第七章 超聲波加工

1、1第七章第七章 超聲波加工超聲波加工2超聲波加工超聲波加工 （USMUSM，Ultrasonic MachiningUltrasonic Machining） 利用超聲振動的工具在有磨料的液體介利用超聲振動的工具在有磨料的液體介質(zhì)中或干磨料中，產(chǎn)生磨料的沖擊、拋質(zhì)中或干磨料中，產(chǎn)生磨料的沖擊、拋磨、液壓沖擊及由此產(chǎn)生的氣蝕作用來磨、液壓沖擊及由此產(chǎn)生的氣蝕作用來去除材料，以及利用超聲振動使工件相去除材料，以及利用超聲振動使工件相互結(jié)合的加工方法互結(jié)合的加工方法3 1、早期主要依靠工具作超聲頻振動，使懸浮液中的磨料獲得沖擊能量，從而去除工件材料達(dá)到加工目的 2、但加工效率低，并隨著加工深度的增加

2、而顯著降低 3、隨著新型加工設(shè)備及系統(tǒng)的發(fā)展和超聲加工工藝的不斷完善，采用從中空工具內(nèi)部向外抽吸式向內(nèi)壓入磨料懸浮液的超聲加工方式，大幅度地提高了生產(chǎn)率，擴(kuò)大了超聲加工孔的直徑及孔深的范圍 4、近20多年來，國外采用燒結(jié)或鍍金剛石的先進(jìn)工具，既作超聲頻振動，同時又繞本身軸線以10005000r/min的高速旋轉(zhuǎn)的超聲旋轉(zhuǎn)加工，比一般超聲波加工具有更高的生產(chǎn)效率和孔加工的深度，同時直線性好、尺寸精度高、工具磨損小，除可加工硬脆材料外，還可加工碳化鋼、二氧化鋼、二氧化鐵和硼環(huán)氧復(fù)合材料，以及不銹鋼與鈦合金疊層的材料等。目前，已用于航空、原子能工業(yè)，效果良好講義4第一節(jié)超聲加工的基本原理和特點第一節(jié)

3、超聲加工的基本原理和特點 一、超聲波的特性一、超聲波的特性 超聲波：高于超聲波：高于16000Hz16000Hz，超出人的聽覺范，超出人的聽覺范圍的波圍的波 聲波：人耳能感受到的一種縱波，頻率聲波：人耳能感受到的一種縱波，頻率范圍為范圍為161616000Hz16000Hz 次聲波：頻率低于次聲波：頻率低于16Hz16Hz的聲波的聲波 5一、超聲波的特性一、超聲波的特性 1 1）超聲波可在氣體、液體和固體介質(zhì)中）超聲波可在氣體、液體和固體介質(zhì)中傳播，其傳播速度與頻率、波長、介質(zhì)傳播，其傳播速度與頻率、波長、介質(zhì)密度等有關(guān)：密度等有關(guān)： C=f C=f （5 51 1）C-C-超聲波傳播速度（超

4、聲波傳播速度（m mS S）-波長（波長（m m）f-f-頻率（頻率（HZHZ）6一、超聲波的特性一、超聲波的特性 2 2）超聲波在各種介質(zhì)中傳播，其運動軌）超聲波在各種介質(zhì)中傳播，其運動軌跡都按余弦函數(shù)規(guī)律變化：跡都按余弦函數(shù)規(guī)律變化：x xA A* *coscos（* *t + t + ） （5 52 2） x-x-質(zhì)點運動的位移（質(zhì)點運動的位移（m m）A-A-振幅（振幅（m m）-圓頻率（圓頻率（radradS S）t-t-時間（時間（s s）-振動的相位角（振動的相位角（radrad）7一、超聲波的特性一、超聲波的特性3 3）超聲波可傳遞很強(qiáng)的能量）超聲波可傳遞很強(qiáng)的能量 能量強(qiáng)度可

