超声加工技术研究进展

超声加工技术依靠瞬时高频振动撞击对工件断续加工,具有极强切削能力的同时,具有较小的宏观切削力,主要用于硬脆材料的精密加工,能提高加工精度和表面质量。首先,阐明了超声加工技术的基本原理及其基本应用范围。其次,综述了超声辅助切削加工技术的研究进展,着重论述了超声辅助铣削净切削时间模型的建立以及模型正确性验证,总结了加工参数对刀具运动轨迹、工件表面质量的影响,阐明了椭圆振动切削能有效抑制切削颤振带来不利影响的原因;探讨了超声辅助磨削技术在加工非金属和金属材料时,对表面质量以及工件表面温度分布的影响;综述了超声辅助钻削技术的切削力和进给速度与普通钻削参数的比较。再者,介绍了超声波加工技术的新发展方向,包括三维椭圆超声振动切削技术、超声ELID复合磨削技术、超声EDM复合加工技术、超声辅助抛光的工作原理及最新研究趋势和能实现的试验效果。最后,总结了目前对超声加工技术及超声辅助或复合技术的研究。     

超声加工技术的研究现状及其发展趋势

结合近年来超声加工技术的发展状况,综述了超声振动系统的研究进展和超声加工技术在深小孔加工、拉丝模及型腔模具研磨抛光、难加工材料的加工、超声振动切削、超声复合加工等方面的最新应用,并阐述了超声加工技术的发展趋势.     

超声加工技术的发展及其应用

结合近年来超声加工技术的发展状况,综述了超声技术在深小孔加工、难加工材料的加工、超声复合加工、超声磨削加工等方面的最新应用,并阐述了超声加工技术的发展趋势。     

超声加工技术的现状及其发展趋势

结合近年来超声加工技术的发展状况,综述了超声加工在深小孔、难加工材料、超声复合加工和微细超声加工等方面的现状,并描述了超声加工技术的发展前景.     

超声电解复合加工深小孔装置与试验研究

论述了国内外超声电解复合加工技术的研究进展,对超声电解复合加工深小孔技术进行了研究,研制了超声电解复合加工装置,通过初步试验,分析了各因素对超声电解复合加工深小孔的影响,为今后的研究提供了基础.     

新型超声振动结构的研究进展

对近几年超声加工技术在硬脆材料加工方面的研究进展进行综述,阐述不同超声振动形式的加工特点和国内外的研究现状,如超声纵向振动、扭转振动、纵扭复合、椭圆振动等,最后对我国超声加工技术今后的发展提出一些建议.     

钛合金超声探伤技术

随着我国大飞机项目的启动,对航空用钛合金加工材质量的要求日益提高,超声探伤作为钛合金加工材的主要质量控制方式日渐重要。综述了钛合金加工材的常见缺陷类型,钛合金的超声探伤特性,钛合金超声探伤技术,包括钛合金的超声相控阵探伤技术、钛合金的多区聚焦超声探伤技术、时间反转镜探伤技术,直径为6～13n堋的小规格棒材的探伤技术等。     

超声加工概况和未来展望

本文简述了超声加工技术发展、应用特点和应用分类，介绍了超声加工用某些新型超声振动系统及其应用，概述了超声加工某些应用中的基础研究、设备研制和应用研究的情况，指出了超声加工技术的发展前景。     

45钢超声振动钻削加工机理及其试验研究

通过超声振动加工技术对45钢进行钻削加工试验,研究超声振动加工技术的钻削机理、加工孔的表面微观形貌、切屑形态,以及超声振幅和主轴转速对加工孔表面粗糙度的影响规律。结果表明:在普通车床CA6140上利用超声振动发生器、换能器、变幅杆连接钻头对45钢进行钻削,可实现传统钻削加工与超声振动钻削加工的良好结合,有效改善孔内表面的形貌,降低表面粗糙度值,且切屑形态规整;同时,超声振幅控制在20μm最佳,主轴转速在320~400 r/min范围内的加工效果较好。     

超声加工的技术发展与行业应用

超声加工技术因其众多良好的加工效果,得到了广泛的重视和良好的发展,形成了特有的行业体系.系统介绍了超声加工技术在机械制造、生物医学制造、微纳制造行业的发展应用,从加工模式、装备、应用方面重点介绍了超声加工的标志性进展,最后对超声加工技术的发展现状和发展趋势进行了总结与展望.     

