超声波加工论文

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超声波加工技术论文

超声波加工技术论文

超声波加工技术论文超声波加工是利用工具断面的超声振动,通过磨料悬浮液加工脆硬材料的一种成型方法。

这是店铺为大家整理的超声波加工技术论文,仅供参考!超声波加工技术论文篇一超声加工的应用及发展摘要:陶瓷、光学玻璃、功能晶体、金刚石、宝石和先进复合材料等具有优越的物理、化学和机械性能,在航空、航天、军工、电子、汽车和生物工程等领域正得到越来越广泛的应用,并且其应用还在不断向新的领域扩展。

与此同时,人们开始探索特种加工方式来加工这些难加工材料。

超声加工技术就是在此背景下发展起来的,实践证明,它是加工上述难加工硬脆材料的高效和经济有效的方法之一。

超声技术在工业中的应用开始于20世纪10~20年代,它是以经典声学理论为基础,同时结合电子技术、计量技术、机械振动和材料学等学科领域的成就发展起来的一门综合技术。

超声技术的应用可划分为功率超声和检测超声两大领域。

其中,功率超声是利用超声振动形成的能量使物质的一些物理、化学和生物特性或状态发生改变,或者使这种状态改变加快的一门技术。

功率超声在机械加工方面的应用,按其加工工艺特征大致分为2类,一类是带磨料的超声磨料加工(包括游离磨料和固结磨料),另一类是采用切削刀具与其他加工方法相结合形成的超声复合加工。

关键词:超生加工发展特点及优势应用潜能一、超声加工技术的发展1927年,美国物理学家伍德和卢米斯最早作了超声加工试验,利用超声振动对玻璃板进行雕刻和快速钻孔。

但当时超声加工并未应用到工业上,直到大约1940年在文献上第一次出现超声加工(USM-Ultrasonic Machining)工艺技术描述以后,超声加工才吸引了大家的注意,并且逐渐融入到其他的工业领域。

1951年,科恩研制了第一台实用的超声加工机,为超声加工技术的发展奠定了基础。

USM提供了比常规机械加工技术更多的优点。

例如,导电和非导电材料它都可以加工,并且加工复杂的三维轮廓也可以像简单形状那样快速。

此外,超声加工过程不会产生有害的热区域,同时也不会在工件表面带来化学/ 电气变化,而且加工时在工件表面上所产生的有压缩力的残余应力可以增加被加工零件的高周期性疲劳强度。

超声波原理的应用论文

超声波原理的应用论文

超声波原理的应用论文摘要本篇论文将详细讨论超声波原理及其在不同领域中的应用。

超声波作为一种广泛使用的无损检测技术,已经在医学、工业、环境等领域中发挥着重要作用。

本文将介绍超声波的基本原理及其传播特性,并探讨其在医疗诊断、材料检测、工业制造等领域中的应用。

通过深入研究超声波的原理和应用,希望能够提高对超声波技术的认识和理解。

1. 引言超声波是一种频率高于人类听觉范围的声波,通常指发生频率超过20kHz的机械波。

超声波具有穿透力强、方向性好、无辐射、易于操作等优点,因此在各个领域中得到了广泛应用。

本文将以医学、工业和环境三个方面为例,介绍超声波原理在不同领域中的应用。

2. 超声波原理超声波是通过振动源产生的机械波,传递方式是通过材料中的分子传导能量。

其基本原理是利用特定频率的超声波在介质中的传播和反射,从而实现对材料内部结构以及介质性质的检测。

超声波的频率范围通常在20kHz至1GHz之间。

3. 超声波在医学中的应用超声波在医学领域中的应用非常广泛。

常见的应用包括超声波成像、超声波治疗和超声波可视化。

超声波成像是通过超声波的传播和反射,产生影像用于诊断疾病。

超声波治疗则是利用超声波的声压和能量使组织变化,用于溶解血栓、癌症治疗等。

超声波可视化是通过超声波的频率使血流形成一种可视化的效果,帮助医生观察血流速度、方向和质量。

在医学领域中,超声波的应用非常重要。

它可以帮助医生进行准确的诊断,并且具有非侵入性的特点,对患者没有任何副作用。

因此,超声波成像在儿科、妇科、心血管等方面得到了广泛应用。

4. 超声波在工业中的应用超声波在工业领域中也具有重要的应用价值。

常见的应用包括材料检测、无损检测和焊接等。

超声波可以通过材料的表面或内部进行检测,帮助工程师发现潜在的缺陷或损伤。

超声波无损检测能够检测金属材料中的裂纹、气孔、异物等缺陷,以保证产品质量。

此外,超声波焊接可以通过振动产生热量,实现材料的连接,适用于多种材料。

食品业超声技术发展走向论文

食品业超声技术发展走向论文

食品业超声技术发展走向论文1超声波技术在食品工业方面的应用1.1超声提取超声辅助提取技术是近些年来发展起来的一种新型分离技术。

与常规的提取技术相比,超声波辅助提取技术具有快速、经济、安全、高效等特点。

在空化场的作用下,瞬间压力的增大和减小产生胞壁内外的压力差,致使目标提取物从撕裂处释放,从而达到提取的目的。

另外,超声波的热作用和机械作用也能促进超声波强化提取[3]。

目前在超声提取技术的使用中,较多采用的是单频率进行超声提取,但是单频超声波较易产生驻波,使得空化时间减少,无法最大程度发挥超声波辅助功效。

近年来,有学者研究了一种能达到两种频率超声波叠加效果的自聚焦型超声换能器,通过理论分析和实验结果表明,该换能器可以实现双波叠加并发生声散射效应。

复频换能器产生的两列声波可以发生声散射,使声场频谱变宽,为更大范围的空化核提供产生空化效应的机会。

目前对组合超声强化浸取作用机理还没有一个统一的说法,有待于研究。

相对于应用较多的间歇超声提取,连续提取在工业上更具有应用前景。

曹雁平等[4]设计的L型螺旋式连续逆流浸取器,能将连续逆流浸取的优点和超声波浸取的优点有机地结合,进一步提高浸取效率。

M.Corrales等人[5]对从葡萄中提取花青素进行了研究,比较了超声波提取、静水压法和脉冲电场法对从葡萄中提取花青素的能力,利用70℃下频率为35kHz的超声波辅助提取1h,酚含量达到50%,是600MPa静水压力法的4倍,3kV/cm2脉冲电场法的3倍,个别花色苷的提取效果更好。

