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                            超聲波加工技術發展現狀

                            2014/11/22 15:09:08點擊:
                            超聲波加工技術發展現狀

                             

                            超聲振動系統是超聲波加工技術的核心。以前普遍采用的超聲振動系統多為縱向振動方式, 并按“全調諧”工作。近年來, 對振動系統的工作方式、設計計算、振動方式及應用研究都取得新進展。
                            陜西師范大學聲學所丁大成等研制成一種縱彎型振動系統。利用該振動系統制成的 YP 型超聲車刀已獲國家專利。其特點是: 克服了以往通常采用的“縱2彎”型振動系統的某些不足, 且結構簡單, 安裝方便, 節能。
                            日本還研制成一種“縱2扭”型超聲復合振動系統, 壓電換能器采用兩組壓電陶瓷片, 一組產生縱向振動, 另一組產生扭轉振動。復合振動系統與四邊形油石連接后, 其縱向振動頻率 29. 4 kHz, 扭轉振動頻率為 19. 4 kHz。國內外研究表明, 超聲旋轉加工是一種有效的加工方法, 但有關設備、加工工藝相關技術正待研究開發。傳統的超聲加工機床自動化程度低, 操作麻煩。隨著計算機技術的不斷發展, 為了實現機床操作的自動化, 現在清華大學已經開發了完全數控化的旋轉超聲加工機床, 以工控 PC 為硬件基礎, 其數控系統由 Z 軸進給控制, 旋轉電機控制, 自動頻率跟蹤控制等功能模塊組成。
                            天津大學也在超聲加工機床方面做了很多研究, 對機床進行了模塊化設計研究, 有利于產品的更新換代, 可縮短設計和制造周期, 降低成本, 性能穩定可靠, 且給今后的維修帶來方便
                            近年日本研制生產了多種超聲波加工機床, 如:
                            1) UM 250VNR2 型超聲波加工機床 是微小孔的專用超聲加工機床, 采用數控系統, 自動化程度高, 加工孔的最小直徑為 5 0. 1mm, 位置精度可達到±3 Λm , 操作簡單, 變幅桿和工具采用可拆卸式,更換工具容易。
                            2) UM 2500DA 自動型超聲波加工機床 適合加工直徑為 5 0. 5mm~ 5 60 mm 的孔, 當加工完成后能自動回到原來位置, X 、Y 軸的進給精度為 5Λm , 且磨料供給系統好, 深孔加工效率高。
                            3) UM 2150B 型超聲波加工機床 主要用于成型研磨加工、精密細孔加工, 加工尺寸范圍是 5 0. 1mm~ 5 2. 0 mm。
                            4) UM 2300DA P 自動吸引式超聲波加工機床,適用于深孔加工和對超硬合金等高硬度材料的加工。有吸引式磨料供給裝置, 工具振幅大, 且采用中空形式, 可迫使磨料不斷循環, 使參與加工的磨粒更新快, 故加工效率高(為常規加工的 2. 5~ 4 倍)。
                            綜上所述, 超聲加工技術是非常有效的加工手段, 其發展和應用促進了超聲加工機床的發展, 且隨著現代工業的需要, 有進一步開發研究的必要。

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