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1、超声波加工超声波加工一、一、加工原理加工原理 利用工具作超声频振动，通过磨料悬浮液加工硬脆材料的一利用工具作超声频振动，通过磨料悬浮液加工硬脆材料的一种工艺方法。种工艺方法。人耳能感受到的声波频率在人耳能感受到的声波频率在16-16000HZ，16000HZ=超声波。超声波。1、超声波的空化作用、超声波的空化作用 当超声波经过液体介质传播时，将以极高的频率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压迫液体质点振动点振动，在液体介质中连续的形成，在液体介质中连续的形成压缩和希疏区域压缩和希疏区域，由于液，由于液体介质的不可压缩性，由此产生体介质的不可压缩性，由此产生正负交变压力正负交变
2、压力的变化，由于的变化，由于这一过程极短，液体中的气体在此脉冲压力的作用下这一过程极短，液体中的气体在此脉冲压力的作用下破裂破裂，产生极大的产生极大的冲击波冲击波，局部产生极大的，局部产生极大的冲击力冲击力，瞬时高温，物，瞬时高温，物质的分散，破碎及产生其他物理化学作用。质的分散，破碎及产生其他物理化学作用。精选课件2、超声波加工的基本原理、超声波加工的基本原理精选课件3、超声加工机床的构成超声加工机床的构成精选课件4、超声加工机床的构成、超声加工机床的构成v 超声发生器超声发生器 主要作用就是将工频交流电转变为一定功率输出的超声主要作用就是将工频交流电转变为一定功率输出的超声频振荡，有电子管
3、式、晶闸管式两种，超声发生器分为振荡频振荡，有电子管式、晶闸管式两种，超声发生器分为振荡级、电压放大级、功率放大级和电源等四部分。级、电压放大级、功率放大级和电源等四部分。v 声学部分声学部分 主要作用就是超声发生器的高频电能转变为机械能，式主要作用就是超声发生器的高频电能转变为机械能，式工具端面高频小振幅震动，由换能器、变幅杆和工具组成。工具端面高频小振幅震动，由换能器、变幅杆和工具组成。精选课件 换能器换能器 换能器的作用是将高频电振荡转变为机械震动，实现换能器的作用是将高频电振荡转变为机械震动，实现有两种方法：压电效应和磁致效应。有两种方法：压电效应和磁致效应。压电材料主要是人工烧结多晶
4、压电陶瓷。压电材料主要是人工烧结多晶压电陶瓷。磁致伸缩效应：铁、钴、镍及其合金的程度能随着所磁致伸缩效应：铁、钴、镍及其合金的程度能随着所处的磁场强度的变化而伸缩的现象。处的磁场强度的变化而伸缩的现象。v 磨料悬浮液磨料悬浮液 常用的磨料有：氧化铝、碳化硅、碳化硼、金刚砂等。常用的磨料有：氧化铝、碳化硅、碳化硼、金刚砂等。其中，氧化铝切割玻璃、锗、陶瓷，金刚砂切割金刚钻、红其中，氧化铝切割玻璃、锗、陶瓷，金刚砂切割金刚钻、红宝石，碳化硼适用性较广，但价格较高。宝石，碳化硼适用性较广，但价格较高。精选课件二、加工特点二、加工特点1.不导电的脆性材料；不导电的脆性材料；2.尺寸精度尺寸精度0.02
5、-0.05mm,表面粗糙度较低，表面粗糙度较低，Ra=0.8-0.4 m 3.切削力小，热影响小；机床不需高的结构强度、切削力小，热影响小；机床不需高的结构强度、强力传动，强力传动，但刚性要好。但刚性要好。4.加工复杂型面加工复杂型面；5.生产效率低。生产效率低。精选课件三、三、应用应用1.硬脆、难切、贵重金属、模具加工；硬脆、难切、贵重金属、模具加工；2.孔径孔径0.1-90mm，孔深，孔深280mm以上；以上；3.加工型孔和型腔、切割、清洗、焊接、表面处理及加工型孔和型腔、切割、清洗、焊接、表面处理及薄壁、窄缝、低刚度的零件薄壁、窄缝、低刚度的零件v 型孔和型腔的加工型孔和型腔的加工精选课
6、件v 切割加工切割加工精选课件v 焊接加工焊接加工 利用超声频振动作用，取出工件表面的氧化膜，显露出新利用超声频振动作用，取出工件表面的氧化膜，显露出新的本体表面，在两个被焊工件表面分子的高速撞击下，摩擦生的本体表面，在两个被焊工件表面分子的高速撞击下，摩擦生热并亲和粘接在一起。热并亲和粘接在一起。它不仅可以焊接尼龙、塑料、以及表面易形成氧化膜的铝它不仅可以焊接尼龙、塑料、以及表面易形成氧化膜的铝制品等，还可以用于非金属表面挂锡、挂银、涂覆、融化的金制品等，还可以用于非金属表面挂锡、挂银、涂覆、融化的金属薄层。属薄层。精选课件v 超声波在冶金中的应用超声波在冶金中的应用 主要用于控制结晶过程，增加扩散和分散作用以改善材料主要用于控制结晶过程，增加扩散和分散作用以改善材料的性能，其中最为显著的作用是细化晶粒。的性能，其中最为显著的作用是细化晶粒。精选课件
