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“超声波”钻孔加工的应用原理

发布日期：2021-08-01 19:11

信息摘要：

一个工件受到直接的锤击作用，工件只会在表面造成损伤，而事实上，材料并没有被除去。材料移除的方法之一是依靠剪切应力，而施加切向的应力。通常采用采用粉磨料与超声波纵向...

一个工件受到直接的锤击作用，工件只会在表面造成损伤，而事实上，材料并没有被除去。材料移除的方法之一是依靠剪切应力，而施加切向的应力。通常采用采用粉磨料与超声波纵向振动相配合的工具头进行超声波检测。在使用过程中，磨料将工件表面的应力分散到四面。它们的切线成分是影响工件材料去除的主要因素。此外，磨料悬浮液的声空化效应对加工也有一定影响，这就是超声波加工原理。

对于某些性能硬而脆的固体材料(如玻璃、红宝石、金刚石、陶瓷、石英、玉石、硅片等)进行加工钻孔，用机械加工方法是很困难的，使用超声波可以在这些材料上加工任何形状的孔。将超声波换能器焊接在磁致伸缩式超声波换能器上，使超声能量集中到加工工具的末端，这样就可以用很少的能量达到破坏材料的要求。

聚能装置顶部有一个工具头，其工具头形状是在材料上加工的模型，在工作时，材料表面加水与磨料的混合液(磨料一般有硬度较大的金刚砂、碳化硼、碳化硅等)，在超声发生器的作用下进行超声振动，通过聚能器推动工具头的高速超声波振动，猛烈的超声波振动向润湿的磨料(金刚砂)施加切向的应力，从而磨料将工件表面的应力向四面分散，从而发生空化现象，这种现象产生巨大压力，并迅速破坏材料表面,这种情况下材料表面将留下想要的形状。