超声波超硬材料钻孔,超硬材料加工
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超声波加工是利用工具端面作超声频振动,通过磨料悬浮液加工硬脆材料的一种加工方法。
超声波随着技术的发展越来越为人们所应用,他通过自身的一些特性一步步尊定了在切削、拉丝模、深小孔加工等的地位。超声旋转加工系统属于复合加工范畴,使工具以很小的力轻轻作用在工件上,由换能器产生超声频的纵向振动,并借助于变幅杆将振幅放大,驱动工具端面作超声振动,迫使工作液中悬浮的磨粒以很大的速度和加速度不断地撞击、抛磨被加工表面。
相对传统加工,超声旋转加工可使刀具阻力降低、促进排屑率、提高刀具强度,从而可以加工更脆更硬性的材料,并且使加工后的孔壁及平面粗糙度大幅提高。
超声的驱动电源采用固态全晶体式,具有全自动频率跟踪功能,调频范围广,调节方便,可靠性高,设有过流、过热、失谐报警,数字频率显示。本系统可应用于加工中心、精密钻床实现数控,扩展了原设备对加工材料的应用范围,更加经济实惠。
二、超声波加工应用范围
1.可加工高硬高脆性材料如硬质合金、钛合金、淬硬钢、金刚石、石英以及钨、硅、光学玻璃等;
2.适合深小孔、薄壁件、细长杆、低刚度和形状复杂、要求较高零件的加工;
3.适合高精度、低表面粗糙度等精密零件的精密加工,尺寸精度可达0.005~0.03mm,表面粗糙度Ra值为0.05~0.8,被加工表面无残余应力、烧伤等现象。
超声波钻铣床的特点
第一、超声钻铣床可以使切削力大幅度降低,使摩擦热减小、寿命提高和已加工表面粗糙度值减少,即有以下特点:
在钻铣过程中,前面不是始终与工件保持接触状态,而是处于有规律的接触、分离状态;有规律的脉冲冲击切削力取代了连续切削力;(或工件)的有规律强迫振动取代了和工件无规律的自激振动;切削力大部分来自(或工件)的振动,(或工件)的运动仅是为了满足工件加工几何形状而设置的。
第二、在振动钻铣中,因振动提高了实际的瞬间钻铣速度,并以动态冲击力作用于工件,使得局部变形减少,作用力集中,瞬间切削力增大。从而获得较大的波前切应力,有利于金属的塑性脆化;减小塑性变形,利于切削;在超硬材料的加工方面,这一优点更为突出。
第三、在超声波的作用下有利于的冷却。的高速振动对的散热十分有利,同时由于的前面周期性脱离工件,使得切削液更容易进入和工件之间,也增加了系统的散热能力。
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