E.Sanz等人[6]利用超声场从大米中提取砷,提取率达到95%,提取时间只需几分钟,比传统提取方法减少数小时。

V.Matthieu等人[7]利用超声法提取苹果渣中的多酚物质,以15%的乙醇溶液萃取,固液比50%,结果表明,超声助提取使提取率提高20%。

S.Venk等人[8]利用超声技术从甜菜中提取色素,在温度45℃,超声功率80W 下,用1∶1的乙醇-水提取,使提取率提高8%。

超声波探伤论文-超声波探伤毕业论文

超声波探伤论文-超声波探伤毕业论文

超声波探伤论文-超声波探伤毕业论文摘要本毕业设计的课题是板材焊缝超声波探伤测试。

主要任务是在掌握过程设备制造流程和焊接缺陷及其产生原因的基础上,研究超声波探伤技术在钢制压力容器对接焊接接头探伤检测中的应用,并给出焊缝返修的具体方案。

本文详述了国内外超声检测技术的发展和现状,并在简述过程设备制造、焊接及无损探伤的基础上详细介绍了超声波探伤技术及其在焊缝无损探伤中的应用及评定等级和注意事项。

针对给定的板材焊缝,通过实验检测该焊缝的缺陷,本文详细介绍了试块选用,设备调试,现场探伤中的常见问题及解决方法。

同时给出了现场探伤、缺陷定位和长度测量的具体方法,并通过GB11345-89标准对试验中检测到的缺陷进行了等级评定并得出了检测工艺卡。

关键词:焊缝;超声波探伤。

AbstractThe task of the graduation design is the plate weld ultrasonic testing. The main task is to master the process equipment manufacturing and welding defects and its causes, study of ultrasonic flaw detection technology in steel pressure vessel butt welded joint flaw detection, and gives the concrete plan of the weld repairing. This paper describes the domestic and foreign development and present situation of ultrasonic detection technology, and in the process equipment manufacturing, welding and nondestructive testing based on detailed introduces the ultrasonic detection technology and its application in weld NDE and rating and matters needing attention. For a given plate welding, the weld defects detection by experiment, this paper introduces the test block selection, equipment commissioning, on-site inspection of the common problems and solutions. At the same time provides on-site testing, defect location and length measurement methods, and through the GB11345-89 standard to test the detected defects were rating and the detection process card.Key words: Weld; ultrasonic testing目录1.1选题的背景及意义过程设备是各个工业部门不可缺少的重要生产设备,用于供热、供电和储存各种工业原料及产品,完成工业生产过程必需的各种物理过程和化学反应。

超声波专题实验小论文

超声波专题实验小论文

超声波专题实验论文报告摘要:讨论了超声波专题实验各个环节的具体过程,总结了做本专题实验的经验和一些参考资料的内容并对相关技术的实际应用前景进行了总结和展望,希望对以后做这个实验的同学能够有所帮助。

关键词:超声波实验总结论述应用拓展一、背景超声波是频率在2×104Hz以上的声波。

超声广泛存在于自然界和日常生活中,如老鼠、海豚的叫声中含有超声成分,蝙蝠利用超声导航和觅食,金属片撞击和小孔漏气也能发出超声。

人们研究超声始于1830年,F•Savart曾用一个多齿轮第一次人工产生了频率为24000Hz 的超声;1912年Titanic客轮事件后,科学家提出利用超声探测冰山;1916年第一次世界大战期间,P•Langevin领导的研究小组开展了水下潜艇超声侦查的研究,为声纳技术奠定了基础;1927年,R•V•Wood和A•E•Loomis发表超声能量作用实验报告,奠定了功率超声的基础;1929年,俄国学者Sokolov提出利用超声波良好的穿透性来检测不透明体内部缺陷,以后美国科学家Firestone使超声波无损检测成为一种实用技术。

超声波测试把超声波作为一种信息载体,它已在海洋探查与开发、无损检测与评价、医学诊断等领域发挥着不可替代的作用。

例如,在海洋应用中,超声波可以用来探测鱼群和冰山,可以用于潜艇导航或传送信息、地形地貌测绘和地质勘探等。

在检测中,利用超声波检测固体材料内部的缺陷、材料尺寸测量、物理参数测量等。

在医学中,可以利用超声波进行人体内部组织器官的扫描(B超诊断)和血流速度的测量(彩超诊断)等。

二、理论与实验方法1、进行试验的理论知识储备:本专题实验内容涉及“大学物理”课程中振动与波动的相关内容,重点为波反射、折射、干涉和衍射的特点,以及超声波与电磁波或光波的异同。

超声波的种类与特点:由超声波的定义可知,超声波是一种声波,所以它具有波的性质,即反射和折射。

波分为横波和纵波,超声波也不例外,所以超声波又分为纵波、横波,除此之外还有表面波。

超声刀的原理及应用论文

超声刀的原理及应用论文

超声刀的原理及应用论文摘要本文主要介绍了超声刀的原理、工作方式以及应用领域。

首先,我们介绍了超声刀的工作原理,包括超声波的产生、传播和作用机理。

然后,我们详细介绍了超声刀在医疗、工业和科研领域的应用,包括手术切割、精细加工和物质分析等方面。

最后,我们讨论了超声刀的优缺点以及未来的发展方向。

1. 引言超声刀是一种利用超声波进行切割和加工的工具。

它具有高效、精确、非接触等特点,因此在医疗、工业和科研领域得到了广泛应用。

本文旨在介绍超声刀的原理和应用,以期帮助读者更好地了解和应用超声刀技术。

2. 超声刀的工作原理超声刀利用超声波对物体进行切割和加工。

其工作原理主要包括超声波的产生、传播和作用机理。

2.1 超声波的产生超声波通过谐振器产生,谐振器由压电元件和支撑装置组成。

在外加电场的作用下,压电元件会发生尺寸的周期性变化,从而产生高频振动。

这种振动被传递到谐振器的输出端,形成超声波。

2.2 超声波的传播超声波在传播过程中会遇到不同材料的阻抗不匹配问题。

为了减少能量的反射和散射,通常会在超声波传播路径上设置匹配液体或薄膜。

这些匹配层可以使超声波更好地传播到被加工物体。

2.3 超声波的作用机理超声波在物体中传播时会产生一系列效应,包括机械、热和化学效应。

机械效应主要包括振动切割、破碎和喷射等,热效应主要是由于超声波的能量产生的摩擦热,而化学效应则是超声波对物质的化学反应产生的影响。

3. 超声刀的应用领域超声刀在医疗、工业和科研领域有着广泛的应用。

以下是超声刀在不同领域的应用示例:3.1 医疗领域•手术切割:超声刀在手术中可以实现精确的组织切割,减少出血和创伤。

•肿瘤治疗:超声刀可以用于肿瘤的消融和切除,减少患者的痛苦和恢复时间。

•骨折修复:超声刀可以帮助医生在骨折处进行准确的修复,加速骨折的愈合。

3.2 工业领域•精细加工:超声刀可以实现对材料的精细加工,例如微纳米加工、切割和打孔等。

•焊接和连接:超声刀可以用于材料的焊接和连接,具有速度快、耗能低的优点。

大物实验报告-超声波

大物实验报告-超声波

超声波原理及其应用专题试验论文专业:土木工程XX:makasha学号:----指导教师:---试验日期:2021.10.14试验时段:04超声波原理及其应用专题试验论文摘要:主要介绍超声波的产生原理与传播、超声波声速的测量、利用超声波测量固体的弹性常数以及超声波的探测与成像根本原理。

通过对实验的操作过程的反思与总结,加深对超声波的认识和了解。

关键词:超声波产生原理与传播超声波声速固体弹性常数背景:自19世纪末到20世纪初,在物理学上发现了压电效应与反压电效应之后,人们解决了利用电子学技术产生超声波的方法,从此迅速揭开了开展与推广超声技术的历史篇章。

本文主要介绍关于超声波的根本知识和通过动手实验验证的一些结论。

论述:一、超声波的产生原理与传播1、产生某些固体物质,在压力〔或拉力〕作用下产生形变,从而是物质本身方案,在物体相对的外表出现正、负舒服电荷,这一效应称为压电效应。

