超声波高频振动车削工艺

简述超声加工工艺特点及应用超声加工是一种利用超声波在固体材料中产生微小振动，从而实现材料的加工和改性的工艺。

它具有一些独特的特点和广泛的应用领域。

超声加工具有高效、快速的特点。

由于超声波具有高频率和高能量密度，它可以在很短的时间内产生大量的微小振动，从而实现快速的加工。

相比传统的机械加工方法，超声加工可以大幅度缩短加工时间，提高生产效率。

超声加工具有非接触性和无切削性的特点。

超声波通过振动传导的方式作用于材料，不需要直接接触材料表面，因此不会对材料表面造成划痕或损伤。

与传统的机械加工方法相比，超声加工可以实现对脆性材料或高硬度材料的加工，避免了材料表面的破损和变形。

超声加工还具有高精度和高质量的特点。

由于超声波的高频振动可以产生微小的振动幅度，因此可以实现对材料进行精细的加工。

同时，超声加工还可以实现对材料的均匀加工，避免了传统加工方法中可能出现的不均匀加工或局部变形的问题，从而提高了加工质量。

超声加工广泛应用于多个领域。

首先，在金属加工领域，超声加工可以用于金属焊接、金属切割和金属成形等方面。

超声焊接可以实现金属的无损连接，具有焊接速度快、焊接强度高的优点；超声切割可以实现对金属材料的精细切割，避免了传统切割方法中可能出现的毛刺和变形问题；超声成形可以实现对金属材料的精确成型，提高了零件的加工精度。

在陶瓷加工领域，超声加工可以用于陶瓷的切割、打孔和表面处理等方面。

由于陶瓷材料具有脆性和高硬度的特点，传统的加工方法往往难以实现对陶瓷材料的加工。

而超声加工可以通过振动作用将能量集中在局部区域，实现对陶瓷材料的切割和打孔，同时还可以通过超声波的热效应对陶瓷材料进行表面处理，提高陶瓷材料的表面质量。

在生物医学领域，超声加工也得到广泛的应用。

超声加工可以用于生物医学器械的制造和生物医学材料的改性。

超声焊接可以实现生物医学器械的无损连接，避免了传统焊接方法中可能出现的材料变形和焊接强度低的问题；超声改性可以改善生物医学材料的表面性能，使其更适合用于人体内部的应用。

超声振动切削加工的研究现状及进展摘要：简述了超声振动切削技术的发展、优点及应用领域。

通过将超声振动切削与普通切削比较以及对振动切削过程特点的描述，探讨了超声振动切削的切削机理。

文章还分析了振动切削技术的最新发展, 认为超声振动切削是一项有发展前途的新型技术。

关键词：超声振动切削；难加工材料：切削机理Research of vibration assisted turning cutting technology andIts developmentAbstract：Introduces the history, advantages and application field of the ultrasonic cutting technology(UCT). By compared with ordinary cutting and the characteristics description of the ultrasonic vibration cutting process, explored Ultrasonic vibration cutting of the cutting mechanism. The paper also analyzes an up- to- date vibrating cutting technology and summarizes that the ultrasonic vibration cutting is a promising new technology.Key Words: Ultrasonically vibrating cutting; Difficult - to - machine materials; Cutting Mechanism0 前言超声振动切削技术是把超声波振动的力有规律地加在刀具上，使刀具周期性地切削和离开工件的加工技术, 是结合超声波技术和传统切削工艺的一种新型切削技术。

超声椭圆振动切削技术超声振动切削从微观上看是一种脉冲切削。

在一个振动周期中，的有效切削时间很短，大于80%时间的里与工件、切屑完全分离。

与工件、切屑断续接触，这就使得所受到的摩擦变小，所产生的热量大大减少，切削力显著下降，避免了普通切削时的“让刀”现象，并且不产生积屑瘤。

利用这种振动切削，在普通机床上就可以进行精密加工，圆度、圆柱度、平面度、平行度、直线度等形位公差主要取决于机床主轴及导轨精度，最高可达到接近零误差，使以车代磨、以钻代铰、以铣代磨成为可能。

