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陶瓷超声加工

内容导读:超声加工是在加工工具或被加工材料上施加超声波振动,在工具与工件之间加入液体磨料或糊状磨料,并以较小的压力使工具贴压在工件上。加工时,由于工具与工件之间存在超声振动
超声加工是在加工工具或被加工材料上施加超声波振动,在工具与工件之间加入液体磨料或糊状磨料,并以较小的压力使工具贴压在工件上。加工时,由于工具与工件之间存在超声振动,迫使工作液中悬浮的磨粒以很大的速度和加速度不断撞击、抛磨被加工表面,加上加工区域内的空化、超压效应,从而产生材料去除效果。超声加工与其它加工方法相结合,形成了各种超声复合加工工艺,如超声车削、超声磨削、超声钻孔、超声螺纹加工、超声振动珩磨、超声研磨抛光等。

陶瓷超声加工
 
超声复合加工方式较适用于陶瓷材料的加工,其加工效率随着材料脆性的增大而提高。日本的研究人员对陶瓷材料的超声磨削加工进行了研究,使陶瓷材料的加工效率提高近一倍;他们在对Al2O3陶瓷与ZrO2陶瓷进行加工时,在工具与工件上同时施加超声振动,从而使加工效率提高了2~3倍;在钻头上施以超声振动进行深孔加工,大大提高了孔内表面质量与孔的圆度。在国内,华北工学院辛志杰等人进行了超声振动珩磨技术研究,开发出了超声振动珩磨装置,其特点是研磨圆盘激发弯曲振动(圆盘振动频率为20kHz,振幅约为15µm),而珩磨杆和珩磨头体均不振动。对710钢、铝、钛管等进行的超声振动珩磨初步实验表明,加工效率明显提高,并可获得高精度、高表面质量和具有高耐磨性的精密孔。此项技术在高效率光整加工陶瓷、光学玻璃等硬脆材料中具有很大潜力。

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