如果晶体片内部的质点的振动方向垂直于晶体的平面,那么晶片向外发射的就是超声纵波。

超声波在介质中传播可以有不同的波形,它取决于介质可以介质可以承受何种作用力以及如何对介质激发超声波。

2、传播超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律,通常以纵波的方式在弹性介质内会传播,是一种能量的传播形式,与可听声波的规律没有本质上的区别。

波型通常有三种:〔1〕横波:当介质中质点的振动方向与超声波的传播方向垂直时,此种超声波为横渡波型。

犹豫固体介质除了能承受体积形变外,还能承受切变变形,因此当其有剪切力交替作用于固体介质时,均能产生横波。

横波只能在固体介质中传播。

〔2〕纵波:当介质内质点振动方向与超声波的传播方向一致时,此超声波为纵波波型。

任何同体介质当其体积发生交替变化时均能产生纵波。

〔3〕外表波:是沿着固体外表传播的具有纵波和横波双重性质的波。

外表波可以看成是由平行于外表的纵波和垂直于外表的横波合成,振动质点的轨迹为一椭圆,在距离外表1/4波长深处振幅最大,随着深度的增加很快衰减,实际上距离外表一个波长以上的地方,质点的振动振幅就已经很微弱了。

超声波论文.

超声波论文.

目录摘要 (1)ABSTRACT: (2)引言 (3)1、超声波 (4)1.1超声波检测的原理 (4)1.2超声波检测的应用 (6)2.超声波探伤 (7)2.1超声波探伤仪工作原理 (7)2.2超声波探伤可靠性的实现 (7)2.3超声波探伤稳定性的实现 (8)2.4A VG线图的应用 (10)2.5超声波探伤仪的发展简史 (12)3. 空气耦合式超声波检测 (15)3.1空气耦合式超声波检测技术的主要困难 (15)3.2空气耦合式超声波检测技术的发展概况 (16)3.3存在的主要问题 (17)3.4展望 (17)结束语 (18)参考文献 (19)致谢 (20)摘要超声波检测闻良科(浙江海洋学院数理与信息学院浙江舟山316000)[摘要]:超声波检测是指用超声波来检测材料和工件,并以超声波检测仪作为显示方式的一种无损检测方法。

选用超声波作为检测的原因是因为超声波声束能集中在特定的方向上,在介质中沿直线传播,具有良好的指向性。

其次,超声波在介质中传播过程中,会发生衰减和散射,且在异种介质的界面上将产生反射、折射和波型转换。

利用这些特性,可以获得从缺陷界面反射回来的反射波,从而达到探测缺陷的目的。

超声波在固体中的传输损失很小,探测深度大,由于超声波在异质界面上会发生反射、折射等现象,尤其是不能通过气体固体界面。

如果金属中有气孔、裂纹、分层等缺陷(缺陷中有气体)或夹杂,超声波传播到金属与缺陷的界面处时,就会全部或部分反射。

反射回来的超声波被探头接收,通过仪器内部的电路处理,在仪器的荧光屏上就会显示出不同高度和有一定间距的波形。

可以根据波形的变化特征判断缺陷在工件重的深度、位置和形状。

本文主要介绍超声波探伤技术原理、方法及其性能,并介绍超声波探伤仪的发展。

了解一种超声波检测技术空气耦合式超声波检测技术,了解它发展存在的问题困难以及发展概况。

[关键词]:超声波;超生波检测;超声波检测设备;超声波检测技术UITRASONIC TESTINGWen Liangke(School of Mathematics, Physics &Information Science, Zhejiang Ocean UniversityZhou Shan,316000)Abstract:Ultrasonic testing is the use of ultrasound to detect materials and artifacts, and display of ultrasonic detector as a non-destructive testing methods. Use of ultrasonic testing because ultrasonic beam can be focused on a specific direction, in the medium travels in straight lines, has a good directivity. Secondly, the ultrasonic propagation in the medium, the attenuation and scattering will occur, and the interface in heterogeneous media will produce reflection, refraction and wave-type conversion. With these features, defects can be obtained from the reflected waves reflected back interface, so as to achieve the purpose of detecting defects. The transmission of ultrasound in solids loss is very small, detection depth, the ultrasound will occur in heterogeneous interface reflection, refraction and other phenomena, especially not by the gas solid interface. If the metal in pores, cracks, delimitations and other defects (defects in the gas), or mixed, ultrasonic wave to the metal and the interface defects, they will all or part of the reflection. The reflected ultrasound received by the probe, through the instrument internal circuit processing, the screen in the instrument will show a different height and a certain distance of the waveform. Waveform variation can determine the depth of defects in the work piece weight, position and shape.This paper introduces the principle of ultrasonic testing techniques, methods and properties, and describes the development of ultrasonic flaw detector. Understanding of an ultrasonic detection of air-coupled ultrasonic inspection technology, understand its difficult problems in the development and the development of profiles.Key words: Ultrasonic testing; Ultrasonic testing equipment; ultrasonic wave; ultrasonic inspection technique引言超声波检测是指用超声波来检测材料和工件,并以超声波检测仪作为显示方式的一种无损检测方法。

特种加工技术论文

特种加工技术论文

特种加工技术论文特种加工技术及其应用研究摘要:本文简述了特种加工技术的概念、分类,重点阐述了其领域的实际应用与研究发展方向。

关键词:特种加工;特点;应用;研究方向1特种加工涵义特种加工是相对传统切削加工而言,本质上是直接或复合利用电能、电化学能、化学能、光能、物质动能等对工件进行加工的工艺方法总称。

目前常用的有电火花加工、超声波加工、激光加工,除此之外还有电化学加工、电子束加工等。

它与传统切削加工相比具有:加工过程不再主要依靠机械能,而是直接或复合利用其它能量完成工件的加工;加工所用工具材料的硬度可大大低于被加工材料硬度,有时甚至无需使用工具即可完成对工件的加工;加工过程工具与工件间不存在显著的机械切削力;加工方法日新月异等特点。

2 特种加工分类、方法及应用电火花成形(穿孔)加工:该法可加工任何导电材料。

它是利用火花放电腐蚀金属原理,用工具电极(纯铜或石墨)对工件进行复制加工的工艺方法,可用于加工型腔模(锻模、压铸模、注塑模等)和型腔零件;加工冲模、粉末冶金模、挤压模、型孔零件、小异型孔、小深孔等。

其中最为典型的应用是在YG8(硬质合金)工件上,加工一个直径1mm深80mm的孔,只需12分钟;电火花双轴回转展成法加工凹凸球面、球头;电火花共轭同步回转可加工精密螺纹、齿轮等复杂表面;目前已能加工出0.005mm的短微细轴和0.008mm的浅微细孔,以及直径小于1mm的齿轮。

电火花线切割加工:它是利用移动的细金属丝(铜丝或钼丝)作电极,对工件进行脉冲火花放电腐蚀,实现切割成形的加工方法。

它同样可以加工任何导电材料;加工各种形状的冲模、切割电火花成形加工用的电极、切割零件等。

典型的应用例如:试制切割特殊微电机硅钢片定转子铁心芯;切割斜度锥面、上下异形面工件;工件倾斜数控回转切割加工双曲面零件;数控三轴联动加分度切割加工扭转四方锥台。

超声波加工:它是利用加工工具的超声频振动,通过磨料悬浮液加工硬脆材料的一种成形方法。

超声加工技术的现状及发展趋势

超声加工技术的现状及发展趋势

超声加工技术的现状及发展趋势前言:超声波加工是利用超声振动工具在有磨料的液体介质中或干磨料中产生磨料的冲击、抛磨、液压冲击及由此产生的气蚀作用来去除材料,或给工具或工件沿一定方向施加超声频振动进行振动加工,或利用超声振动使工件相互结合的加工方法。

