第十章 第四节 超声波加工_第1页
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第十章特种加工方法及先进制造技术04【超声波加工】一二超声波加工的基本原理超声波加工的特点及应用电解加工与电解磨削装配工艺规程的制订一、超声波加工的基本原理超声波加工是利用产生超声振动的工具，带动工件和工具间悬浮液中的磨料，冲击、抛磨工件的被加工部位，使其局部材料破坏而成粉末，以达到穿孔、切割和研磨等目的的加工方法。其工作原理如图9-10所示，加工时，在工具和工件之间加入含有磨料的悬浮液，并使工具以很小的力作用在工件上。超声波换能器产生16kHz以上的超声波纵向振动，通过变幅杆把振幅放大到0.05～0.1mm左右，并驱动工具端面作超声振动，迫使悬浮液中的磨粒以很大的速度和加速度不断地锤击、抛磨被加工表面，使工件表面材料粉碎成很细的粉末，并被循环的悬浮液带走。同时，悬浮液受工具端面的超声振动作用而产生的高频、交变的液压正负冲击波和“空化”作用，加剧了机械破坏作用。工具进给并逐渐进入到工件中，加工出与工具端面相应的尺寸和形状。

二、超声波加工的特点及应用1.超声波加工的特点⑴可加工任何材料。被加工材料受到的是磨粒和液体分子的连续冲击、抛磨和空化作用。所以此法适合加工硬脆材料，特别是不导电的非金属材料，如宝石、石英、陶瓷、玻璃以及各种半导体材料。⑵加工精度高，表面质量好。由于超声波加工是靠极小粒度的磨粒和水分子的瞬时局部撞击作用去除工件材料。因此，工件表面的宏观切削力、切削应力和切削热都很小，不会引起变形和烧伤现象，表面质量好，Ra值可达1～0.1μm，加工精度可达0.01～0.02mm。装配工艺规程的制订⑶加工设备简单，操作、维修方便。由于工具可用较软的材料制成较复杂的形状，因此不需要使工具和工件之间作较复杂的相对运动。⑷超声波加工的效率不高。对于软质及弹性较大的材料的加工较困难。2.超声波加工的应用超声波加工广泛地应用于电子工业的半导体晶体管中的锗结晶薄片的加工，最理想的加工对象是用于航空、导弹工业中的高温材料。主要用于加工各种硬脆材料，如玻璃、石英、陶瓷、硅、锗、铁氧体、宝石、玉器、硬度>HRC45的钢材等的打孔（包括圆孔、异形孔、弯曲孔等）、切割、开槽、套料、雕刻以及成批小零件的去毛刺，模具表面的抛光等。超声波加工还可用于陶瓷喷油嘴、挤压模、拉丝模、玻璃制品的外形装饰加工等。

图9-10超声波加工原理示意图特种加工有其独到的适用领域，零

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