5、用垂直于波的傳播方向單位能量強(qiáng)度可用垂直于波的傳播方向單位面積的能量來表示面積的能量來表示 能量強(qiáng)度高達(dá)幾百瓦平方厘米，且能量強(qiáng)度高達(dá)幾百瓦平方厘米，且9090作用于工件表面作用于工件表面 在液體、固體中傳播強(qiáng)度、功率、能量在液體、固體中傳播強(qiáng)度、功率、能量密度比空氣中高千萬倍密度比空氣中高千萬倍8一、超聲波的特性一、超聲波的特性4 4）超聲波會產(chǎn)生反射、干涉和共振）超聲波會產(chǎn)生反射、干涉和共振現(xiàn)象現(xiàn)象 超聲波在介質(zhì)中傳播時出現(xiàn)波的疊超聲波在介質(zhì)中傳播時出現(xiàn)波的疊加作用，使彈性桿中某處質(zhì)點始終加作用，使彈性桿中某處質(zhì)點始終不動，而某處質(zhì)點的振幅則大大增不動，而某處質(zhì)點的振幅則大大增加，從而獲得

6、更大的超聲加工能量加，從而獲得更大的超聲加工能量9 l-l-反射波反射波2-2-合成波合成波3-3-人射波人射波b-b-波節(jié)點波節(jié)點l-l-波節(jié)點波節(jié)點至波反射端至波反射端的距離的距離一、超聲波一、超聲波的特性的特性10一、超聲波的特性一、超聲波的特性 5 5）超聲波在液體介質(zhì)中傳播時，可在界）超聲波在液體介質(zhì)中傳播時，可在界面上產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊和空化現(xiàn)象，強(qiáng)化面上產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊和空化現(xiàn)象，強(qiáng)化了加工過程的進(jìn)行了加工過程的進(jìn)行11 超聲加工是磨料懸浮液中的磨粒，在超聲振動下的沖擊、拋磨和空化現(xiàn)象綜合切蝕作用的結(jié)果(以磨粒不斷沖擊為主)。 脆硬的材料，受沖擊作用愈容易被破壞，故尤其適于超聲加工2

7、2）超聲加工的基本原理）超聲加工的基本原理 12超聲加工方法示意圖超聲加工方法示意圖 l-l-冷卻水人口冷卻水人口 2-2-換能器換能器 3-3-激勵線圈激勵線圈 4-4-變幅桿變幅桿 5-5-諧振支座諧振支座 6-6-冷卻水出口冷卻水出口 7-7-工具錐工具錐 8-8-工具頭工具頭 9-9-磨料射流磨料射流 10-10-工件工件 11-11-磨料懸浮液磨料懸浮液132 2）超聲加工的基本原理）超聲加工的基本原理 高頻電源聯(lián)接超聲換能器，將電振蕩轉(zhuǎn)換為同一頻率、垂直于工件表面的超聲機(jī)械振動（振幅0.0050.01mm）變幅桿將振幅放大(0.050.lmm)以驅(qū)動工具端面作超聲振動磨料懸浮液（磨

8、料、水或煤油等贓工具的超聲振動和一定壓力下，高速不停地沖擊懸浮液中的磨粒，并作用于加工區(qū)，使該處材料變形，直至擊碎成微粒和粉末同時，磨料懸浮液的不斷攪動，促使磨料高速拋磨工件表面，又由于超聲振動產(chǎn)生的空化現(xiàn)象，在工件表面形成液體空腔，促使混合液滲入工件材料的縫隙里，而空腔的瞬時閉合產(chǎn)生強(qiáng)烈的液壓沖擊，強(qiáng)化了機(jī)械拋磨工件材料的作用，并有利于加工區(qū)磨料懸浮液的均勻攪拌和加工產(chǎn)物的排除隨著磨料懸浮液不斷地循環(huán),磨粒的不斷更新。加工產(chǎn)物的不斷排除，實現(xiàn)了超聲加工的目的講義14（3）超聲加工的特點 1）適合加工各種硬脆材料不導(dǎo)電的非金屬材料：玻璃、陶瓷、寶石、石英、鍺、硅、石墨等硬質(zhì)或耐熱導(dǎo)電的金屬材料

