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超聲波在輔助磨削方面的應(yīng)用

更新時(shí)間:2025-03-20      點(diǎn)擊次數(shù):345

摘要:超聲磨削是利用超聲波能量進(jìn)行高效磨削加工的一種方式。其原理是通過(guò)超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻振動(dòng),將振動(dòng)能量傳遞到磨削工具上,使工具與工件之間產(chǎn)生微小的沖擊力,從而實(shí)現(xiàn)高效、精確的磨削加工。這種設(shè)備具有操作簡(jiǎn)便、加工精度高、熱影響小等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于金屬加工、陶瓷加工、玻璃加工等領(lǐng)域。

超聲磨削設(shè)備在制造業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。例如,在金屬加工過(guò)程中,超聲磨削設(shè)備可用于零件的表面處理、凹槽加工、倒角加工等;在陶瓷加工中,可用于制作陶瓷制品的精細(xì)加工;在玻璃加工中,可用于玻璃的切割、磨邊等。此外,超聲磨削設(shè)備還可應(yīng)用于醫(yī)療器械、珠寶加工等領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞:超聲磨削,高頻振動(dòng),加工

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一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介

超聲振動(dòng)磨削按砂輪的振動(dòng)方式可分為縱向振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。前者是直接利用換能器和變幅桿在超聲波發(fā)生器的作用下,產(chǎn)生縱向振動(dòng)進(jìn)行磨削,一般用于平面磨削;后者利用磁致伸縮換能器在超聲波發(fā)生器的作用下,直接產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng),經(jīng)扭轉(zhuǎn)變幅桿放大后用于磨削的方法,一般多用于內(nèi)外圓磨削。按超聲波施加的對(duì)象可以分為施加在砂輪和施加在工件上。由于超聲波振動(dòng)施加于砂輪上比施加于工件上容易實(shí)現(xiàn),可以避免因工件尺寸形狀不同產(chǎn)生對(duì)超聲振動(dòng)系統(tǒng)的影響,所以一般將超聲波振動(dòng)施加于砂輪上,使砂輪沿工件軸向作高頻振動(dòng)。

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1超聲波輔助磨削加工示意圖

此高頻振動(dòng)產(chǎn)生的空化"作用(是指當(dāng)工具端面以很大的加速度離開(kāi)工件表面時(shí),加工間隙內(nèi)形成負(fù)壓和局部真空,在工作液體內(nèi)形成很多微空腔,當(dāng)工具端面以很大的加速度接近工件表面時(shí),空泡閉合,引起強(qiáng)烈的液壓沖擊波,可以強(qiáng)化加工過(guò)程),促使冷卻液進(jìn)人切削區(qū)、甚至磨削表面的微裂縫中,改善了磨削區(qū)的工作狀況。同時(shí)各磨粒切削長(zhǎng)度變短,磨屑變細(xì)、變短,加之磨屑不容易堵塞砂輪,磨粒能保持鋒利狀態(tài),一般能比普通磨削降低磨削力30%~60%,降低磨削溫度,提高加工效率1~4倍。

二、項(xiàng)目主要優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)

與傳統(tǒng)磨削設(shè)備相比,超聲振動(dòng)車削的特點(diǎn):

1、超聲波的物理特性能使被提取物中有效成分提取更充分,提取率比傳統(tǒng)工藝明顯提高50-500%;

 2、提取時(shí)間短,超聲波強(qiáng)化提取通常在24-40分鐘即可獲得相當(dāng)大提取率,提取時(shí)間較傳統(tǒng)方法較大縮減2/3以上,原材料處理量大;

 3、提取溫度低,超聲提取的較佳溫度在40-60,對(duì)預(yù)熱不穩(wěn)定、易水解或氧化的被提取物有效成分具有保護(hù)作用,同時(shí)較大節(jié)省能耗;

 4、適應(yīng)性廣,超聲提取下不受成分極性、分子量大小的限制;

 5、提取雜質(zhì)少,有效成分易于分離、純化;

 6、提取工藝運(yùn)行成本低,綜合經(jīng)濟(jì)效益明顯;



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