旋转超声辅助加工装置及其工艺研究

基于传统超声振动理论,提出了一种新型旋转超声辅助加工装置。该装置将超声振动与负载匹配二者相结合,具备旋转超声辅助加工硬脆材料的能力。利用该装置对微波铁氧体材料进行旋转超声辅助钻削加工试验研究,验证了旋转超声辅助磨削可有效降低加工过程中的切削力。同时,在保证刀具和材料安全的前提下,探索了旋转超声辅助加工装置对加工效率的影响。     

超声波椭圆振动加工技术的研究进展

超声波椭圆振动加工是功率超声加工技术的重要分支之一,在硬脆性材料加工方面具有非常广阔的应用前景。综述了超声波椭圆振动加工系统的研究进展和超声波椭圆振动加工技术在车削、镗削、钻削、铣削、磨削、化学机械抛光、砂轮修整、表面滚压与焊接等方面的最新应用,最后对超声波椭圆振动加工技术的发展方向提出了一些建议。     

An oblique ultrasonic polishing method by robot for free-form surfaces

This paper develops a new ultrasonic machining system and methodology by which a robot polishes on free-form surfaces at an oblique angle with an elastic tool. On the basis of the theories of reflection of elastic waves and dynamic stress concentration, the conception is brought forward that ultrasonic elastic contact is not continuous, the physical process of the oblique ultrasonic polishing is studied and the cutting mechanism of the abrasive finish machining methods driven by ultrasonic vibration is ascribed to the joint action of the machining operation and shot-blasting. Experimental results verify that the new oblique ultrasonic polishing method by robot is an effective machining method for free-form surfaces.     

超声椭圆振动切削技术及装置应用研究现状及进展

首先,阐述了超声椭圆振动切削技术、原理及其装置特点,着重论述了装置各构成部分的特点及其主要应用类型与材料。其次,分析了国内外学者在双激励、单激励方式下实现纵弯、纵扭、双弯曲和弯扭等复合超声振动装置结构设计及其优化方面的研究成果与进展,并且比较了超声椭圆振动切削与传统加工在加工性能、工件表面质量和加工精度等方面的加工优势与适用范围,以及不同超声振动装置在各切削加工中所能获得的加工效果。最后,对超声椭圆振动切削装置的发展趋势进行了总结和展望,指出该装置发展将朝着结合能场的方向发展。     

GH4169高温合金轴向超声振动钻削加工实验研究

针对GH4169高温合金材料钻削加工困难、表面质量和加工精度要求高等难题,基于在普通车床上实现超声振动钻削加工的思想,设计了一套轴向超声振动钻削加工系统。利用该系统对GH4169高温合金材料做了轴向超声振动钻削与普通钻削的对比实验。结果表明:在不同的转速和振幅下,轴向超声振动钻削相对于同一实验条件下的普通钻削,可明显提高孔的加工质量,且在切屑形态和孔表面形貌等方面均有较大改善。     

超声复合电加工振动参数检测控制与试验研究

利用高速、高精激光微位移传感器及高频数字示波器进行超声及其复合加工的振动参数(振幅与频率)在线测量,其结果具有高精度和实时性。设计了控制软件,为保持超声振动的稳定及复合电加工参数的在线实时调节与优化建立了基础条件,同时通过数学处理得到了超声振幅与超声激振电压之间的关系。利用分析与测试结果合理选择加工参数,对陶瓷、硬质合金等硬脆性难加工材料进行了超声及其复合电加工试验,超声振动系统工作稳定可靠,试验结果验证了超声及其复合电加工技术对硬脆难加工材料的加工优势。     

基于等效阻抗的蓝宝石超声研磨工艺试验

由力电类比可知:超声研磨加工系统的等效阻抗可反映加工力,且二者呈正相关关系。加工系统的等效阻抗随着加工间隙的增加而减小,该加工间隙为串联谐振频率下工具平衡位置与工件之间的间隙。基于上述理论,采用等效阻抗的控制方法对蓝宝石进行超声研磨工艺试验,探索不同研磨参数对蓝宝石材料去除率及表面质量的影响,并简单对比了超声研磨与普通研磨的区别。结果表明:无论在材料去除率或表面质量方面,超声研磨均优于普通研磨。随着输出电流、阻抗阈值、研磨速度及研磨时间的增加,材料去除率均呈先增大、后减小的趋势,但增大的速度各不相同;表面质量呈先减小、后增大的趋势,且在某处存在最佳值。