9、：淬火鋼、硬質(zhì)合金、不銹鋼、鈦合金等，但加工效率較低。 2）工件表面的宏觀切削力小，切削應(yīng)力、切削熱更小，不產(chǎn)生變形及燒傷，表面粗糙度可達(dá)Ra063008um，尺寸精度可達(dá)0.03mm適于加工薄壁、窄縫、低剛度零件去除工件材料主要依靠磨粒瞬時局部的沖擊作用15（3）超聲加工的特點 3）工具可用較軟的材料、做成較復(fù)雜的形狀，且不需要工具和工件作比較復(fù)雜的相對運動，便可加工各種復(fù)雜的型腔和型面超聲加工機(jī)床的結(jié)構(gòu)簡單，操作、維修方便 4）超聲加工的面積不夠大，而且工具頭磨損較大，故生產(chǎn)率較低16第二節(jié) 超聲加工設(shè)備 超聲加工設(shè)備的功率和結(jié)構(gòu)有所不同，但其基本組成相同 一般包括超聲發(fā)生器、超聲振動系統(tǒng)

10、、磨料懸浮液循環(huán)系統(tǒng)和機(jī)床本體17超聲加工機(jī)床 超聲發(fā)生器（超聲電源） 超聲振動系統(tǒng) 超聲換能器 變幅桿（振幅擴(kuò)大棒） 工具 機(jī)床本體 工作頭 加壓機(jī)構(gòu)及工作進(jìn)給機(jī)構(gòu) 工作臺及其位置調(diào)整機(jī)構(gòu) 工作液及循環(huán)系統(tǒng)和換能器冷卻系統(tǒng) 磨料懸浮液循環(huán)系統(tǒng) 換能器冷卻系統(tǒng)18l）超聲波發(fā)生器 （又叫超聲頻發(fā)生器或超聲波電源） 將工頻交流電轉(zhuǎn)換為功率為20-4000W的超聲頻振蕩，以供給工具端面往復(fù)振動和去除工件材料的能量。 192）超聲波振動系統(tǒng) 將由超聲波發(fā)生器輸出的高頻電信號轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械振動能，并通過變幅桿使工具端面作小振幅的高頻振動，以進(jìn)行超聲加工 超聲波振動系統(tǒng)主要包括換能器、變幅桿、工具20（l）

11、換能器 將高頻電振蕩轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動 根據(jù)其轉(zhuǎn)換原理的不同分：有磁致伸縮式壓電式21 壓電效應(yīng)超聲波換能器 壓電效應(yīng)是指石英晶體、鈦酸鋇以及諸鈦酸鉛等物質(zhì)在受到機(jī)械壓縮或拉伸變形時，在其兩端面上產(chǎn)生一定的電荷而形成一定的電勢。相反，改變兩端面上的電壓，也會產(chǎn)生一定的伸縮變形的現(xiàn)象 利用上述物質(zhì)的壓電效應(yīng)，在兩面加16000Hz以上的交變電壓，物質(zhì)產(chǎn)生高頻的伸縮變形，使周圍的介質(zhì)作超聲振動 為獲得最大的超聲波強(qiáng)度，使晶體處于共振狀態(tài)，故晶體片厚度應(yīng)為聲波半波長或整倍數(shù) 22壓電材料 石英晶體的伸縮量太小，3000V電壓才能產(chǎn)生001um以下的變形 鈦酸鋇的壓電效應(yīng)比石英晶體大203O倍，但效率和機(jī)

12、械強(qiáng)度不如石英晶體 鉻鈦酸鉛具有二者的優(yōu)點，一般可用作超聲波清洗、探測和小功率超聲加工的換能器。 23磁致伸縮式換能器 磁致伸縮效應(yīng)是指，鐵、鈷、鎳及其合金；或鐵氧體等材料的長度可隨所處磁場強(qiáng)度的變化而伸縮的現(xiàn)象 鎳在磁場中的最大縮短量為其長度的0004 鐵和鈷則在磁場中為伸長，當(dāng)磁消失后又恢復(fù)原有尺寸 這種材料棒桿在交變磁場中，長度將突變伸縮，端面將交變振動24幾種材料的磁致伸縮曲線 1-75鎳十25鐵；2-49鈷十2釩十49鎳；3-6鎳十94鐵；4-29鎳十71鐵；5-退火鈷；6-鎳 25（2）變幅桿 又稱振幅擴(kuò)大棒，作用是放大換能器所獲得的超聲振動振幅，以滿足超聲加工的需要 常用的變幅桿