与高速硬切削相比，不需要高的机床刚性，并且不破坏工件表面金相组织。

在曲线轮廓零件的精加工中，可以借助数控车床、加工中心等进行仿形加工，可以节约高昂的数控磨床购置费用。

1.性能指标1.1切削力小，约为普通切削力的1/3-1/10。

1.2加工精度高，主要取决于所用机床精度，所加工工件形位公差几乎可接近机床相关精度。

1.3切削温度低，工件保持室温状态。

1.4不产生积屑瘤，工件变形小，没有毛刺。

1.5切削表面粗糙度低，可接近理论粗糙度值，最高可达Ra0.2以下。

1.6被加工零件的“刚性化”，即与普通切削相比，相当于工件刚性提高。

1.7加工过程稳定，能有效消除颤振。

1.8切削液的冷却、润滑作用提高。

1.9耐用度呈几倍到几十倍提高。

1.10被加工表面呈压应力状态，零件疲劳强度、耐磨性、耐腐蚀性提高。

1.11切削后的工件表面呈彩虹效果。

2.应用范围由于超声振动切削有如此多的优点，所以可广泛应用于航空、航天、军工等领域各种难加工材料的切削加工。

2.1难加工材料切削：如耐热钢、钛合金、恒弹性合金、高温合金、不锈钢、冷硬铸铁、工程陶瓷、复合材料和花岗岩等。

2.2加工淬硬钢零件及超硬零件，能得到很高的加工精度和表面质量：用硬质合金可以很轻松地加工硬度达HRC60以上的淬硬钢零件，如高速钢、轴承钢等；用PCD加工硬质合金，可以大大提高的耐用度。

