超聲振動切削,是使刀具以20-50KHz的頻率、沿切削方向高速振動的一種特種切削技術。
中文名稱 | 超聲振動切削 | 頻率 | 20-50KHz |
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優(yōu)點 | 加工精度高 | 應用 | 難加工材料切削 |
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,主要取決于所用機床精度,所加工工件形位公差幾乎可接近機床相關精度。
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.切削表面粗糙度低,可接近理論粗糙度值,最高可達Ra0.2以下。
6.被加工零件的"剛性化",即與普通切削相比,相當于工件剛性提高。
7.加工過程穩(wěn)定,能有效消除顫振。
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.被加工表面呈壓應力狀態(tài),零件疲勞強度、耐磨性、耐腐蝕性提高。
11.切削后的工件表面呈彩虹效果。
由于超聲振動切削有如此多的優(yōu)點,所以可廣泛應用于航空、航天、軍工等領域各種難加工材料的切削加工。
1.難加工材料切削:如耐熱鋼、鈦合金、恒彈性合金、高溫合金、不銹鋼、冷硬鑄鐵、工程陶瓷、復合材料和花崗巖等
2.加工淬硬鋼零件及超硬零件,能得到很高的加工精度和表面質(zhì)量:用硬質(zhì)合金刀具可以很輕松地加工硬度達 HRC60以上的淬硬鋼零件,如高速鋼、軸承鋼等;用 PCD刀具加工硬質(zhì)合金,可以大大提高刀具的耐用度
3.成型切削:利用成型切削刀具加工各種類型的輪廓曲面及內(nèi)外球面、過度圓弧、錐面等
4.細長桿件及薄壁件車削加工
5.超細直徑零件車削加工
6.超精密加工
超聲振動切削從微觀上看是一種脈沖切削。在一個振動周期中,刀具的有效切削時間很短,大于80%時間的里刀具與工件、切屑完全分離。刀具與工件、切屑斷續(xù)接觸,這就使得刀具所受到的摩擦變小,所產(chǎn)生的熱量大大減少,切削力顯著下降,避免了普通切削時的"讓刀"現(xiàn)象,并且不產(chǎn)生積屑瘤。利用這種振動切削,在普通機床上就可以進行精密加工,圓度、圓柱度、平面度、平行度、直線度等形位公差取主要決于機床主軸及導軌精度,最高可達到接近零誤差,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,不需要高的機床剛性,并且不破壞工件表面金相組織。在曲線輪廓零件的精加工中,可以借助數(shù)控車床、加工中心等進行仿形加工,可以節(jié)約高昂的數(shù)控磨床購置費用。
水溶性切削液與切削油相比,主要存在著性質(zhì)易于變化,長時間維持理想狀態(tài)較為困難等問題。這是由于它以水為母體,易受各種微生物的侵害及各種化學因素的影響。切削油是直接使用,潤滑極壓性最好,冷卻性與防銹性次之...
切削油和切削液的區(qū)別如下:1、切削液一般是水溶性的,是可以兌水加工的一種金屬加工液。需要用純水、去離子水或者自來水稀釋一定比例的濃度進行切削;2、切削油是非溶于水的純油加工的一種金屬加工油,切削油可以...
水性的散熱效果好,價格便宜。但是容易生銹,潤滑性不是特別好,而且會發(fā)臭。油性的話,價格比水性的要貴,潤滑性好,防銹性佳,但是散熱不好。適合加工材質(zhì)較硬的工件。
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評分: 4.7
運用超聲波振動驅(qū)動PCD刀具對Stavax工具鋼進行切削試驗,并對比研究普通切削和超聲波振動切削的加工工件表面粗糙度和刀具磨損試驗結(jié)果,獲得超聲波振動切削時工件表面粗糙度、刀具磨損與加工參數(shù)之間的變化規(guī)律。
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評分: 4.5
本發(fā)明提供了一種易切削鋼及其生產(chǎn)方法,鋼的化學成分重量百分比為:碳 0.32%~ 0.41%,硅 ≤0.10%, 錳 0.90%~ 1.35%,磷 ≤0.04%,硫 0.18%~ 0.30%,鎳 ≤0.1%,鉻 ≤0.1%,銅 ≤0.2%,鐵余量。采用的生產(chǎn) 工藝流程為: 轉(zhuǎn)爐冶煉 —LF 爐精煉 —連鑄—加熱爐加熱 —軋制,軋制均熱段溫度 1160~1220℃,開軋溫度 ≥1120℃,終軋 ≥800℃,在爐時間 150方≥110min,采用延遲性冷卻,風機、保溫罩全關。本發(fā)明成功地解 決了在軋制過程出現(xiàn)的頭部開裂導致的堆鋼現(xiàn)象,提高了成材率,并很好地滿足了自動車床快速加工的需 要。 本發(fā)明提供一種具有良好切削性和切屑破碎性的低碳復合型易切削結(jié)構(gòu)鋼,其不含有鉛,并具有類同甚至 優(yōu)于其他易切削鋼的被切削性和鉆削性及切屑處理性,以重量百分比計,其含有 0.02-0.30%的 Se 或 0.01
不受材料是否導電的限制;工具對工件的宏觀作用力小、熱影響小,因而可加工薄壁、窄縫和薄片工件;被加工材料的脆性越大越容易加工,材料越硬或強度、韌性越大則越難加工;由于工件材料的碎除主要靠磨料的作用,磨料的硬度應比被加工材料的硬度高,而工具的硬度可以低于工件材料;可以與其他多種加工方法結(jié)合應用,如超聲振動切削、超聲電火花加工和超聲電解加工等。
超聲加工主要用于各種硬脆材料,如玻璃、石英、陶瓷、硅、鍺、鐵氧體、寶石和玉器等的打孔(包括圓孔、異形孔和彎曲孔等)、切割、開槽、套料、雕刻、成批小型零件去毛刺、模具表面拋光和砂輪修整等方面。
超聲打孔的孔徑范圍是0.1~90毫米,加工深度可達100毫米以上,孔的精度可達0.02~0.05毫米。表面粗糙度在采用W40碳化硼磨料加工玻璃時可達1.25~O.63微米,加工硬質(zhì)合金時可達0.63~0.32微米。
超聲加工機一般由由電源(即超聲發(fā)生器)、振動系統(tǒng)(包括超聲換能器和變幅桿)和機床本體三部分組成。
超聲發(fā)生器將交流電轉(zhuǎn)換為超聲頻電功率輸出,功率由數(shù)瓦至數(shù)千瓦,最大可達10千瓦。通常使用的超聲換能器有磁致伸縮的和電致伸縮的兩類。磁致伸縮換能器又有金屬的和鐵氧體的兩種,金屬的通常用于千瓦以上的大功率超聲加工機;鐵氧體的通常用于千瓦以下的小功率超聲加工機。電致伸縮換能器用壓電陶瓷制成,主要用于小功率超聲加工機。
變幅桿起著放大振幅和聚能的作用,按截面積變化規(guī)律有錐形、余弦線形、指數(shù)曲線形、懸鏈線形、階梯形等。機床本體一般有立式和臥式兩種類型,超聲振動系統(tǒng)則相應地垂直放置和水平放置 。