13、有：外徑變化的實心型內(nèi)徑變化的空心型 桿上每一截面的振動能量不變（不考慮傳播損耗）。截面越小，能量密度越大，振動的幅值也就越大，所以各種變幅桿的放大倍數(shù)都不相同。 26變幅桿性能的主要指標(biāo) 共振頻率變幅桿的固有振動頻率和外激振動頻率相等應(yīng)使其長度等于超聲振動波的半波長或其整倍數(shù) 振幅擴(kuò)大比 輸入阻抗隨頻率和負(fù)載變化要求變幅桿的輸入阻抗隨頻率和負(fù)載變化比較小要求變幅桿材料應(yīng)聲阻小、熱損耗低、抗疲勞強(qiáng)度高。制造方便、價格適宜 27變幅桿截面變化形式 28變幅桿截面變化形式 在面積系數(shù)（指大小直徑比）相同的情況下錐形變幅桿的振幅擴(kuò)大比較?。?10倍），但易于制造指數(shù)形變幅桿的振幅擴(kuò)大比中等（1020

14、倍），使用中性能穩(wěn)定，但不易制造階梯形變幅桿的振幅擴(kuò)大比較大（20倍以上），且易于制造，但受到負(fù)載阻力時振幅減小的現(xiàn)象比較嚴(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，為此須加過渡圓弧 實際生產(chǎn)中，加工小孔、深孔常用指數(shù)形變幅桿；階梯形變 幅桿因設(shè)計制造容易，一般也常采用 29（3）工具 超聲波的機(jī)械振動經(jīng)變幅桿放大后傳給工具，使磨粒和工作液以一定的能量沖擊工件，并加工出一定的尺寸和形狀 工具的形狀和尺寸決定于工件表面的形狀和尺寸，兩者相差一個“加工間隙”（稍大于平均的磨粒直徑） 30超聲振動系統(tǒng)的固定 1-振幅；2-波節(jié)點；3-冷卻水 31工具材料 工具側(cè)面的磨損僅占全部磨損

15、的110，直接影響加工速度和加工精度，破壞振動系統(tǒng)的共振條件，降低加工效率 工具磨損量的大小，主要取決于工具材料、結(jié)構(gòu)和工件材料加工一般硬脆材料，多用45鋼或碳素工具鋼作工具材料，其抗疲勞強(qiáng)度高、比較耐磨損，加工容易的特點加工精度較高時，采用硬質(zhì)合金或淬火鋼較好，必要時可采用金剛石表面鍍覆工具 323）機(jī)床本體l-工作臺2-上具3-變幅桿4-換能器5-導(dǎo)軌6-支架7-平衡重錘 334）磨料懸浮液循環(huán)系統(tǒng) 磨料：氧化鋁、碳化硼、碳化硅、金剛砂、碳化硼硅 粒度：200-2000# 280#：Ra0.5 800# ：Ra0.2 懸浮液：水（添加防腐劑）、汽油、煤油、酒精、亞麻仁油、變壓器油、甘油等3

16、4第三節(jié)第三節(jié) 超聲加工的基本工藝規(guī)律超聲加工的基本工藝規(guī)律 一、影響加工速度的因素 二、影響加工精度的因素 三、影響加工表面質(zhì)量的因素 35一、影響加工速度的因素 加工速度單位時間內(nèi)去除材料的多少，單位通常以g/min或mm3min表示加工速度比較低，一般為15mm3min加工玻璃的最大速度可達(dá)20004000mm3min 影響因素工具振動頻率、振幅、工具和工件間的靜壓力、工具與工件材料、磨料種類及粒度、磨料懸浮液的料液比、磨料懸浮液的循環(huán)與供給、加工面積加工深度等36l）工具的振動振幅和頻率一、影響加工速度的因素37l）工具的振動振幅和頻率 工具振動振幅和頻率增大，加工速度明顯提高 過大的

