天津超聲加工設(shè)備廠家及
公司設(shè)備可靠價格超優(yōu)【天津微納制造】
超聲波加工設(shè)備的基本組成主要包括:超聲發(fā)生器、超聲振動系統(tǒng)、機(jī)床本體和磨料工作液循環(huán)系統(tǒng)。
1.超聲發(fā)生器
超聲發(fā)生器也稱超聲波或超聲頻發(fā)生器，它是產(chǎn)生超聲頻電流的裝置。其作用是能將50H:的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢ㄝ敵龉β实某曨l電振蕩。對它的荃本要求是:輸出功率在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，以適應(yīng)不同的加工要求。另外，要求結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價格便宜，體積小等。目前，超聲發(fā)生器輸出功率為20 -4000W.
2.超聲振動系統(tǒng)
超聲振動系統(tǒng)是超聲加工設(shè)備中的聲學(xué)部件，它的作用是將高頻電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，使工具端面作高頻率，小振幅的振動，實現(xiàn)超聲波加工。主要山換能器、變幅桿及工具組成。
(1)超聲換能器
超聲換能器的作用是將高頻電振蕩轉(zhuǎn)換成機(jī)械振蕩。目前常用的換能器有以下兩種:
(2)變幅桿
變幅桿又稱振幅擴(kuò)大棒。它的作用是將換能器的超聲振動的振幅加以擴(kuò)大，以得到超聲波加工所需要的振幅。
因磁致伸縮或電致伸縮的變形量很小，即使在共振條件下其振幅也不超過0.005一0.01 mm，不能直接用來加工。因此，必須通過變幅桿使振幅增大至超聲波加工需要的0.01一0.1mm的振幅，才能用于超聲加工。常用的變幅桿有:錐形、指數(shù)形和階梯形三種。
變幅桿之所以能擴(kuò)大振幅，是通過變幅桿每截面所傳遞的振動能量是不變的(略去傳播損耗)，截面小的地方能量密度大，能量密度正比于振幅的平方。所以截面越小，能量密度就越大，振幅也相應(yīng)增大。在Did相同條件下，錐形振幅擴(kuò)大較小(5-10倍)，易于制造。指數(shù)形振幅擴(kuò)大的倍數(shù)較大(10一20倍)，使用中性能穩(wěn)定，但制造困難。階梯形振幅擴(kuò)大倍數(shù)大(20倍以上)，易于制造。但受到負(fù)載阻力時振幅減小嚴(yán)重，不穩(wěn)定，而且在粗細(xì)過渡的地方容易產(chǎn)生應(yīng)力集中而疲勞斷裂。為了清除這種缺陷，臺階處應(yīng)采用圓弧過渡。
在實際生產(chǎn)中，因階梯變幅桿振幅擴(kuò)大倍數(shù)大，易于制造.應(yīng)用較多。對于加工小孔、深孔常用指數(shù)形變幅桿。
超聲波加工時，并不是整個變幅桿和工具都在做上、下高頻振動，超聲波在金屬桿內(nèi)主要以縱波形式傳播，引起桿內(nèi)各點沿波的前進(jìn)方向一般按正弦規(guī)律在原地做往復(fù)振動，并以聲速傳到工具端面做超聲振動。
(3)工具
超聲波的機(jī)械振動經(jīng)變幅桿擴(kuò)大后傳給工具。由工具的端面推動磨粒和工作液以一定的能量沖擊工件，并加工成一定的幾何形狀和尺寸。
工具的幾何形狀和尺寸決定于被加工表面的形狀和尺寸。工具的結(jié)構(gòu)尺寸、質(zhì)量大小與變幅桿連接好壞，對超聲振動系統(tǒng)的共振頻率和工作性能影響較大。同時，工具的形狀、尺寸和制造質(zhì)贊對工件的加工精度有直接影響。
3.磨料、工作液及循環(huán)系統(tǒng)
磨料是根據(jù)工件的材料及加工要求進(jìn)行選擇。一般加工硬度高的脆性材料，硬質(zhì)合金和淬硬鋼等，可采用人造金剛石或碳化硼。加工硬度不太高的脆性材料時可選用碳化硅。磨料的硬度越高，顆粒越粗加工速度越快，但表面粗糙度差。磨料顆粒越小，其加工后的表面粗糙度越好。
工作液應(yīng)用最廣泛，最經(jīng)濟(jì)的是水。有的為了提高表面質(zhì)量，有時也用煤油或機(jī)油作工作液。工作液的濃度太大或太小都會影響加工速度，通常采用磨料對水的質(zhì)量比為0.5一1,
簡單的超聲波加工，磨料是靠人工輸送和更換。即在加工前將磨料懸浮液澆注在加工區(qū)，加工過程中定時抬起工具補(bǔ)充磨料。也有用小型離心泵將磨料懸浮液攪拌后澆人加工間隙中去。對深度較大的工件進(jìn)行加工時，從工具和變幅桿中空部分向外抽吸磨料懸浮液。進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)，可提高加工速度。
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