各種硬脆材料和硬脆復(fù)合材料很難用傳統(tǒng)刀具進(jìn)行加工,因而往往采用非傳統(tǒng)的工藝方法進(jìn)行加工,這些非傳統(tǒng)工藝方法多數(shù)直接使用各種能量,如超聲波加工和激光加工等。超聲波加工始于1927年,已有七十多年的發(fā)展歷史,適合于加工各種硬脆材料,如玻璃、陶瓷、石英、金剛石、硅等。
在工件和工具間加入磨料懸浮液,由超聲波發(fā)生器產(chǎn)生超聲振蕩波,經(jīng)換能器轉(zhuǎn)換成超聲機(jī)械振動(dòng),使懸浮液中的磨粒不斷地撞擊加工表面,把硬而脆的被加工材料局部破壞而撞擊下來(lái)。在工件表面瞬間正負(fù)交替的正壓沖擊波和負(fù)壓空化作用下強(qiáng)化了加工過(guò)程。因此,超聲波加工實(shí)質(zhì)上是磨料的機(jī)械沖擊與超聲波沖擊及空化作用的綜合結(jié)果。
在傳統(tǒng)超聲波加工的基礎(chǔ)上發(fā)展了旋轉(zhuǎn)超聲波加工,即工具在不斷振動(dòng)的同時(shí)還以一定的速度旋轉(zhuǎn),這將迫使工具中的磨粒不斷地沖擊和劃擦工件表面,把工件材料粉碎成很小的微粒去除,以提高加工效率。
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