17、振幅和過高的頻率會使工具和變幅桿承受很大的內(nèi)應(yīng)力，嚴(yán)重時會超過工具和變幅桿材料的疲勞強(qiáng)度，降低其使用壽命 工具振動振幅和頻率增加，加大了工具與變幅桿、變幅桿與換能器之間聯(lián)接處的能量損耗 要求超聲加工工具振動振幅為00101mm，頻率為1600025000Hz 實際加工時，調(diào)至共振頻率，以獲得最大振幅 講義一、影響加工速度的因素382）進(jìn)給壓力 進(jìn)給壓力指工具對工件的靜壓力 進(jìn)給壓力主要取決于加工面積和工件材料 壓力過大，工具與工件間的磨料空間狹小，難以形成空化拋擊，嚴(yán)重時可能無空隙而難以實現(xiàn)振動加工 壓力過小，工具與工件的間隙增大，磨粒沖擊過程中的能量損耗過多，可能沖擊微弱、甚至不起作用 進(jìn)給

18、壓力與加工面積、工件材料、磨粒粗細(xì)有關(guān)，一般可通過實驗加以優(yōu)化一、影響加工速度的因素39圖：進(jìn)給壓力對去除率的影響 1-43mm 2-1mm一、影響加工速度的因素403）工件和工具材料 超聲加工尤其適用于高脆度（脆度是材料的剪切應(yīng)力與斷裂應(yīng)力之比）材料的工件。 工件材料愈脆承受沖擊載荷的能力愈低，也就愈易被去除加工 韌性好的工件不易加工 工具材料應(yīng)根據(jù)工件材料、加工面積和深度等因素來選擇，以耐磨損、加工方便為宜。也可由實驗確定一、影響加工速度的因素414）磨料的種類和粒度 磨料的種類根據(jù)工件材料合理選擇 加工金剛石和寶石等超硬材料時，必須用金剛石磨料 加工硬質(zhì)合金、淬火鋼等高硬脆性材料時，宜采

19、用硬度較高的碳化硼磨料 加工硬度不太高的脆硬材料時，可采用碳化硅 加工玻璃、石英、半導(dǎo)體等材料時，用剛玉之類的氧化鋁磨料 在工件材料和加工振幅一定的條件下，隨著粒度號的增大（磨粒越細(xì)），加工速度隨之增大，超過某值之后，粒度號增大，加工速度則降低一、影響加工速度的因素425）磨料懸浮液的類型及濃度 水的冷卻性和濕潤性良好一，相對生產(chǎn)率最高，其次是汽油或煤油 懸浮液的濃度，直接影響加工速度懸浮液濃度低，加工間隙內(nèi)磨粒少，特別在加工面積和深度較大時可能造成加工區(qū)局部無磨料的現(xiàn)象，使加工速度大大降低隨著懸浮液中磨料濃度的增加，加工速度也增加。但濃度太高時，磨粒在加工區(qū)域的循環(huán)和對工件的沖擊都受到影響，

20、也會導(dǎo)致加工速度降低通常采用濃度為磨料對水的重量比約 051左右一、影響加工速度的因素43二、影響加工精度的因素 除受機(jī)床、夾具精度的影響之外，主要與磨料粒度、工具的精度及磨損、橫向振動、加工深度、工件材料性質(zhì)等有關(guān)。 44 孔的加工精度直接受到工具精度和磨粒粗細(xì)的影響：孔的尺寸將比工具尺寸有所擴(kuò)大，擴(kuò)大量約為磨料磨粒直徑的兩倍，孔的最小直徑約等于工具直徑加所用磨料磨粒平均直徑的兩倍通常，用#240#280磨粒時，可獲得正負(fù)0.05mm的加工精度，用W28W7時，可獲得正負(fù)002mm的加工精度二、影響加工精度的因素45 孔的形狀誤差與工具的不均勻磨損及橫向振動大小有關(guān)：采用工具或工件轉(zhuǎn)動減小孔

