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加工中心超聲尺寸加工
日期：2009年12月31 來源：沈陽第一機床廠 關鍵字：加工中心
超聲加工是功率超聲應用的一個重要方面。加工中心早期的超聲加工也叫傳統(tǒng)超聲加工，它依靠工具作超聲頻(16—25kHz)、小振幅(10—40嶺m)振動，通過分散的磨料來破除材料，不受材料是否導電的限制。搖臂鉆床研究表明：超聲加工的效果取決于材料的脆度和硬度。材料的脆度越大，越容易加工；而材料越硬，加工速度越低。因此，常采用適當方法改變材料特性，如用陽極溶解法加工中心使硬質合金的粘接劑——鈷先行析出，使硬質合金表面變?yōu)榇嘈缘奶蓟u(WC)骨架，易被去除，以適應超聲加工的特點。
隨著各種脆性材料(搖臂鉆床如玻璃、陶瓷、半導體、鐵氧體等)和難加工材料(耐熱合金和難熔合金、硬質合金、各種人造寶石、聚晶金剛石以及天然金剛石等)的日益廣泛應用，各種超聲加工技術均取得了長足的進步。
超聲尺寸加工的研究與應用歷史較長。人們利用高速攝影設備，通過對工具端面處磨粒的沖擊運動進行研究與觀察，證實位于加工部位的磨粒因受到工具端面的沖擊(受超聲頻振動加工中心引起的)，眾多的工件材料搖臂鉆床微粒屑被沖下來，這樣，隨著工具的不斷進給，可以達到尺寸加工的目的。也就是說，超聲尺寸加工實質上是一種自由磨粒的機械切削作用的結果。
實驗表明，在一定范圍內，加工速度隨著聲參數(shù)(振幅、頻率)、磨料粒度和送進壓力等的增大而增加；但是磨料粒度的增大將直接影響到加工表面質量，而且當粒度增加到一定數(shù)值時，加工速度反而會下降。最佳的磨粒尺寸取決于振幅，而振幅和送進壓力以及工具面積也是相互影響的。
加工深度與加工速度的加工中心關系在很大程度上取決于磨料懸浮液進人工具端面下間隙中的狀況，即磨料的更換速度。所以，大多數(shù)超聲加工機床都配有沖抽磨料懸浮液裝置，其加工速度比沒有沖抽時高2—3倍。近年來，也有采用工具或工件回轉的方法，或者同搖臂鉆床時使工具與工件軸線建立偏心，促進加上部位磨料的不斷更新。
超聲加工精度除與機床、工具的精度有關外，還與磨粒尺寸、工具形狀及其磨損情況、工具的橫向振動和加工深度有關。在正確設計工具及合理選擇磨料粒度的情況下，采用微粉磨料加工，可達加工中心到土5lxm的加工精度。因此，采用超聲法加工天然金剛石或聚晶金剛石、立方氮化硼拉絲模，已成為十分普及的加工方法。搖臂鉆床值得注意的是，國外已將超聲法用于原子能工業(yè)；加工了大批用陶瓷、碳化鈾、二氧化鈾、二氧化釷以及剛玉等制作的零件。
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