超聲波金屬焊接機加工速度是指單位時間內去除材料的多少,超聲加工的加工速度比較低,但是影響加工速度的因素有:工具振動頻率、振幅、工具和工件間的靜壓力、工具與工件材料、磨料種類及粒度、磨料懸浮液的料液比、磨料懸浮液的循環與供給、加工面積加工深度等。
隨著工具振動振幅和頻率的增大,加工速度明顯提高。但是,過大的振幅和過高的頻率會使工具和變幅桿承受很大的內應力,嚴重時會超過工具和變幅桿材料的疲勞強度,降低其使用壽命;隨著工具振動振幅和頻率的增加,加大了工具與變幅桿、變幅桿與換能器之間聯接處的能量損耗。因此,要求超聲加工工具振動振幅為0.01-0.1mm,頻率為16000-25000Hz。實際加工時,應調至共振頻率,以獲得*大的振幅。
超聲波金屬焊接機的進給壓力主要取決于加工面積和工件材料。試驗表明,在一定加工條件下總有一個*佳送給壓力。壓力過大,工具與工件間的磨料空間狹小,難以形成空化拋擊,嚴重時可能無空隙而難以實現振動加工;壓力過小,工具與工件的間隙增大,磨粒沖擊過程中的能量損耗過多,可能沖擊微弱、甚至不起作用。此外,進給壓力與加工面積、工件材料、磨粒粗細有關,一般可通過實驗加以優化。
超聲波金屬焊接機加工尤其適用于高脆度(脆度是材料的剪切應力與斷裂應力之比)材料的工件。工件材料愈脆,所承受沖擊載荷的能力愈低,也就愈易被去除加工;而韌性較好的工件材料則不易加工。工具材料應根據工件材料、加工面積和深度等因素來選擇,以耐磨損、加工方便為宜。也可由實驗確定。
磨料的種類必須根據工件材料合理選擇。例如:加工金剛石和寶石等超硬材料時,必須用金剛石磨料;加工硬質合金、淬火鋼等高硬脆性材料時,宜采用硬度較高的碳化硼磨料;加工硬度不太高的脆硬材料時,可采用碳化硅;而加工玻璃、石英、半導體等材料時,用剛玉之類的氧化鋁磨料。
磨料懸浮液濃度低,加工間隙內磨粒少,特別在加工面積和深度較大時可能造成加工區局部無磨料的現象,使加工速度大大降低。隨著懸浮液中磨料濃度的增加,加工速度也增加。但濃度太高時,磨粒在超聲波金屬焊接機加工區域的循環和對工件的沖擊都受到影響,也會導致加工速度降低。通常采用的濃度為磨料對水的重量比約 0.5-1左右。 |
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