超声波加工技术是一种涉及面广且更新快的机械加工技术。

结合近年来超声加工技术的发展状况,综述了超声振动系统的研究进展和超声加工技术在深小孔加工、拉丝模及型腔模具研磨抛光、难加工材料的加工、超声振动切削、超声复合加工等方面的最新应用,并阐述了超声加工技术的发展趋势。

关键词:超声波加工、超声振动、声复合加工、应用、发展、正文:1、超声振动系统的研究进展及其应用超声振动系统由换能器、变幅杆和工具头等部分组成,是超声设备的核心部分。

在传统应用中,超声振动系统大都采用一维纵向振动方式,并按“全调谐”方式工作。

但近年来,随着超声技术基础研究的进展和在不同领域实际应用的特殊需要,对振动系统的工作方式和设计计算、振动方式及其应用研究都取得了新的进展。

日本研究成功一种半波长弯曲振动系统,其切削刀具安装在半波长换能振动系统细端,该振动系统换能器的压电陶瓷片采用半圆形,上下各两片,组成上下两个半圆形压电换能器(压电振子),其特点是小型化,结构简单,刚性增强。

日本还研制成一种新型“纵-弯”型振动系统,并已在手持式超声复合振动研磨机上成功应用。

该系统压电换能器也采用半圆形压电陶瓷片产生“纵-弯”型复合振动。

日本金泽工业学院的研究人员研制了加工硬脆材料的超声低频振动组合钻孔系统。

将金刚石中心钻的超声振动与工件的低频振动相结合,制造了一台组合振动钻孔设备,该设备能检测钻孔力的变化以及钻孔精度和孔的表面质量,并用该组合设备在不同的振动条件下进行了一系列实验。

实验结果表明,将金刚石中心钻的超声振动与工件的低频振动相结合是加工硬脆材料的一种有效方法。

另一种超声扭转振动系统已在“加工中心”用超声扭转振动装置上应用。

超声波毕业论文

超声波毕业论文

超声波毕业论文超声波毕业论文近年来,超声波技术在医学、工业、环境监测等领域得到了广泛应用。

超声波是一种高频声波,具有穿透性强、无辐射、易于操作等特点,因此被广泛研究和应用。

本文将从超声波的原理、应用和前景等方面进行论述。

一、超声波的原理超声波是指频率超过20kHz的声波。

超声波的产生是通过超声波发生器产生高频电信号,然后通过换能器转换为机械振动,最终以声波的形式传播出去。

超声波的传播速度和频率有关,一般情况下,超声波在空气中的传播速度为343m/s。

超声波的产生和传播过程中,会发生一系列的现象,如反射、折射、散射等。

利用这些现象,可以实现对物体的探测和成像。

超声波的反射和折射原理被广泛应用于医学超声诊断、无损检测等领域。

二、超声波的应用1. 医学领域超声波在医学领域的应用非常广泛,尤其是在影像学方面。

通过超声波成像技术,可以对人体内部进行无创检测,如检查胎儿发育情况、观察器官结构、检测肿瘤等。

与传统的X射线成像相比,超声波成像无辐射,对人体无害,因此被广泛应用于临床诊断。

2. 工业领域超声波在工业领域的应用主要体现在无损检测方面。

通过超声波的传播和反射特性,可以实现对材料内部缺陷、裂纹等缺陷的检测。

这种无损检测方法可以避免破坏性检测带来的损失,提高生产效率和产品质量。

3. 环境监测超声波在环境监测中的应用主要体现在水质监测方面。

通过超声波的传播速度和散射特性,可以实现对水中微粒浓度、水质污染等参数的检测。

这种方法无需取样,操作简便,因此被广泛应用于水质监测领域。

三、超声波技术的前景随着科技的不断进步和发展,超声波技术在各个领域的应用将会越来越广泛。

在医学领域,超声波成像技术将会更加精确和高效,为临床诊断提供更多的信息。

在工业领域,超声波的无损检测方法将会更加智能化和自动化,提高生产效率和产品质量。

在环境监测领域,超声波技术将会更加精准和可靠,为水质监测提供更好的解决方案。

总之,超声波技术作为一种无辐射、穿透性强的检测方法,具有广泛的应用前景。

超声波的论文200字

超声波的论文200字

超声波的论文200字摘要:本文主要介绍超声波技术在医学上的应用。

关键词:超声波医学正文:一、超声波所谓超声波,是指人耳听不见的声波。

正常人的听觉可以听到20赫兹(Hz)-20千赫兹(kHz)的声波,低于20赫兹的声波称为次声波或亚声波,超过20千赫兹的声波称为超声波。

超声波是声波大家族中的一员,和可闻声本质上是一致的,它们的共同点都是一种机械振动,通常以纵波的方式在弹性介质内传播,是一种能量和动量的传播形式,其不同点是超声频率高,波长短,在一定距离内沿直线传播具有良好的束射性和方向性。

二、超声波技术在医学上的应用1、超声治疗超声波是机械波,它的生物学作用有三种:(1)机械作用:超声波在传播过程中,介质质点交替压缩与伸张,形成了压力变化,这就是机械作用。

它对增强组织渗透、提高代谢、促进血液循环、刺激神经系统及细胞的功能,均有重要意义。

(2)温热作用:超声波的产热过程,实际上是机械能在介质中转变成热能的能量转换过程。

超声波的热作用,可引起血管功能和代谢过程的变化,以及由于发生的一系列复杂的神经反射,在人体组织产生各种效应。

(3)化学作用:超声波的生物化学作用是不容忽视的,如影响酶的活性,加速细胞新陈代谢,刺激人体细胞合成等。

超声的主要治疗作用如下:(1)镇痛、解痉挛。

在超声作用下神经传导受抑制,肌肉兴奋性下降,从而收到镇痛与解痉挛的效果。

(2)软化和消除瘢痕组织。

超声能软化和消除瘢痕组织,故常用于松解粘连,治疗增生性瘢痕、关节挛缩、外伤或手术后的粘连、肌腱和腱鞘炎性增厚等。

(3)加速局部血流。

增加膜的透性,促进物质交换,提高代谢过程。

故可促进病损组织的再生和修复,消退炎症引起的水肿,加速外伤或术后血肿的吸收。

(4)使局部组织温度升高。

恶性肿瘤瘤体内血流量低于周围正常组织,采用超声使肿瘤内热量积蓄,温度升高,达到杀伤恶性肿瘤细胞的目的。

(5)超声与间动电同时应用,可以明显提高单一治疗的作用;利用超声可将药物透入完整的粘膜和皮肤,效果良好;超声还能把药液雾化,经呼吸道吸入,治疗呼吸道疾病。

超声波加工在复合加工中的实际应用分析

超声波加工在复合加工中的实际应用分析

河南机电高等专科学校先进制造技术课程论文论文题目:超声波加工在复合加工中的实际应用分析系部:机械工程系专业:机械制造与自动化班级:机制122学生姓名:学号:指导教师:2014年11月3日摘要:通过对超声波和超声技术的解释举例,以及对超声复合技术的理解,更深入的体会超声波在超生复合技术中的应用,对超声复合的作用,起关键作用,对这一方面的认知和超声复合的定义。

