特种加工技术超声加工.pptx
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《特种加工技术超声加工.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《特种加工技术超声加工.pptx(28页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、本章主要内容:第一节 超声加工的基本原理和特点第二节 超声加工设备及其组成部分第三节 超声加工速度、精度、表面质量及其影响因素第1页/共28页第一节 超声加工的基本原理与特点 一 超声波及其特性通常,在超声加工技术中将频率大于16000HZ的声波称为超声波。超声波的特性如下:1 超声波能传递很强的能量。其主要作用是对其传播方向上的障碍物施加压力(声压)。振动能量的强弱,用能量密度来表示第2页/共28页2 当超声波经过液体介质传播时,将以极高的频率压迫液体质点振动,在液体介质中连续形成压缩和稀疏区域,由于液体质点基本上不可压缩,由此产生压力正、负交变的液压脉冲和空化现象。由于这一过程时间极短,液
2、体空腔闭合压力可以达到几十个大气压,并产生巨大的液压冲击。这一交变的脉冲压力作用在邻近的零件表面会使其破坏,引起固体物质分散、破碎等效应。3 超声波通过不同介质时,在界面上发生波速突变,产生波的反射和折射。能量反射的大小取决于两种传播介质的波阻抗,两种介质的波阻抗相差越大,超声波通过其界面时能量的反射率越高。因此,当超声波从液态或固体传入到空气或者相反从空气传入到液态或固体的情况下,反射率都接近100%。第3页/共28页4 超声波在一定条件下,会产生波的干涉和共振现象。在有限的弹性杆中,实际存在着同周期,同振幅,传播方向相反的两个波。这两个完全相同的波从相反的方向会合,就会产生波的干涉。入射波
3、造成b点偏离平衡位置的位移为:反射波造成b点偏离平衡位置的位移为:补充图形第4页/共28页入射波和反射波所造成b点的合成位移为:由上式可知:结论:为了使弹性杆处于最大振幅状态,应将弹性杆设计成半波长的整数倍,而固定弹性杆的支撑点,则应选在振动过程中的波节处。第5页/共28页二 超声加工的基本原理超声加工是利用工具端面做超声振动,通过磨料悬浮液加工脆硬材料的一种成型方法。补充图形既然超声加工是基于局部撞击作用,因此越是脆硬的材料,受撞击作用时遭受的破坏越大,越容易超声加工。相反,脆性和硬度都不大的材料,由于它的缓冲作用能将撞击能力瞬间吸收,因此难以用超声加工。通常45号钢是常用的工具材料。第6页
4、/共28页三 超声加工的特点1 适合加工各种脆硬材料,特别是不导电的非金属材料。如玻璃、石英、陶瓷、硅、锗、玛瑙、宝石、金刚石等。金属如淬火钢、硬质合金也能加工。2 由于工具可以用较软的材料,做成较复杂的形状,故工具和工件间不需要复杂的相对运动,因此超声加工机床的结构相对比较简单,维修方便。3 由于去除材料是靠极小磨料瞬时局部的撞击作用,故工件表面的宏观切削力很小,切削应力、切削热很小,不会引起变形和烧伤,表面粗糙度也较好,可达到Ra.0.0-1.0um,加工精度可达0.01-0.02mm。第7页/共28页第二节 超声加工设备及其组成部分一台典型的超声加工设备主要由以下几个部分组成:超声发生器
5、超声振动系统:超声换能器,变幅杆和工具机床本体磨料工作液循环系统第8页/共28页一 超声发生器超声发生器也称超声波或超声频发生器,其主要作用是将工频交流电转变为具有一定输出功率的超声频电振荡,以提供工具端面往复振动和去除被加工材料的能量。基本要求:输入的功率和频率在一定范围内连续可调,最好能具有对共振频率自动跟踪和自动微调功能,此外要求结构简单、工作可靠、价格便宜。第9页/共28页二 超声振动系统作用:是把高频电能转变为机械能,使工具端面作高频小振幅的振动以进行加工。组成:换能器、变幅杆和工具。1 换能器作用:将高频电能转化为机械能。目前实现这一目的可以利用压电效应和磁致伸缩效应。第10页/共
6、28页压电效应超声波换能器石英晶体、钛酸钡、锆钛酸铅等物质在受到机械压缩或拉伸变形时,在它们两相对的介面上将产生一定的电荷,形成一定的电势;反之,在它们的两介面上加以一定的电压,则将产生一定的机械变形,这一现象称为“压电效应”。如果在上述物质的两面上加上16000Hz以上的交变电压,则该物质将产生高频的伸缩变形,使周围的介质作超声振动。石英晶体的伸缩量太小,3000V电压才能产生0.01um以下的机械变形。钛酸钡的压电效应比石英大20-30倍,但其效率和机械强度不如石英晶体。锆钛酸铅兼具有两者的优点,比较常用。第11页/共28页磁致伸缩效应超声波换能器铁、钴、镍及其合金的长度能随其所处的磁场强
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 特种 加工 技术 超声
![提示](https://www.deliwenku.com/images/bang_tan.gif)
限制150内