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超声加工基本原理及系统装置组成《资讯》

发布时间:2020-08-17 12:16:14 阅读: 来源:压铸模厂家

2016-05-17 21:19:50来源: 贤集网

超声表面滚压光整加工技术是一种新兴超声辅助表面改性方法。这种方法能够促使表面层晶粒纳米化,纳米晶体材料因其晶粒的尺寸小(通常情况下小于100nm)、界面密度高、体积分数大而表现出优于传统粗晶粒材料的独特力学特性。

超声加工技术多以磨料冲击加工为主。因此,这里我们主要通过磨料冲击加工为例,来简述超声加工的基本原理。首先由超声电源产生超声频率的电流信号,该超声频率的振荡电流进入超声换能器。然后由换能器中的压电陶瓷产生超声频率的机械振动,再通过换能器中的变幅杆对其位移振幅进行放大,将放大后的振幅传输给刀具头,使得刀具头垂直工件表面做纵向振动。

当刀具头做纵向振动时,冲击磨料颗粒,磨料颗粒又冲击加工表面,超声加工主要是利用磨料颗粒的“连续冲击”作用。在无数磨料颗粒连续不断的冲击下,可使加工工件的表面破碎和去除。如果不使用磨料,而直接通过加工头去撞击材料表面,这样不但无法起到去除材料的作用,反而只能损伤材料表面。

只有通过切变应力才可实现工件表面材料的去除,而磨料在超声刀具头的不断冲击下所产生的应力就含有切向分量,恰恰此类切向分量在去除材料的加工过程起到关键作用。另外,超声加工过程中,磨料悬浮液中所产生的气泡有着空化效应,这种空化效应在超声加工中也产生了不可替代的效果。

尽管不同的超声加工方式所对应结构及功率不同,但是其相关的组成部分基本一致。超声加工系统一般包括以下几个部分:超声发生器、超声振动系统、机床和磨料悬浮液循环系统及换能器冷却系统。

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