21、的圓度誤差容易出現(xiàn)錐度和孔的出口處有環(huán)帶： 變幅桿及工具的橫向振動引起磨料對孔壁的二次沖擊，形成從進(jìn)口到出口逐漸減小的錐度 出口處環(huán)帶則是磨料懸浮液在出口側(cè)壁間隙處迅速排出，使磨料循環(huán)時間過短所造成的。 穿孔后用未磨損的工具作低頻振動修磨，錐度可以減小。使用精密工具幾乎完全可避免孔的錐度。二、影響加工精度的因素46 磨料粒度不均勻，加工中被磨鈍、破碎加工時必須經(jīng)常攪動磨料懸浮液，保證一定的循環(huán)速度，使用1015h后應(yīng)及時更換，還可設(shè)法向工具端面噴注磨料懸浮液，以提高加工精度二、影響加工精度的因素47三、影響加工表面質(zhì)量的因素 表面質(zhì)量較好，不會產(chǎn)生燒傷和表面變質(zhì)層、熱應(yīng)力，有時反而產(chǎn)生表面壓應(yīng)

22、力，對提高工件的疲勞強(qiáng)度和抗應(yīng)力腐蝕能力有益 表面粗糙度較低，可達(dá)Ra0.630.08um，主要取決于每粒磨料每次沖擊工件表面后留下的凹痕大小，并與振動振幅、磨料直徑、工件材料性質(zhì)以及磨料懸浮液的成分等有關(guān)當(dāng)磨粒比較細(xì)，工作材料硬度較高、超聲振幅較小時，表面粗糙度好，生產(chǎn)率低磨料懸浮液的性能對表面粗糙度影響較復(fù)雜資料表明，用煤油或潤滑油代替水可使表面粗糙度有所改善 48第四節(jié)第四節(jié) 超聲加工的應(yīng)用超聲加工的應(yīng)用 一、成形加工 二、切割加工 三、焊接加工49一、成形加工 加工各種硬脆材料的圓孔、型孔、型腔、溝槽、異形貫通孔、彎曲孔、微細(xì)一孔、套料等 AVI501、生產(chǎn)率不如電火花、電解加工，但加

23、工精度及工件表面質(zhì)量則化于電火花、電解加工1）生產(chǎn)上用硬質(zhì)冶金代替合金工具鋼制造技深模、拉絲模等模具，其耐用度可提高80-100倍。采用電火花加工，工件表面常出現(xiàn)微裂紋，影響了模具表面質(zhì)量和使用壽命。采用超聲加工則無此缺陷，且尺寸精度可控制在0.01-0.02mm之內(nèi)、內(nèi)孔錐度可修整至82）對硅等半導(dǎo)體硬脆材料進(jìn)行套料等加工，更顯示了超聲波加工的特色。例如，在直徑90mm、厚025mm的硅片上，可套料加工出176個直徑僅為1mm的元件，時間只需15min，合格率高達(dá)90-95，加工精度為正負(fù)0.02mm2、超聲加工已經(jīng)排除其通向微細(xì)加工領(lǐng)域的障礙。如圖是日本東京大學(xué)工業(yè)科學(xué)學(xué)院采用超聲加工方法

24、，加工出的微小透平勝和玻璃上直徑僅9um的微孔 講義51a） 微細(xì)孔b）型腔c）異形通孔 52d)彎曲孔e)刻槽g）套料h）切圓i）復(fù)雜溝槽53玻璃上直徑為9um的微孔 54二、切割加工 精密切割半導(dǎo)體、鐵氧體、石英、寶石、陶瓷、金剛石等硬脆材料，比用金剛石刀具切割具有切片薄、切口窄、精度高、生產(chǎn)率高、經(jīng)濟(jì)性好的優(yōu)點切割高7mm、寬15-20mm的鍺晶片，可在3.5min內(nèi)切割出厚0.08mm的薄片切割單晶硅片一次可切割10-20片在陶瓷厚膜集成電路用的元件中，加工8mm、厚0.6mm的陶瓷片，1min內(nèi)可加工4片在4X1mm2的陶瓷元件上，加工O03mm厚的陶瓷片振子，0.5-1min以內(nèi)，

