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超声加工(USM) |工艺参数
介绍
超声波加工是一种非传统的加工工艺。USM被归入机械组NTM进程之下。图中简要描述了USM过程。
超声波加工原理:
在超声加工中，所需形状的刀具以19 ~ 25 kHz的超声频率振动，振幅在工件上方约15 ~ 50 μm。在刀具和工件之间，加工区域充满了通常以水基泥浆形式存在的硬磨料颗粒。当刀具在工件上振动时，研磨颗粒充当压痕器，使工件材料和刀具都压痕。磨粒，因为它们压痕，工作材料，将消除相同的，特别是如果工作材料是脆性的，由于开裂，扩展和脆性断裂的材料。因此，USM主要用于加工脆性材料，这些材料是电的不良导体，不能通过电化学和电火花加工(ECM和ED)加工。
工艺参数及其影响。
在前一节中介绍的讨论和分析中，控制超声加工过程的工艺参数已经确定，下面将与材料参数一起列出
•振动幅度(ao) - 15 - 50 μm
•振动频率(f) - 19 - 25khz
进给力(F) -与刀具尺寸有关
•进料压力(p)
•磨料尺寸- 15 μm - 150 μm
•研磨材料- Al2O3
- - -原文如此
——B4C
——Boronsilicarbide
——钻石
•工作材料的流动强度
•工具材料的流动强度
•工具接触面积- A
•磨料在水泥浆中的体积浓度- C
机
USM的基本机械结构与钻床非常相似。然而，对脆性材料进行超声检测还有其他特点。工件安装在虎钳上，虎钳可以使用2轴工作台定位在刀具下所需的位置。工作台可进一步降低或提高，以适应不同厚度的工作。
USM的典型组成部分为
•浆液输送和返回系统
•浆液输送和返回系统
•进给机构，在加工过程中为刀具提供向下的进给力
•产生超声波振动的换能器
•喇叭或集中器，通过机械方式将振动放大到所需的15 - 50 μm振幅，并在尖端调节工具。
超声波振动由换能器产生。传感器由合适的信号发生器驱动，功率放大器驱动。USM传感器的工作原理如下
•压电效应
•磁致伸缩效应
•电致伸缩效应
应用程序
•用于加工硬脆金属合金、半导体、
玻璃、陶瓷、碳化物等。
玻璃、陶瓷、碳化物等。
•适用于加工圆、方、异形孔
表面印象。
表面印象。
•加工、拉丝、冲孔或小冲裁模。
限制
•低MRR
•相当高的刀具磨损
•孔深低
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