超声振动辅助磨削技术研究进展ppt课件

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。

2、超声辅助磨削的发展超声辅助磨削技术的发展：超声辅助磨削通常分为：一维超声辅助磨削技术、二维振动磨削技术和旋转超声磨削技术，如图1所示。

一维超声辅助磨削技术可归结为三类①砂轮轴向振动磨削，即工件相对于砂轮做轴向反复振动；②砂轮径向振动磨削；③砂轮切向振动磨削。

二维振动磨削技术有两类：①平行于工件平面的二维振动磨削，即对工件同时施加砂轮切向和砂轮轴向的超声振动；②平行于砂轮端面的二维振动磨削。

一维轴向超声振动磨削关注的焦点在于加工表面质量的显著提高；一维径向超声辅助磨削关注的焦点在于加工效率的大幅度提高。

二维振动磨削技术充分利用了一维振动磨削的特点，具有优越的综合加工性能，但是加工过程中磨削速度较低，这在一定程度上限制了该技术的广泛应用。

（a）一维轴向超声磨削（b）一维径向超声磨削（c）一维切向超声磨削（d）二维超声磨削（e）旋转超声磨削旋转超声辅助磨削加工技术是在传统的超声游离磨粒加工技术的基础上发展而来的。

旋转超声辅助磨削加工分为两种，一种采用悬浮液游离磨粒，另一种则采用固着磨粒，通常所说的旋转超声辅助磨削加工技术是指采用固着磨粒的超声加工。

（通过烧结或者电镀的方式把磨粒固定在刀具上，带有中心孔的磨削刀具沿着刀轴方向高频振动的同时，也进行着高速的回转运动，切削液不再含有磨粒，并从刀具中心孔流出带走切屑并对加工区域进行冷却。

）超声加工机床的发展：旋转超声加工技术始于1964 年，早期的旋转超声加工设备只能用于孔结构的加工，而随着数控加工技术的发展，旋转超声加工设备已经可以用于复杂三维结构的加工。

2007 年德国的DMG/Sauer 公司研制的Ultrasonic 20 五轴联动超声振动高速加工中心，实现了多种加工功能的集成，不仅可以钻孔、攻螺纹，还可以加工复杂形状的硬脆材料零件，被认为是旋转超声加工设备的新飞跃。

国：对于旋转超声加工技术和设备的研究主要集中在部分高校戴向国探索了旋转超声加工机床的研制，该机床采用具有频率自动跟踪功能超声波电源;福令开发出基于Windows平台的旋转超声加工机床的数控系统，2002 年于思远等人开发了配置气浮工作台的旋转超声加工机2008 年，天津大学的房丰洲开发出集大电流放电铣削粗加工、旋转超声辅助磨削加工、超声辅助放电加工和传统铣削加工为一体的五轴超声复合加工机床。

超声振动辅助加工原理
超声振动辅助加工是一种利用超声波的振荡来改善和增强传统加工过程的技术。

其原理包括以下几个方面：
1. 振动传递：超声振动辅助加工利用超声波的频率高和振幅小的特点，通过超声波振荡器将机械振动转化为超声波的振动，并通过耦合件将超声波传递到工件表面。

2. 超声波作用：超声波在传递过程中能够产生剧烈的空化效应，即在振动周期中产生气泡，当气泡在周期内崩溃时，产生的冲击波能够产生高频高能量的力量。

这种力量可以改变传统加工过程中的摩擦、变形和切削力等物理现象，从而提高加工效率和改善加工质量。

3. 辅助效果：超声振动对于不同的加工过程有不同的辅助效果。

在切削加工中，超声振动能够减小切削力、降低切削温度，防止刀具磨损；在焊接中，超声振动能够提高焊接速度、增强焊缝质量；在复合材料加工中，超声振动能够改善切削性能、提高材料的切削强度等。

总的来说，超声振动辅助加工通过利用超声波的振荡效应，能够改变传统加工过程中的物理现象，从而提高加工效果和质量。

超声波辅助研磨技术探究超声波辅助研磨技术探究近年来，随着科技的不断进步，超声波辅助研磨技术成为了研磨领域中的一项重要技术。

它通过利用超声波的特殊效应，提高了研磨过程中的效率和质量。

本文将对超声波辅助研磨技术进行探究。

超声波辅助研磨技术是将超声波与研磨过程相结合的一种研磨方式。

超声波是指频率超过20kHz的声波，其振动频率高达数十万次每秒。

相比传统的研磨方式，超声波辅助研磨技术具有独特的优势。

首先，超声波能够产生强大的声波振动。

在超声波的作用下，研磨工具与工件之间会产生高频振动，这种振动能够有效地破坏材料表面的氧化膜和附着层，提高研磨的效率。

同时，超声波振动还可以促使研磨液中的颗粒快速流动，增加研磨面与工具之间的接触频次，从而提高研磨的质量。

其次，超声波辅助研磨技术还具有材料表面修复的作用。

在研磨过程中，由于材料表面的缺陷和磨削引起的微观伤痕，会导致材料的力学性能下降。

而超声波的振动能够促进材料分子的重新排列和结晶，修复表面的缺陷和伤痕，提高材料的表面质量和力学性能。

此外，超声波辅助研磨技术还可以减少研磨过程中的磨损。

在传统的研磨过程中，由于磨料与工件之间的摩擦，会产生大量的热量，导致磨料和工件的磨损加剧。

而超声波的振动能够减少摩擦热的产生，降低磨料和工件的摩擦系数，从而减少磨损。

然而，超声波辅助研磨技术也存在一些挑战。

首先，超声波振动的能量较大，容易对材料造成损伤。

在应用超声波辅助研磨技术时需要控制超声波的能量和频率，以避免对材料的损伤。

其次，超声波辅助研磨技术的设备成本较高，需要专门的设备进行研磨。

因此，超声波辅助研磨技术的推广和应用还需要进一步的研究和开发。

总之，超声波辅助研磨技术作为一种创新的研磨方式，具有提高研磨效率和质量的潜力。

通过合理控制超声波的能量和频率，可以有效地应用超声波辅助研磨技术进行材料表面的加工和修复。

随着科技的进步，相信超声波辅助研磨技术将在各个领域得到更广泛的应用。