25、可加工18片，尺寸精度可達(dá)正負(fù)0.02mm55a)切片 b)多個圓片落料 c)多片圓板落料 d）切割單晶硅片 56三、焊接加工 利用超聲頻振動作用，去除工件表面的氧化膜，使新的本體表面顯露出來，并在兩個被焊工件表面分子的高速振動撞擊下，摩擦發(fā)熱、親和粘接在一起可焊接尼龍、塑料、表面易生成氧化膜的鋁制品等可在陶瓷等非金屬表面掛錫、掛銀、涂覆薄層可焊接直徑或厚度很小的（O015-0.03）不同金屬材料，也可焊接塑料薄纖維及不規(guī)則形狀的硬熱塑料大規(guī)模集成電路引線連接等已廣泛采用超聲焊接57超聲波塑膠熔接超聲波塑膠熔接 58適用于手工焊接和切割適用于手工焊接和切割小到中型尺寸的工件小到中型尺寸的工件

26、用模板焊頭進(jìn)行點焊、用模板焊頭進(jìn)行點焊、鉚接、珠串或切割的理鉚接、珠串或切割的理想效果想效果59 適用于人工適用于人工切割的操作切割的操作 60四、超聲清洗超聲清洗 主要用于幾何形狀復(fù)雜、清洗質(zhì)量要求高的中、小精密零件，特別是工件上的探小孔、微孔、彎孔、盲孔、溝槽、窄縫等部位的精清洗 半導(dǎo)體和集成電路元件、儀表儀器零件、電真空器件、光學(xué)零件、精密機(jī)械零件、醫(yī)療器械、放射性污染等的清洗中應(yīng)用61 清洗效果好，清潔度高且全部工件清潔度一致 清洗速度快，提高生產(chǎn)效率，不須人手接觸清洗液，安全可靠 對深孔、細(xì)縫和工件隱蔽處亦可清洗干凈 對工件表面無損傷，節(jié)省溶劑、熱能、工作場地和人工等62第五節(jié) 超聲

27、振動切削加工 為什么用超聲振動切削加工普通切削加工中切削力大、溫度高傳統(tǒng)切削加工加工不銹鋼、耐熱鋼、鈦合金、高溫合金等耐熱、耐腐蝕、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性差、加工硬化嚴(yán)重的材料時很困難63超聲振動切削加工 在傳統(tǒng)的切削加工過程中給刀具或工件加上有規(guī)律的振動，使切削速度、進(jìn)給量、切削深度按一定規(guī)律變化 改變了切削機(jī)理，減少切削力、切削熱，提高質(zhì)量、效率64一、振動切削的分類 按振動性質(zhì)分 自激勵振動切削：如柴油機(jī)缸套內(nèi)孔波紋面 強(qiáng)迫振動切削 按振動頻率分 高頻振動切削：16KHz，利用超聲波原理實現(xiàn) 低頻振動切削:200Hz，靠機(jī)械裝置實現(xiàn) 按刀具振動方向分 吃刀抗力方向 進(jìn)給抗力方向 主切削力方向65二、振動切削的工藝效果 1、切削力小 切削時切削速度的大小和方向產(chǎn)生周期的變化，每一個周期內(nèi)的切削時間短、摩擦力減小 2、切削溫度低 刀具和工件摩擦系數(shù)大幅降低、切削力和切削熱以脈沖形式出現(xiàn)，熱量來不及傳遞 3、表面質(zhì)量好 振動切削破壞了積削瘤產(chǎn)生的條件、切削力小、切削溫度低 4、加工精度 尺寸精度、形位精度大幅提高66三、超聲振動切削的應(yīng)用 1、小孔振動鏜削672、槍鉆特點及其在振動鉆孔中的應(yīng)用68 一般鉆削孔深與孔徑之比大于10的孔，被稱為深孔鉆削。由于長徑比較大，采用一般的麻花鉆來鉆