关键词:超声波超声复合一超声波1.超声波定义我们知道,当物体振动时会发出声音。

科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率,它的单位是赫兹。

我们人类耳朵能听到的声波频率为20~20,000赫兹。

因此,当物体的振动超过一定的频率,即高于人耳听阈上限时,人们便听不出来了,这样的声波称为“超声波”。

通常用于医学诊断的超声波频率为1~5兆赫。

超声波具有方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远等特点。

可用于测距,测速,清洗,焊接,碎石等虽然说人类听不出超声波,但不少动物却有此本领。

它们可以利用超声波“导航”、追捕食物,或避开危险物。

大家可能看到过夏天的夜晚有许多蝙蝠在庭院里来回飞翔,它们为什么在没有光亮的情况下飞翔而不会迷失方向呢?原因就是蝙蝠能发出2~10万赫兹的超声波,这好比是一座活动的“雷达站”。

蝙蝠正是利用这种“雷达”判断飞行前方是昆虫,或是障碍物的。

2.超声波的特点:1、超声波在传播时,方向性强,能量易于集中。

2、超声波能在各种不同媒质中传播,且可传播足够远的距离。

3、超声与传声媒质的相互作用适中,易于携带有关传声媒质状态的信息(诊断或对传声媒质产生效应。

(治疗)超声波是一种波动形式,它可以作为探测与负载信息的载体或媒介(如B超等用作诊断);超声波同时又是一种能量形式,当其强度超过一定值时,它就可以通过与传播超声波的媒质的相互作用,去影响,改变以致破坏后者的状态,性质及结构(用作治疗)。

3.超声波加工原理超声波加工是利用工具断面的超声振动,通过磨料悬浮液加工脆硬材料的一种成型方法,加工原理如图1.1所示。

超声波原理应用专题实验报告及论文

超声波原理应用专题实验报告及论文

超声波原理应用专题实验报告及论文超声波原理专题实验报告及论文授课教师:王保军学院:电气工程学院专业:电气信息类(轨道牵引电气化)班级:电气1109班姓名:学号:电话:E-mail:目录实验一.超声波的产生与传播 (5)一.实验方案 (5)1.直探头延迟的测量 (5)2.脉冲波频率和波长的测量 (6)3.波型转换的观察与测量 (6)4.折射角的测量 (8)二.实验内容及要求 (9)1.测量直探头的延迟 (9)2.测量脉冲超声波频率和波长 (9)3.波形转换的观察和测量 (9)4.验证斯特令定律(选做) (9)三.分析与思考 (10)实验二.固体弹性常数的测量 (10)一.实验方案 (10)1.声速的直接测量方法 (10)2.速的相对测量方法 (13)二.实验内容与要求 (13)1.测量直探头和斜探头的延迟 (13)2.利用直探头测量铝试块的纵波声速133.利用斜探头测量铝试块的横波声速144.计算铝试块的杨氏模量和泊松系数14三.分析与思考 (14)实验三.超声波探测 (14)一.实验方案 (14)1.声束扩散角的测量 (14)2.直探头探测缺陷深度 (15)4.斜探头测量缺陷的深度和水平距离16二.实验内容及要求 (18)1.测量直探头的扩散角 (18)2.探测CSK-IB试块中缺陷C的深度183.探测CSK-IB试块中缺陷D的深度和距试块右边沿的距离 (18)三.分析与思考 (18)超声波原理及应用科技小论文 (19)——超声波在工业及医学上的应用 (19)四.论述 (20)2.临界角的测量 (21)五.结论 (22)3.超声波探测 (23)六.扩展——超声波在工业及医学上的应用26七、结语 (29)八、参考文献 (29)实验一.超声波的产生与传播一.实验方案1.直探头延迟的测量参照附录A连接JDUT-2型超声波实验仪和示波器。

超声波实验仪接上直探头,并把探头放在CSK-IB试块的正面,仪器的射频输出与示波器第1通道相连,触发与示波器外触发相连,示波器采用外触发方式,适当设置超声波实验仪衰减器的数值和示波器的电压范围与时间范围,使示波器上看到的波形如图1.7所示。

超声波处理对大豆蛋白性质改变的作用-声学论文-物理论文

超声波处理对大豆蛋白性质改变的作用-声学论文-物理论文

超声波处理对大豆蛋白性质改变的作用-声学论文-物理论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要:超声波因其能够使蛋白质结构发生物理改性, 已在大豆蛋白分子结构改性的实验中得到了应用。

本文简单分析了大豆蛋白的成分及其功能特性, 并对超声技术处理对大豆蛋白性质的影响和该种作用在食品工业领域中的实践和实用前景进行相应的概述。

关键词:超声波; 大豆蛋白; 蛋白质; 溶解性;Abstract:Ultrasound has been applied in the experiment of modifying the molecular structure of soybean protein because it can physically modify the protein structure. In this paper, the composition and functional characteristics of soybean protein were briefly analyzed, and the effects of ultrasonic treatment on the properties of soybean protein and its practice and practical prospects in the field of food industry were correspondingly summarized.Keyword:ultrasonic wave; soybean protein; protein; solubility;引言蛋白质是有机体必需的基本物质, 蛋白质分子的组合成为实现生命体功能的结构基础。

大豆蛋白是一种营养含量较高的植物蛋白质, 其基因结构与人体中的大部分氨基酸具有相似之处, 因而在食品工业中有着广泛的应用。

大豆和其他动物蛋白在化学成分上有着不同的比例。

小型超声波切割机毕业设计论文

小型超声波切割机毕业设计论文

毕业设计(论文)任务书诚毅学院机械工程及其自动化专业机械0791 班学生:学号毕业设计(论文)题目:手持式超声振动切割机的机构设计一、毕业设计(论文)工作规定进行日期:2011年 1 月 16 日起至 2011年 6 月02 日止二、毕业设计(论文)进行地点:三、任务书的内容:1、课题研究的目的、意义目前,硬脆材料在工业中的应用相当普遍,但这类材料坚硬易碎,导致它们的孔加工是一大难题。

本课题要求学生以普通手持式切割机结构的基础,设计添加一超声振动系统,以实现超声振动切割加工,提高工件加工的质量和效率。

本课题可使学生了解超声技术的应用,掌握结构设计的程序、步骤和方法,培养学生解决问题的能力,激发学生的创新精神。

2、课题研究任务(1)通过实地调研和查阅文献,了解超声波加工原理、特点和应用。

(2)复习机械设计的知识,确定钻孔机的传动结构设计。

(3)明确超声振动系统设计方法,确定设计方案。

(4)选择换能器和变幅杆,确定超声振动系统各参数。

(5)用PRO/E软件绘制小型超声钻孔机的3D整体装配图。

(6)用PRO/E导出CAD装配图及部分零件图,图纸总量折合A0图纸三张。

(7)整理和编写说明书。

3、工作程序(1)资料收集;(2)理论计算;(3)结构设计;(4)结构建模、完成图纸、计算说明书。

4、日程安排1月20日——2月25日实习、调研、收集资料、翻译外文资料。

2月26日——3月15日撰写开题报告、工作计划并确定总体方案。

3月16日——4月15日进行并完成系统设计计算工作。

4月16日——5月04日绘制并完成总装配图。

5月05日——5月15日绘制并完成全部零件图。

5月16日——5月31日完成毕业论文撰写并进行修改和完善。

6月01日——6月02日整理修改图纸,打印并提交论文和图纸。

编写毕业设计(论文)答辩提纲,准备答辩5、成果要求毕业设计论文一篇(不少于一万字);毕业设计图纸一套(折合A0图纸三张);外文资料翻译一份(不少于5000英文单词)。

