超聲加工是利用超聲頻小振幅振動(dòng)的工具,并通過它與方矩管之間游離于液體中的磨料對(duì)被加工表面的捶擊作用,使材料表面逐步破碎的特種加工。超聲加工可用于方矩管的穿孔、切割、焊接、套料和拋光等工藝。由超聲發(fā)生器產(chǎn)生的高頻電振蕩施加于超聲換能器上,將高頻電振蕩轉(zhuǎn)換成超聲頻振動(dòng)。超聲振動(dòng)通過變幅桿放大振幅,并驅(qū)動(dòng)以一定靜壓力壓在方矩管表面上的工具產(chǎn)生相應(yīng)頻率的振動(dòng)。工具端部通過磨料不斷地捶擊工件,使加工區(qū)的工件材料粉碎成很細(xì)的微粒,為循環(huán)的磨料懸浮液帶走,工具便逐漸進(jìn)入到工件中,加工出與工具相應(yīng)的形狀。
超聲發(fā)生器由電源、振動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)床本體三部分組成。超聲發(fā)生器將50赫的交流電轉(zhuǎn)換為超聲頻電功率輸出,功率由數(shù)瓦至數(shù)千瓦,最大可達(dá)10千瓦。通常使用的超聲換能器有磁致伸縮的和電致伸縮的兩類。磁致伸縮換能器又有金屬的和鐵氧體的兩種,金屬的通常用于千瓦以上的大功率超聲加工機(jī);鐵氧體的通常用于千瓦以下的小功率超聲加工機(jī)。電致伸縮換能器用壓電陶瓷制成,主要用于小功率超聲加工機(jī)。變幅桿起著放大振幅和聚能的作用,按截面積變化規(guī)律有錐形、指數(shù)曲線形、懸鏈線形、階梯形等。機(jī)床本體一般有立式和臥式兩種類型,超聲振動(dòng)系統(tǒng)則相應(yīng)地垂直放置和水平放置。
方矩管的超聲加工主要具有以下特點(diǎn):
(一)工具對(duì)方矩管的宏觀作用力小、熱影響小,因而可加工薄壁、窄縫和薄片等多種規(guī)格;
(二)由于材料的粉碎除主要靠磨料的作用,磨料的硬度應(yīng)比被方矩管材料的硬度高,而工具的硬度可以低于材料;
(三)不受材料是否導(dǎo)電的限制;
(四)可以與其他多種加工方法結(jié)合應(yīng)用,如超聲振動(dòng)切削、超聲電火花加工和超聲電解加工等;
(五)被加工的方矩管材料其脆性越大越容易加工;材料越硬或強(qiáng)度、韌性越大則越難加工。 |