2.3成型切削：利用成型切削加工各种类型的轮廓曲面及内外球面、过度圆弧、锥面等。

超声波加工的工作原理应用1. 超声波加工的基本原理超声波加工是一种利用超声波振动的能量来进行加工、处理材料的技术。

其基本原理是通过高频振动的超声波传递到加工头部，将机械能转化为超声波能量，然后将其传递到被处理物体上。

超声波加工可以分为振荡式和冲击式两种方式。

1.1 振荡式超声波加工振荡式超声波加工是通过高频的振动装置将超声波能量传递到加工头上，然后将其传导到物体表面，使物体表面发生微小振动。

这种微小振动会产生摩擦和剪切力，从而实现加工的目的。

振荡式超声波加工可用于金属加工、陶瓷加工、塑料加工等领域。

1.2 冲击式超声波加工冲击式超声波加工是通过冲击装置将超声波能量以冲击力的形式传递到加工物体上，产生冲击效应。

这种冲击效应能够在短时间内对物体进行剧烈振动和变形，从而实现加工的目的。

冲击式超声波加工常用于焊接、清洗、打磨等领域。

2. 超声波加工的应用领域超声波加工在工业领域有着广泛的应用，具有以下几个优点：•高效能：由于超声波的振动频率较高，能够快速实现加工效果，提高生产效率。

•精确性：超声波振动幅度小，可以对微细部件进行精确加工。

•节能环保：使用超声波加工可以减少材料的消耗和废弃物的产生，具有较好的节能环保效果。

超声波加工在以下领域得到了广泛应用：2.1 金属加工领域超声波加工可以用于金属加工领域的各个环节，如焊接、铸造、成型等。

在焊接方面，超声波焊接可以实现金属零件的连接，具有焊接高强度、焊缝无明显裂纹、污染较少等优点。

在铸造和成型方面，超声波振动可以提高金属熔体在模具中的流动性，减少气泡和夹杂物，获得更好的成型效果。

2.2 塑料加工领域超声波加工在塑料加工领域也有着广泛的应用。

超声波振动可以实现塑料的切割、焊接、压合等加工操作。

在塑料焊接方面，超声波焊接可以实现塑料零件的无缝连接，焊接强度高，而且焊缝不易破裂。

此外，超声波振动还可以用于塑料的清洗、表面处理等工艺。

2.3 医疗领域超声波加工在医疗领域也有着重要的应用。

数控机床高速加工中的超声波切削技术数控机床在制造业中已经发挥了巨大的作用。

随着科技的不断进步，数控机床的加工速度和效率也在不断提高。

而在数控机床高速加工中，超声波切削技术被广泛应用。

在本文中，我们将会探讨超声波切削技术在数控机床高速加工中的应用以及其优势。

一、超声波切削技术概述超声波切削技术是指利用高频振动产生的高速冲击力，通过切割材料来实现加工的一种技术。

超声波的频率通常在20kHz至100kHz之间，能够产生很强的切割力，同时又能够保证加工过程的平稳性和精度。

与传统的机械切削比较，超声波切削技术具有以下优点：1. 切削表面光洁度高。

由于超声波的高频振动可以有效减少表面的毛刺和划痕，因此材料的表面光洁度得到了大幅提高。

2. 切削力小。

超声波切削技术基于高频振动产生的切割力，能够有效减少切削力的大小，从而减小加工时的材料变形和振动干扰。

3. 切削速度快。

通过超声波技术进行切削，能够使材料的切割速度得到显著提高，提高了加工效率。

二、超声波切削技术在数控机床高速加工中的应用在高速加工中，数控机床对于材料的硬度和密度等要求也越来越高。

而超声波切削技术不仅可以提高加工材料的表面光洁度，还可以保证切削力和加工速度的稳定性，因此得到了广泛应用。

1. 超声波螺旋铣削技术超声波螺旋铣削技术是利用超声波产生的振动力，通过刀具沿轴线旋转并前进的方式进行切割的一种技术。

该技术能够提高材料的表面光洁度、减少工件的残余应力和缩小加工误差等效果。

在加工硬质合金材料时，该技术能够减少潜在的切削劣化影响。

2. 超声波钻削技术钻削过程通常存在着划痕和毛刺等现象，因此在加工过程中会产生很大的剪切力和振动干扰。

而超声波钻削技术能够有效减少这些现象的发生，提高了加工的质量和精度。

3. 超声波切割技术超声波切割技术是指利用高频振动产生的切割力，通过切断材料的方式进行切割的一种技术。

该技术可以使切割角度变得更加尖锐，从而最大限度地减少了物料的损失。

超声加工机床的工作过程及其紧要性超声加工机床是一种先进的精密加工设备，可以在不产生火花的情况下对料子进行切割、打孔、雕刻和其他多而杂的加工。

这种设备在航空、汽车制造和精密零件制造等行业中得到了广泛的应用。

本其工作过程可以分为以下几个阶段：1、工件准备：在加工前，需要对工件进行清洗、去毛刺、打磨等预处置。

这一步骤的目的是确保工件表面光滑、干净，有利于后续加工过程。

2、定位：依据加工需求，将工件固定在机床的工作台上，确保其在加工过程中保持稳定。

3、装夹：将需要加工的工件安装在加工工具上，如刀具、钻头等。

这一步骤需要确保工件与加工工具之间的搭配紧密，以提高加工精度和效率。

4、预调：调整加工参数，如加工速度、进给速度、主轴转速等，以充足特定的加工要求。

5、超声加工：在加工过程中，利用超声波产生的高频振动，对料子进行微米级的切削。

超声波加工可以削减切削力，躲避工件变形，提高加工精度和表面质量。

6、后处置：完成加工后，需要对工件进行清洗、去毛刺、防锈等处置，以保证工件的品质。

超声加工机床的紧要性重要体现在以下几个方面：1、提高加工精度：超声波加工过程中产生的高频振动可以减小切削力，从而降低工件的变形，提高加工精度。

2、削减切削力：超声波加工过程中，工件的料子受到高频振动的作用，可以更简单地被去除，从而减小切削力，降低对工件的磨损。

3、提高表面质量：超声加工过程中，切削力较小，有利于削减工件表面的毛刺、划痕等缺陷，提高表面质量。

4、节能环保：与传统切削加工相比，超声加工过程中无需使用切削液，可以降低生产本钱，削减废液排放，有利于节能环保。

5、适用范围广：超声加工技术可应用于各种金属料子和非金属料子，特别是对于硬度较高、加工困难的料子，如硬质合金、陶瓷等，具有显著的优势。

6、可实现多而杂零件的加工：超声加工技术可以实现多而杂零件的一次装夹、一次加工，降低了生产本钱和提高了生产效率。

7、提高生产线自动化水平：超声加工机床可以与自动化生产线紧密结合，实现自动化加工，提高生产线的自动化水平。