【2019年整理】超声波检测论文超声波无损检测论文

【2019年整理】超声波检测论文超声波无损检测论文

超声波检测论文超声波无损检测论文超声波检测技术在公路桥梁桩基检测中的应用分析摘要:本文结合工程实例,简要介绍了超声波法的原理及影响基桩质量检测波形的因素,通过具体的检测工作,对超声波检测技术在工程上的应用进行分析探讨,可供同类工程技术人员参考。

关键词:桩基础;检测技术;超声波;公路桥梁工程1.前言随着我国交通事业的发展,桩基已成为一种重要的基础形式应用到交通基础建设中,它决定着整个工程的基本质量。

目前混凝土钻(冲)孔灌注桩是桥梁施工结构的主要形式,这主要是由于桩能将上部结构的荷载传递到深层稳定的土层中去,从而大大减少基础沉降和建筑物的不均匀沉降,具有抗震性能好,承载力高,施工噪音小等特点,是一种极为有效,安全可靠的基础形式。

由于桩基是典型的地下隐蔽结构物,由基桩缺陷引起的工程问题时有发生,很容易出现缩径、断裂、夹泥、沉渣、扩径等质量问题。

对施工后的基桩进行质量检测,对于及时发现问题、采取必要的工程措施有相当的重要意义。

2.超声法概述超声法检测桩的混凝土质量是上世纪九十年代发展起来的一种新的检测方法。

具有以下优点:1)检测细致,结果准确可靠。

2)不受桩长、桩径限制。

3)无盲区。

声测管埋到的部位都可检测,包括桩顶低强区和桩底沉渣厚度。

4)桩顶露出地面即可检测,方便施工。

因此,虽然需预埋声测管,材料费用较高,但仍然得到广泛采用。

3.检测参数3.1声速。

声速即超声波在混凝土中传播的速度,它是混凝土超声波检测中一个主要的参数,与混凝土的弹性性质及混凝土的内部结构组成有关。

弹性模量越高、内部越密,其声速就越高。

3.2波幅。

接收波波幅通常指首波,反映了接收到声波的强弱,它与混凝土的粘塑性能有关。

在发出的超声波情况下,波幅的大小反映了超声波在混凝土中衰减的情况,即在一定程度上反映了混凝土的强度。

对于内部有缺陷或裂缝的混凝土,由于缺陷、裂缝使超声波反射或绕射,波幅也将明显变化。

3.3频率。

超声检测中,电脉冲激发出的声脉冲信号是复频超声脉冲波,在混凝土内传播过程中,其中的高频成分首先衰减,而下降的多少除与传播距离有关外,主要取决于混凝土本身的质量和内部是否存在缺陷。

超声波的原理及应用实验论文

超声波的原理及应用实验论文

超声波的原理及应用实验论文引言:超声波是指频率超过20kHz的声波,由于频率高于人耳所能感知的范围,因此我们无法通过听觉感知超声波的存在。

超声波在医学、工程、科学研究等领域有着广泛的应用,如医学超声诊断、无损检测、距离测量等。

本实验旨在研究超声波的原理及应用,并设计一套超声波测距系统。

一、原理:1.超声波的产生:超声波由声源产生,一般采用压电效应,即将交变电压施加在压电晶体上,使其发生振动,从而产生超声波。

2.超声波的传播:超声波在空气、液体、固体等介质中传播,传播速度与介质的性质有关。

在空气中,超声波的速度约为340m/s,而在水中速度约为1500m/s。

3.超声波的接收:超声波接收器由压电超声换能器组成,其工作原理与声源相反,即超声波的压力作用在压电晶体上,会产生电压信号,经放大后可用于信号处理。

二、实验过程:1.实验材料准备:超声波发生器、超声波接收器、示波器、直流电源等。

2.实验步骤:(1)将超声波发生器与超声波接收器连接,连接好电源。

(2)通过超声波发生器调节频率和幅度,控制超声波的发射。

(3)将超声波接收器的输出信号连接到示波器上,观察接收到的超声波信号。

(4)改变超声波的传播介质,如从空气中向水中传输,观察超声波的变化。

(5)测量超声波的传播距离,通过测量超声波的发射和接收时间差来计算距离。

三、实验结果与分析:1.实验观察:通过调节超声波发生器的频率和幅度,可以观察到示波器上显示出的超声波信号。

当超声波的频率较高时,信号周期较短,波形较为密集;当超声波的幅度较大时,信号振幅较大,波形较高。

2.超声波的传播速度:利用测量超声波在不同介质中传播的时间,可以计算出超声波的传播速度。

比如,在空气中传播距离为10m的超声波,测量到发射和接收时间差为0.03s,则超声波的传播速度为10m/0.03s=333.33m/s。

3.测距系统的设计:基于超声波的测距系统可以应用于实际生活和工业的距离测量中。

旋转超声波加工中延性去除模式的实验研究

旋转超声波加工中延性去除模式的实验研究

旋转超声波加工中延性去除模式的实验研究肖德贤 赵福令 冯冬菊 郭东明(大连理工大学机械工程学院,辽宁大连116024) 摘要:介绍了工程陶瓷旋转超声波加工中延性去除模式的存在条件及材料去除机理,通过实验分析了各种加工参数对材料去除率的影响。

实验结果表明,适当增加转速、降低静压力、相应地减小磨料粒度,有利于实现工程陶瓷材料去除机理由脆性去除向延性去除转变。

在延性去除模式下,磨料粒度、静压力、转速和振幅的增加均导致材料去除率的增加。

关键词:旋转超声波加工;延性去除模式;工程陶瓷;材料去除率 工程陶瓷具有高强度、高硬度、耐高温、耐磨损、抗腐蚀、绝热性好等优异性能,在能源、航天、计算机等领域日益显示出广阔的应用前景。

但由陶瓷材料结构所决定的高硬度和脆性给加工带来了极大的困难,尤其对断裂韧性较大的材料,传统的机械加工方法会给工件带来较大的损伤且表面质量太差。

超声波加工不依靠工件的导电性,且是非热加工过程,不受工件的电、化学特性影响,已被证明是陶瓷、半导体等硬脆材料加工的有效方法。

但超声波加工中工具磨损严重,加工效率不高,且由于加工过程中工具质量的变化,造成共振频率的游移,而使加工速度和加工质量受到影响[1]。

旋转超声波加工在超声振动的同时增加了旋转运动,材料的去除机理是传统超声波加工和金刚石磨削去除机理的复合,包括锤击(在超声振动冲击下的压痕和碎裂)、磨蚀(切削工具的旋转运动可以模型化为磨削过程)和抛磨(或撕扯)作用(由超声振动和工具旋转运动的同时作用产生的),因此具有加工速度快、精度高、工具磨损小以及对加工材料适应广等优点,是加工陶瓷材料比较理想的方法[2]。

