超声波高频振动车削工艺

超声波高频振动车削工艺

超声振动切削，是使以20-50KHz的频率、沿切削方向高速振动的一种特种切削技术。

1.工作原理

超声振动切削从微观上看是一种脉冲切削。在一个振动周期中，的有效切削时间很短，大于80%时间的里与工件、切屑完全分离。与工件、切屑断续接触，这就使得所受到的摩擦变小，所产生的热量大大减少，切削力显著下降，避免了普通切削时的“让刀”现象，并且不产生积屑瘤。利用这种振动切削，在普通机床上就可以进行精密加工，圆度、圆柱度、平面度、平行度、直线度等形位公差主要取决于机床主轴及导轨精度，最高可达到接近零误差，使以车代磨、以钻代铰、以铣代磨成为可能。与高速硬切削相比，不需要高的机床刚性，并且不破坏工件表面金相组织。在曲线轮廓零件的精加工中，可以借助数控车床、加工中心等进行仿形加工，可以节约高昂的数控磨床购置费用。

2.性能指标

2.1切削力小，约为普通切削力的1/3-1/10。

2.2加工精度高，主要取决于所用机床精度，所加工工件形位公差几乎可接近机床相关精度。

2.3切削温度低，工件保持室温状态。

2.4不产生积屑瘤，工件变形小，没有毛刺。

2.5切削表面粗糙度低，可接近理论粗糙度值，最高可达Ra0.2以下。

2.6被加工零件的“刚性化”，即与普通切削相比，相当于工件刚性提高。

2.7加工过程稳定，能有效消除颤振。

2.8切削液的冷却、润滑作用提高。

2.9耐用度呈几倍到几十倍提高。

2.10被加工表面呈压应力状态，零件疲劳强度、耐磨性、耐腐蚀性提高。

2.11切削后的工件表面呈彩虹效果。

3.应用范围

由于超声振动切削有如此多的优点，所以可广泛应用于航空、航天、军工等领域各种难加工材料的切削加工。

3.1难加工材料切削：如耐热钢、钛合金、恒弹性合金、高温合金、不锈钢、冷硬铸铁、工程陶瓷、复合材料和花岗岩等。

3.2加工淬硬钢零件及超硬零件，能得到很高的加工精度和表面质量：用硬质合金可以很轻松地加工硬度达HRC60以上的淬硬钢零件，如高速钢、轴承钢等；用PCD加工硬质合金，可以大大提高的耐用度。

3.3成型切削：利用成型切削加工各种类型的轮廓曲面及内外球面、过度圆弧、锥面等。

3.4细长杆件及薄壁件车削加工。

3.5超细直径零件车削加工。

3.6超精密加工。

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