超聲振動(dòng)擠壓加工：擠壓加工時(shí)，工具頭在預(yù)壓彈簧的作用下與工件表面相接觸。在超聲波發(fā)生器的驅(qū)動(dòng)下，工具頭產(chǎn)生縱向超聲振動(dòng)，對旋轉(zhuǎn)工件的表面進(jìn)行光整加工。

在工具頭靜壓力和高頻沖擊力的作用下，工件表面的微觀峰谷被壓平，同時(shí)表層金屬產(chǎn)生塑性變形強(qiáng)化，形成壓應(yīng)力，提高了零件表面的耐疲勞強(qiáng)度。

首先，讓我們通過一段視頻來了解一下何為超聲波加工——

一、超聲波振動(dòng)切削原理

超聲振動(dòng)切削，是使刀具以 20-40KHz 的頻率，沿切削方向高速振動(dòng)的一種特種切削技術(shù)。

超聲振動(dòng)切削從微觀上看是一種脈沖切削，在 一個(gè)振動(dòng)周期中，刀具的有效切削時(shí)間很短，一個(gè)振動(dòng)周期內(nèi)絕大部分 時(shí)間里刀具與工件切屑完全分離，刀具與工件切屑斷續(xù)接觸，切削熱量 大大減少，并且沒有普通切削時(shí)的“讓刀”現(xiàn)象。

利用這種振動(dòng)切削， 在普通機(jī)床上就可以進(jìn)行精密加工，圓度、圓柱度、平面度、平行度、 直線度等形位公差主要取決于機(jī)床主軸及導(dǎo)軌精度，最高可達(dá)到接近零 誤差，使以車代磨、以鉆代鉸、以銑代磨成為可能。與高速硬切削相比， 不需要過高的機(jī)床剛性，并且不破壞工件表面組織，在曲線輪廓零件的精加工中，可以借助數(shù)控車床、加工中心等進(jìn)行仿形加工，可以節(jié)約高昂的數(shù)控磨床購置費(fèi)用。

超聲波振動(dòng)切削用于各種難以磨削而對表面質(zhì)量及精度要求較高的零件的精加工，具有很大的優(yōu)越性。超聲波振動(dòng)切削裝置由超聲波發(fā)生器、換能器、變幅桿及刀具等四部分組成，由超聲波發(fā)生器發(fā)出的高頻電訊號經(jīng)換能器轉(zhuǎn)化為高頻機(jī)械振動(dòng)，再由變幅桿將振動(dòng)的振幅放大并施加到道具上，一般將換能器與變幅桿組成的部件稱為聲學(xué)頭。

二、 超聲振動(dòng)切削的優(yōu)勢特點(diǎn)

1.切削力小，約為普通刀具切削力的 1/3 — 1/10。

2.加工精度高。

3.切削溫度低，工件保持室溫狀態(tài)。

4.不產(chǎn)生積屑瘤，工件變形小，沒有毛刺。

5.粗糙度低，可接近理論粗糙度值。

6.被加工零件的“剛性化”，即與普通切削相比，相當(dāng)于工件剛性提 高。

7.加工過程穩(wěn)定，有效消除顫振。

8.切削液的冷卻，潤滑作用提高。

9.刀具耐用度呈幾倍到幾十倍提高。

10.工件表面呈壓應(yīng)力狀態(tài)，耐磨性、耐腐蝕性提高。

11.切削后的工件表面呈彩虹效果。

三、超聲振動(dòng)切削的應(yīng)用范圍

1.難切削材料的加工：不銹鋼、淬硬鋼、高速鋼、鈦合金、高溫合金、冷硬鑄鐵以及陶瓷、 玻璃、石材等非金屬材料，由于力學(xué)、物理、化學(xué)等特性而難以加工，如采用超聲振動(dòng)切削則可化難為易。

2.難加工零件的切削加工：如易彎曲變形的細(xì)長軸類零件、小徑深孔、薄壁零件、薄盤類零件與小徑精密螺紋以及形狀復(fù)雜、加工精度與表面質(zhì)量要求又較高的零件。

3.高精度、高表面質(zhì)量工件的切削加工。

4. 排屑、斷屑比較困難的切削加工。

四、超聲振動(dòng)切屑的應(yīng)用領(lǐng)域：廣泛應(yīng)用于航空、航天、軍工等領(lǐng)域。

這是一段德馬吉超聲振動(dòng)和激光加工技術(shù)視頻：

從視頻中可以看出，利用金屬原子在高溫高能下運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，結(jié)合超聲波技術(shù)，給予金屬表面高頻驅(qū)動(dòng)，對金屬表面進(jìn)行擠壓并光整，可使金屬表面粗糙度達(dá)到Ra 0.2以下，甚至達(dá)到鏡面效果，同時(shí)可提高金屬表面的微觀硬度、耐磨度、疲勞強(qiáng)度、疲勞壽命。

文章來源于制造業(yè)強(qiáng)國，制造業(yè)生態(tài)圈搜集，轉(zhuǎn)載請說明出處。本圈已建精益群、機(jī)床群、生態(tài)圈群、機(jī)械加工群、自動(dòng)化群，欲加入的朋友請加主編微信；

金昕煒原創(chuàng)文章：

主編微信號gold5imt返回搜狐，查看更多

責(zé)任編輯：