旋转超声波加工的研究工作开展以来,由于脆性材料去除模式主要是脆性破裂,因而所做的研究都是以脆性去除模式为主开展的。

脆性材料的延性去除很少见,不过由于材料延性去除时发生的是塑性流动,加工工件表面质量较高、强度高,也引起了人们的关注[3]。

基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(59935110)收稿日期:2004-01-12第一作者简介:肖德贤,男,1980年生,硕士研究生。

超声波技术的原理应用论文

超声波技术的原理应用论文

超声波技术的原理应用论文前言超声波技术是一种利用超声波的声学性质进行测量、成像和检测的技术。

它在医学、工业、环境监测等领域有着广泛的应用。

本文将通过介绍超声波技术的原理和应用来探讨其在不同领域中的潜力和发展前景。

原理超声波是一种频率高于20kHz的声波,它在传播过程中主要通过震荡颗粒传递能量。

超声波的产生需要高频振荡源,一般使用压电陶瓷晶体实现。

当电场施加在压电晶体上时,晶体会发生形变,产生机械振动,从而产生超声波。

超声波传播过程中的物理特性主要包括声速、吸收、散射和透射。

声速与介质的物理性质有关,水中声速约为1500 m/s,而在不同材料中声速会有所不同。

超声波在传播过程中会因为介质的吸收而衰减,这一点可以用来测量介质的浓度。

超声波与物体表面发生反射后,会形成散射现象。

透射是指超声波从一个介质穿过另一个介质的过程,透射深度取决于材料的声阻抗差异。

超声波技术的应用1.医学领域超声波在医学领域有着广泛的应用,主要包括医学成像和治疗。

在医学成像中,通过超声波的散射和透射特性,可以获取人体内部器官的结构和功能信息。

常见的超声波医学成像技术包括B超、血流超声和心脏超声等。

同时,超声波还可以用于医学治疗,如超声波聚焦技术可用于肿瘤治疗和手术刀代替。

2.工业检测超声波在工业检测中主要用于无损检测和材料表征。

无损检测是指通过超声波检测材料内部的缺陷和损伤,常用于金属、塑料等材料的质量检测。

超声波在工业中还可以用来测量流体的流速和液位,并进行粒度分析和分离。

3.环境监测超声波在环境监测中应用广泛,主要包括大气污染监测、水质监测和声纳探测等。

超声波可以用来测量大气中的颗粒物浓度、水质中的溶解氧和浊度等指标。

同时,超声波也可以用于声纳探测,如水下聚焦声纳系统可用于海洋探测和声纳通信。

结论超声波技术具有广泛的应用前景,不仅在医学领域具有重要意义,而且在工业和环境监测中也有着巨大的潜力。

随着技术的不断发展和创新,超声波技术将在更多领域得到应用,为我们的生活带来更多便利和发展机遇。

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超声波加工学校:铜陵学院专业:11民商法学学号:**********姓名:***超声波加工摘要:超声波加工是利用工具断面的超声振动,通过磨料悬浮液加工脆硬材料的一种成型方法。

它能广泛应用于各个领域,特别对于一些常规加工方式无法完成的或者加工精度无法达到要求的工件。

目前经过几十年的发展,超声波加工技术已逐步成熟,并已在一些要求条件高、加工工艺复杂、精度要求高的领域逐步发展起来,相信随着技术的发展它的应用范围及领域会越来越广。

我国超声波加工技术正逐渐与世界接轨,慢慢的迈入了高端技术国家行列。

当然,不可否认我国超声波加工技术还不够完善,需要改进的地方还有很多。

因此,我国在发展此项技术的同时应该学习外国先进理论经验,引进先进人才。

只有这样我国超声波加工技术的发展前景才会越来越好。

关键词:超声波;研究前沿;应用领域引言:超声波随着技术的发展越来越为人们所应用,他通过自身的一些特性一步步奠定自己在切削、拉丝模、深小孔加工等的地位。

特别在现代这个迅猛发展的社会它的地位越来越重要,我们应该加快它的发展速度,为我们所用。

超声波加工(USM)是利用工具端面作超声频振动,通过磨料悬浮液加工硬脆材料的一种加工方法。

超声波加工是磨料在超声波振动作用下的机械撞击和抛磨作用与超声波空化作用的综合结果,其中磨料的连续冲击是主要的。

加工时在工具头与工件之间加入液体与磨料混合的悬浮液,并在工具头振动方向加上一个不大的压力,超声波发生器产生的超声频电振荡通过换能器转变为超声频的机械振动,变幅杆将振幅放大到0.01~0.15mm,再传给工具,并驱动工具端面作超声振动,迫使悬浮液中的悬浮磨料在工具头的超声振动下以很大速度不断撞击抛磨被加工表面,把加工区域的材料粉碎成很细的微粒,从材料上被打击下来。

虽然每次打击下来的材料不多,但由于每秒钟打击16000次以上,所以仍存在一定的加工速度。

与此同时,悬浮液受工具端部的超声振动作用而产生的液压冲击和空化现象促使液体钻入被加工材料的隙裂处,加速了破坏作用,而液压冲击也使悬浮工作液在加工间隙中强迫循环,使变钝的磨料及时得到更新。

一、超声波加工的原理1.1 超声波概述“超声波”这个名词术语,用来描述频率高于人耳听觉频率上限的一种振动波,通常是指频率高于16kHz以上的所有频率。

超声波的上限频率范围主要是取决于发生器,实际用的最高频率的界限,是在5000MHz的范围以内。

在不同介质中的波长范围非常广阔,例如在固体介质中传播,频率为25kHz的波长约为200mm ;而频率为500MHz 的波长约为0.008mm 。

超声波和声波一样,可以在气体、液体和固体介质中传播。

由于超声波频率高、波长短、能量大,所以传播时反射、折射、共振以及损耗等现象更显著。

在不同的介质中,超声波传播的速度c 亦不同,例如c 空气=331m/s ;c 水=1430m/s ;c 铁=5850m/s 。

速度c 与波长λ和频率f 之间的关系可用下式表示:fc =λ 超声波具有如下几种主要性质:1、超声波能传递很强的能量;2、超声波的空化作用;3、超声波的反射、透射、折射;4、超声波的衍射;5、超声波的干涉和共振。

1.2 超声波加工原理超声波加工是利用工具断面的超声振动,通过磨料悬浮液加工脆硬材料的一种成型方法,加工原理如图1.1所示。

加工时,在工具头与工件之间加入液体与磨料混合的悬浮液,并在工具头振动方向加上一个不大的压力,超声波发生器产生的超声频电振荡通过换能器转变为超声频的机械振动,变幅杆将振幅放大到0.01~0.15mm ,再传给工具,并驱动工具端面作超声振动,迫使悬浮液中的悬浮磨料在工具头的超声振动下以很大速度不断撞击抛磨被加工表面,把加工区域的材料粉碎成很细的微粒,从材料上被打击下来。

虽然每次打击下来的材料不多,但由于每秒钟打击16000次以上,所以仍存在一定的加工速度。

与此同时,悬浮液受工具端部的超声振动作用而产生的液压冲击和空化现象促使液体钻入被加工材料的隙裂处,加速了破坏作用,而液压冲击也使悬浮工作液在加工间隙中强迫循环,使变钝的磨料及时得到更新。

1.3 超声波的加工特点1、加工范围广;a .可加工淬硬钢、不锈钢、钛及其合金等传统切削难加工的金属、非金属材料;特别是一些不导电的非金属材料如玻璃、陶瓷、石英、硅、玛瑙、宝石、金刚石及各种半导体等,对导电的硬质金属材料如淬火钢、硬质合金也能加工,但生产率低;b .适合深小孔、薄壁件、细长杆、低刚度和形状复杂、要求较高零件的加工;c .适合高精度、低表面粗糙度等精密零件的精密加工。

