超声波加工实用教案

1、第一节超声波加工的机理(j l)和特点一、超声波加工(ji gng)的机理二、超声波加工(ji gng)的特点第1页/共35页第一页，共36页。一、超声波加工(ji gng)的机理图-超声波加工原理工具(gngj)工件磨料悬浮液、变幅杆换能器超声波发生器第2页/共35页第二页，共36页。二、超声波加工(ji gng)的特点)特别适合(shh)加工各种硬脆材料，尤其是电火花加工等无法加工的不导电非金属材料，如玻璃、陶瓷、人造宝石、半导体等。)加工精度高，加工表面质量好。)工件在加工过程中受力较小，对于加工薄壁、窄缝等低刚度工件非常有利。)加工出工件的形状与工具形状一致，只要将工具做成不同的形状和

2、尺寸，就可以加工出各种复杂形状的型孔、型腔、成形表面，不需要使工具和工件做较复杂的相对运动。)与电火花加工、电解加工相比，采用超声波加工硬质金属材料的效率较低。第3页/共35页第三页，共36页。第二节超声波加工(ji gng)的设备及构成一、超声波发生器二、超声波振动系统三、超声波加工机床本体四、磨粒悬浮液及冷却(lngqu)循环系统第4页/共35页第四页，共36页。一、超声波发生器第5页/共35页第五页，共36页。二、超声波振动(zhndng)系统.超声波换能器.变幅杆(振幅(zhnf)扩大棒)3.工具第6页/共35页第六页，共36页。.超声波换能器()压电效应超声波换能器()磁致伸缩(sh

3、n su)效应超声波换能器第7页/共35页第七页，共36页。()压电效应(y din xio yng)超声波换能器图-压电效应(y din xio yng)第8页/共35页第八页，共36页。图-磁致伸缩(shn su)换能器()磁致伸缩(shn su)效应超声波换能器第9页/共35页第九页，共36页。.变幅杆(振幅(zhnf)扩大棒)图-三种基本形式(xngsh)的变幅杆)圆锥形)指数曲线形)阶梯形第10页/共35页第十页，共36页。.变幅杆(振幅(zhnf)扩大棒)(8-1)(8-2)(8-3)（8-4）第11页/共35页第十一页，共36页。.变幅杆(振幅(zhnf)扩大棒)（8-5）（8-

4、6）第12页/共35页第十二页，共36页。3.工具(gngj)超声波的机械振动经变幅杆放大(fngd)后传递给工具，使磨料和工作液以一定的能量冲击工件，加工出需要的尺寸和形状。第13页/共35页第十三页，共36页。三、超声波加工机床(jchung)本体图-型超声波加工机床支架平衡(pnghng)重锤工作台工具变幅杆换能器导轨标尺第14页/共35页第十四页，共36页。四、磨粒悬浮液及冷却(lngqu)循环系统小型超声波加工机床，磨粒悬浮液更换及输送一般都是用手工完成(wn chng)的。若用泵供给，则能使磨粒悬浮液在加工区良好循环。若工具及变幅杆较大，可以在工具与变幅杆中间开孔，从孔中输送悬浮液

5、，以提高加工质量。第15页/共35页第十五页，共36页。第三节超声波加工(ji gng)工艺参数及应用一、超声波加工工艺参数(cnsh)二、超声波加工的应用第16页/共35页第十六页，共36页。一、超声波加工工艺(gngy)参数.加工速度(sd)及其影响因素.加工精度及其影响因素.加工表面质量及其影响因素.工具磨损第17页/共35页第十七页，共36页。.加工(ji gng)速度及其影响因素()工件振动的振幅(zhnf)和频率()工具对工件的静压力 ()磨料悬浮液()工件材料第18页/共35页第十八页，共36页。()工件(gngjin)振动的振幅和频率第19页/共35页第十九页，共36页。()工

6、具对工件(gngjin)的静压力图-加工速度与静压力的关系工具截面：?被加工材料：玻璃工具材料：相当于工具振幅：工作频率：磨料：磨料对水的质量比： 磨料悬浮液供给方法：强制循环(xnhun)方式第20页/共35页第二十页，共36页。()磨料(mlio)悬浮液第21页/共35页第二十一页，共36页。()磨料(mlio)悬浮液第22页/共35页第二十二页，共36页。()工件(gngjin)材料第23页/共35页第二十三页，共36页。.加工精度(jn d)及其影响因素图-工具磨损对圆孔加工精度(jn d)影响的示意图第24页/共35页第二十四页，共36页。.加工(ji gng)表面质量及其影响因素图

7、-超声波加工表面粗糙度与磨料粒度的关系玻璃(b l)半导体材料(硅)工业矿物陶瓷硬质合金第25页/共35页第二十五页，共36页。.工具(gngj)磨损第26页/共35页第二十六页，共36页。二、超声波加工(ji gng)的应用)超声波加工(ji gng)型腔、型孔，具有精度高、表面质量好的优点。)用超声波切割脆硬的半导体材料。)复合加工(ji gng)超声波清洗。)超声波焊接。第27页/共35页第二十七页，共36页。)超声波加工(ji gng)型腔、型孔，具有精度高、表面质量好的优点。图-硬质合金下料阴模(yn m)加工示意图第28页/共35页第二十八页，共36页。)用超声波切割(qig)脆硬

8、的半导体材料。图-超声波切割(qig)单晶第29页/共35页第二十九页，共36页。)复合(fh)加工图-超声波电解(dinji)复合加工小孔第30页/共35页第三十页，共36页。)复合(fh)加工第31页/共35页第三十一页，共36页。图-超声波振动(zhndng)车削加工)复合(fh)加工第32页/共35页第三十二页，共36页。)超声波清洗(qngx)。图-超声波清洗(qngx)装置示意图第33页/共35页第三十三页，共36页。)超声波焊接(hnji)。图-超声波焊接示意图换能器固定(gdng)轴变幅杆焊接工具头被焊工件反射体第34页/共35页第三十四页，共36页。谢谢您的观看(gunkn)！第35页/共35页第三十五页，共36页。NoImage内容(nirng)总结第一节超声波加工的机理和特点。)加工精度高，加工表面质量好。)工件在加工过程中受力较小，对于加工薄壁、窄缝等低刚度工件非常(fichng)有利。)与电火花加工、