Công cụ gia công siêu âm 20khz 1000w Vật liệu cứng và giòn Khoan lỗ để phay

Ngược lại, gia công siêu âm là một quy trình gia công không nhiệt, không hóa học và không điện để lại thành phần hóa học,cấu trúc vi mô vật liệu và tính chất vật lý của mảnh làm việc không thay đổiĐôi khi được gọi là mài tác động siêu âm (UIG) hoặc cắt rung, quy trình UM có thể được sử dụng để tạo ra một loạt các tính năng phức tạp trong các vật liệu tiên tiến.

UM là một quy trình loại bỏ vật liệu cơ học có thể được sử dụng để gia công cả vật liệu dẫn điện và phi kim loại với độ cứng lớn hơn 40 HRC (Sự cứng Rockwell đo theo thang C). Quá trình UM có thể được sử dụng để máy chính xác vi mô, hình tròn và kỳ lạ lỗ, lỗ mù, và OD / ID tính năng.thường giảm đáng kể thời gian gia công tổng thể .

Tần số cao, năng lượng kích thước thấp được truyền đến bộ máy công cụ. một luồng liên tục của bùn mài trơn đi qua giữa công cụ và mảnh làm việc. công cụ rung,kết hợp với bùn màiCông cụ không tiếp xúc với vật liệu; chỉ có hạt mài tiếp xúc với mảnh làm việc.

Trong quy trình UM, một tín hiệu điện tần số thấp được áp dụng cho một bộ chuyển đổi, chuyển đổi năng lượng điện thành rung động cơ học tần số cao (~ 20 KHz) (xem hình 2).Năng lượng cơ học này được truyền đến một kèn và kết hợp công cụ và kết quả là một rung động một chiều của công cụ ở tần số siêu âm với một khuếch đại được biết đến. Phạm vi rung động tiêu chuẩn thường ít hơn 0,002 in. Mức năng lượng cho quá trình này là trong phạm vi 50 đến 3000 watt. Áp lực được áp dụng cho công cụ dưới dạng tải tĩnh.

Một luồng phân bón mài liên tục đi qua giữa công cụ và mảnh làm việc.và các hạt mài mòn được treo trong nước hoặc dung dịch hóa học thích hợpNgoài việc cung cấp hạt mài mòn cho khu vực cắt, bùn được sử dụng để rửa sạch các mảnh vụn.để lại một hình ảnh ngược chính xác của hình dạng công cụ.

Xử lý siêu âm là một quy trình gia công mài mòn lỏng lẻo đòi hỏi một lực rất thấp được áp dụng cho hạt mài mòn,dẫn đến yêu cầu vật liệu giảm và thiệt hại tối thiểu hoặc không có thiệt hại cho bề mặtViệc loại bỏ vật liệu trong quá trình UM có thể được phân loại thành ba cơ chế: trầy mòn cơ học bằng cách đập trực tiếp các hạt trầy xát vào mảnh (chủ yếu),Micro-chip thông qua tác động của các chất mài tự do di chuyển (thấp), và xói mòn do hố và tác dụng hóa học (nhỏ).²

Tốc độ loại bỏ vật liệu và độ thô bề mặt được tạo ra trên bề mặt chế biến phụ thuộc vào tính chất vật liệu và các tham số quy trình,bao gồm loại và kích thước của hạt mài trầy được sử dụng và cường độ rung độngNói chung, tỷ lệ loại bỏ vật liệu sẽ thấp hơn đối với các vật liệu có độ cứng vật liệu cao (H) và độ bền gãy cao (KIC).

Mặc dù công nghệ sản xuất được phát triển tốt cho các vật liệu như kim loại và hợp kim của chúng,Các vấn đề đáng kể vẫn tồn tại trong sản xuất các vật liệu cứng và dễ vỡ bao gồm gốm sứ và thủy tinhTính chất vật lý và cơ học vượt trội của chúng dẫn đến chu kỳ gia công dài và chi phí sản xuất cao.Xử lý siêu âm (USM) sử dụng các hạt mài lỏng treo trong phân chất lỏng để loại bỏ vật liệu được coi là một phương pháp hiệu quả để sản xuất các vật liệu nàyCông trình này cung cấp một cái nhìn tổng quan ngắn gọn về USM đầu tiên và sau đó chủ yếu đề cập đến việc phát triển một mô hình mô phỏng của quá trình này bằng cách sử dụng kỹ thuật số không lưới,thủy động học hạt mịn (SPH)Sự hình thành vết nứt trên bề mặt làm việc bị tác động bởi hai hạt mài mòn được nghiên cứu để hiểu việc loại bỏ vật liệu và sự tương tác của các hạt mài mòn trong USM.Các thí nghiệm cũng được thực hiện để xác minh kết quả mô phỏngMô hình SPH đã được chứng minh hữu ích cho việc nghiên cứu USM và có khả năng dự đoán hiệu suất gia công.