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超声波加工：原理、工作、设备、应用、优缺点

泰然健康网
2024-12-07 11:23

超声波加工：原理、工作、设备、应用、优缺点

今天我们将通过它的图表来了解超声波加工，原理，工作，设备，应用，优缺点。超声波加工是一种非传统的加工工艺，用于加工脆性和硬质材料。这种加工工艺于 1950 年问世，用于精加工 EDM 表面。现在，这种工艺由于成本较低、不产生热量和有效的加工而在许多行业中用于去除金属。

超声波加工：

原理：

它的工作原理与超声波焊接相同。这种加工利用超声波产生低振幅的高频力，作为磨料的驱动力。超声波机产生频率约20000至30000赫兹、振幅约25-50微米的高频振动波。这种对磨粒的高频振动传递包含在磨料浆中。这会导致磨料颗粒的压痕使工件变脆并从接触表面去除金属。

设备的：

电源：

众所周知，这种加工过程需要高频超声波。所以这个过程需要一个高频高压电源。该单元将低频电压 (60 Hz) 转换为高频电压 (20k Hz)。

磁致伸缩传感器：

众所周知，换能器是将电振动转化为机械振动的装置。在超声加工中，磁致伸缩式换能器用于产生机械振动。该换能器由镍或镍合金制成。

助推器：

换能器产生的机械振动通过助推器放大后供给喇叭。

工具：

用于超声波加工的工具应使磨粒的压痕不会导致其脆性断裂。因此，该工具由坚韧、坚固且具有延展性的材料制成，如钢、不锈钢等。

刀架或喇叭：

顾名思义，该单元将工具连接到传感器。它将放大的振动从助推器传递到工具。它应该有很高的耐力极限。

研磨浆：

一种水基磨粒浆料，用作超声波加工中的磨料浆料。该浆料中使用碳化硅、氧化铝、碳化硼作为磨料颗粒。 USM 还使用了浆料输送和返回机构。

工作流程：

现在我们了解了超声波加工的基本部分和概念。在这种加工过程中，磨料颗粒在工件上的压痕被去除。它的工作原理如下。

超声波机示意图首先低频电流通过电源。这种低频电流通过一些电气设备转换为高频电流。此高频电流通过换能器。换能器将这种高频电单振转换为高频机械振动。这种机械振动会通过助推器。助推器放大这种高频振动并发送到喇叭。喇叭也称为刀架，将这种放大的振动传递给工具，使工具以超声波频率振动。当工具振动时，它会使磨粒以这种高频率振动。这种磨料颗粒撞击工件并去除其中的金属。

这就是超声波加工的整个工作过程。

应用：

这种加工用于加工硬质和脆性材料，如硬质合金、陶瓷、玻璃等。用于钻头、拉丝机等模具和工具的加工。用于制造亚硝酸硅涡轮叶片。用于将钻石切割成想要的形状。用于加工因导电性差而无法通过 ECM 或 EDM 加工的非导电硬质材料。

优缺点：

优点：用这种方法可以很容易地加工硬质材料。工作时不产生热量，因此不存在加工硬化或工件结构变化的问题。非导电金属或非金属，EDM 的 ECM 不能加工的都可以用它加工。它不会形成很大尺寸的芯片。缺点：它比其他机械过程慢得多。工具磨损很大，因为磨粒会影响工件和工具。它只能加工硬质材料。这种方法不能加工韧性金属。不能用于钻深孔。

以上就是超声波加工的原理、工作原理、设备、应用、优缺点。如果您对本文有任何疑问，请通过评论询问。如果你喜欢这篇文章，别忘了在你的社交网络上分享。订阅我们的网站以获取更多有趣的文章。感谢您阅读它。