2、切削力小、切削功率消耗低;由于超声波加工主要靠瞬时的局部冲击作用,故工件表面的宏观切削力很小,切削应力、切削热更小。

3、工件加工精度高、表面粗糙度低;可获得较高的加工精度(尺寸精度可达0.005~0.02mm )和较低的表面粗糙度(Ra 值为0.05~0.2),被加工表面无残余应力、烧伤等现象,也适合加工薄壁、窄缝和低刚度零件。

4、易于加工各种复杂形状的型孔、型腔和成型表面等;5、工具可用较软的材料做成较复杂的形状;6、超声波加工设备结构一般比较简单,操作维修方便。

二、超声波研究现状及应用2.1 超声波深小孔加工在相同的要求及加工条件下,加工孔比加工轴要复杂得多。

一般来说,孔加工工具的长度总是大于孔的直径,在切削力的作用下易产生变形,从而影响加工质量和加工效率。

特别是对难加工材料的深孔钻削来说,会出现很多问题。

例如,切削液很难进入切削区,造成切削温度高;刀刃磨损快,产生积屑瘤,使排屑困难,切削力增大等。

其结果是加工效率、精度降低,表面粗糙度值增加,工具寿命短。

采用超声加工则可有效解决上述问题。

前苏联在20世纪60年代就生产出带磨料的超声波钻孔机床。

在美国,利用工具旋转同时作轴向振动进行孔加工已取得了较好的效果。

日本已经制成新型UMT-7三坐标数控超声旋转加工机,功率450 W,工作频率20 kHz,可在玻璃上加工孔径1.6 mm、深150 mm的深小孔,其圆度可达0.005mm,圆柱度为0.02 mm。

英国申请了电火花超声复合穿孔的专利,该装置主要用于加工在导电基上有非导电层的零件,如在金属基上涂有压电陶瓷层的零件。

整个加工过程分两个阶段进行:首先用超声振动将非导电层去除掉,当传感器感知金属层出现时,即改用电加工或电火花与超声复合的方法进行加工。

该装置有效地解决了具有导电层和非导电层零件孔的加工问题。

2.2 拉丝模及型腔模具研磨抛光聚晶金刚石拉丝模超声研磨抛光技术在国内外已获得广泛应用,新的超声研磨抛光方法和设备已出现。

北京市电加工研究所提出的“超硬工具材料电火花超声波复合抛光方法”,其特点是:采用超声频信号调制高频电火花脉冲电源与超声加工复合进行聚晶金刚石拉丝模研磨抛光。

该技术已获得国家专利,并在生产中获得应用。

2.3 难加工材料的超声波加工金属和非金属硬脆材料的使用越来越广泛,尤其是陶瓷材料,具有高硬度、耐磨损、耐高温、化学稳定性好、不易氧化、腐蚀等优点。

然而,由于工程陶瓷等难加工材料具有极高的硬度和脆性,其成形加工十分困难,特别是成形孔的加工尤为困难,严重阻碍了应用推广。

因此,国内外许多学者展开了对难加工材料加工方法的研究,其中以超声加工较多。

英国阿伯丁大学国王学院研究了超声钻削难加工材料时工艺参数对材料去除率的影响,建立了间断性冲击过程的非线性模型,对冲击力的特性进行了研究,提出了一种新的材料去除率的计算方法,这种方法首次解释了材料去除率在较高的静态力作用下减小的原因。

美国内布拉斯加大学和内华达大学对Al2O3陶瓷材料微去除量精密超声加工技术进行了研究。

通过模拟陶瓷材料超声加工的力学特性对材料去除机制进行分析,研究发现,低冲击力会引起陶瓷材料结构的变化和晶粒的错位,而高冲击力会导致中心裂纹和凹痕。

美国内布拉斯加大学还第一次分析了Al2O3陶瓷精密超声加工的机理、过程动力学以及发展趋势,并详细讨论了超声技术在陶瓷加工方面的应用情况。

2.4 超声波振动切削超声振动切削作为新兴的特种加工技术,引起了国内外专家学者的广泛兴趣和极大关注。

最早对振动切削进行比较系统的研究、可以称为振动切削理论与应用技术奠基人的是日本学者隈部淳一郎。

他在20世纪50~60年代发表了许多振动切削方面的论文,系统地提出了振动切削理论,并成功地实现了振动车削、振动铣削、振动镗削、振动刨削、振动磨削等。

随后美国也对振动切削进行研究,到20世纪70年代中叶,振动车削、振动钻孔、振动磨削、光整加工等均已达到实用阶段,超声加工在难加工材料和高精度零件的加工方面显示了很大的优越性,取得了一系列研究成果,并在生产中得到推广应用。

2.5超声波复合加工将超声加工与其他加工工艺组合起来的加工模式,称为超声复合加工。

超声复合加工,强化了原加工过程,使加工的速度明显提高,加工质量也得到不同程度的改善,实现了低耗高效的目标。

三、超声波加工技术发展趋势及应用3.1 超声振动切削技术长春汽车工业高等专科学校采用超声振动切削方法对一汽变速箱厂生产的一直齿齿轮的滚齿加工进行了工艺实验[31],通过生产现场各种工艺参数实验及小批量试生产,收到了令人满意的效果,具有较好的发展前景。

北京装甲兵技术学院提出了一种超声微振车削的新工艺[2]。

其特点是功率小(50 W)、振幅小(2~5μm),同样可获得一般振动车削的效果。

超声振动切削的应用也日趋广泛,对其的研究主要应从几个方面进行:1、研制和采用新的刀具材料;2、研制和采用高效的振动切削系统;3、对振动切削机理深入研究;4、超声椭圆振动切削的研究与推广;5、超声铣削加工技术。

3.2 超声复合加工技术目前,超声波、电火花、机械三元复合加工技术的研究较快的发展。

哈尔滨工业大学利用超声波、电火花、磨料复合加工技术对不锈钢进行加工,解决了电火花小孔加工中生产率和表面质量不能兼顾的矛盾,具有较好的应用前景。

在现代工业生产中,模具的应用越来越广泛,对模具精度和表面质量的要求也越来越高。

在模具制造过程中,光整加工工序对模具质量影响很大,但目前该工序在很大程度上仍依赖手工完成,严重制约了模具加工技术的发展,是一个亟待解决的关键技术问题。

华南理工大学采用超声电解磨粒复合加工技术对形状复杂的模具型腔光整加工进行了研究,并利用BP神经网络对加工表面粗糙度进行预测,取得了良好的效果。

超声电解磨粒复合加工技术是一项新的复合加工技术,能较好地适用于形状复杂的模具型腔光整加工。

但尚有许多方面的内容有待进一步研究,特别是各主要加工因素对加工表面粗糙度的影响以及表面金属的去除机理等。

随着科学技术的发展,人们开始探索对环境污染少甚至没有污染的加工方法,研究新的工作介质是解决这个问题的关键。

近年来,日本东京农工大学对气体介质中的电火花脉冲放电加工技术进行了开创性的研究,为电火花脉冲放电加工技术开辟了一条崭新的途径,但该技术在加工过程中短路频繁。

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