的因素主要有工具的振幅和頻率、進(jìn)給壓力、磨料的種類(lèi)和粒 度、被加工材料、磨料懸浮液的濃度。
(1)工具振幅和頻率的影響 過(guò)大的振幅和過(guò)高的頻率會(huì )使工具和變幅桿承受很大的內應力,振幅一般在 0.01~0.1mm之間,頻率在16000~25000Hz之間。 在實(shí)際加工中需根據不同工具調至共振頻率,以獲得最大振幅,從而達到較 高的加工速度。
(2)進(jìn)給壓力的影響 加工時(shí)工具對工件應有一個(gè)適當的進(jìn)給壓力。 壓力過(guò)小時(shí),工具端面與工件加工表面間的間隙增大,從而減少了磨料對工 件的錘擊力; 壓力增大,間隙減少,當間隙減少到一定程度則會(huì )降低磨料與工作液的循環(huán) 更新速度,從而降低生產(chǎn)率。
(3)磨料種類(lèi)和粒度的影響 加工時(shí)針對不同強度的工件材料可選擇不同的磨料。磨料強度愈高,加工速度愈快,但要考慮價(jià)格成本。 加工寶石、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, 應選用碳化硼;加工玻璃、石英和硅、鍺等半導體材料,選用氧化鋁磨料。
(4)被加工材料的影響 被加工材料愈硬脆,則承受沖擊載荷的能力愈低,愈易被去除加工,反之, 韌性愈好,愈不易加工。
(5)磨料懸浮液濃度的影響 磨料懸浮液濃度低,加工間隙內的磨粒少,特別是在加工面積大、深度較大 時(shí)可能造成加工區局部沒(méi)有磨料,使加工速度大大降低。 磨料濃度的增加,加工速度也增加,但濃度太高,磨粒在加工區域內的循環(huán) 運動(dòng)和對工件的撞擊運動(dòng)受到影響,又會(huì )導致加工速度降低。
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