20khz 1000wの超音波工作機械の堅く、壊れやすい材料は製粉のための訓練に穴をあける
超音波20khz堅く、壊れやすい材料の穴の訓練を機械で造る
変数
超音波振動機械化方法は困難なtomachine材料のための有効な切断技術である。USMのメカニズムがこれらの重要な変数によって影響を及ぼされることが分られる。
用具の振動(a0)のの広さ
用具の振動(f)のの頻度
用具材料
のタイプの研摩剤
研摩剤のの結晶粒度か屑のサイズ– d0
の供給力- F
は用具の接触域– Aを
水スラリー– Cの研摩剤のの容積の集中
硬度に用具を使う工作物の硬度のの比率;λ=σw/σt
項目 | 変数 |
研摩剤 | ほう素の炭化物、酸化アルミニウムおよび炭化ケイ素 |
屑のサイズ(d0) | 100 – 800 |
振動(f)の頻度 | 19 – 25のkHz |
振動(a)の広さ | 15 - 50 µm |
用具材料 | 柔らかい鋼鉄チタニウムの合金 |
摩耗の比率 | タングステンの1.5:1およびガラス100:1 |
overcutギャップを作りなさい | 0.02-0.1 mm |
記述
それに対して、超音波機械化は工作物の化学成分、物質的な微細構造および物理的性質を変わらずに去るnon-thermal、非化学薬品および非電気的機械化プロセスである。時々超音波影響の粉砕(UIG)または振動切断として参照されて、UMプロセスが先端材料の複雑な特徴の広い範囲を発生させるのに使用することができる。
UMは非常により40 HRC (Cのスケールで測定されるロックウェル硬度)のhardnessesが付いている伝導性および非金属材料の機械化に使用することができる機械物質的な取り外しプロセスである。UMプロセスが精密マイクロ特徴、円形および異様型の穴、盲目キャビティおよびOD/IDの特徴機械で造るのに使用することができる。多数の特徴は同時にあけることができ頻繁に総機械化時間をかなり減らす。
高周波、低広さエネルギーは用具アセンブリに送信される。用具と工作物間の研摩のスラリーのパスの一定した流れ。研摩のスラリーと結合される振動用具は均一に用具の形の精密な逆像を去る材料をすり減らす。用具は材料と接触しない;研摩の穀物によって工作物が接触する。
UMプロセスでは、低頻度の電気的信号は高周波(~20のKHz)機械振動に電気エネルギーを変えるトランスデューサーに加えられる、(図2)を見なさい。この力学的エネルギーは知られていた広さの超音波頻度の用具の単方向振動の角におよび用具のアセンブリおよび結果送信される。振動の標準的な広さは普通0.002よりinにより少しである。このプロセスのためのパワー レベルは50から3000ワットの範囲にある。圧力はスタティック ロードの形で用具に適用される。
用具と工作物間の研摩のスラリーのパスの一定した流れ。一般的な研摩剤はダイヤモンド、ほう素の炭化物、炭化ケイ素およびアルミナを含み、研摩の穀物は水か適した化学解決で中断される。切断地帯へ研摩の穀物を残骸を洗い流すのに提供することに加えて、スラリーが使用されている。研摩のスラリーと結合される振動用具は材料を均一にすり減らし、用具の形の精密な逆像を残す。
超音波機械化は減らされた物質的な条件を表面への損傷に最低もたらさない研摩の穀物に加えられる非常に低い力を要求する緩い研摩の機械化プロセスであり。UMプロセスの間の物質的な取り外しは3つのメカニズムに分類することができる:free-moving研摩剤の影響によって(マイナーな)マイクロ欠ける工作物に研摩の粒子の直接に槌で打つことによる機械摩耗(主要な)およびキャビテーション誘発の腐食および化学効果(マイナーな) .2
物質的な取り外し機械で造られた表面で発生する率および表面の粗さは用いられる研摩の穀物のタイプを含む物質的な特性によってそしてプロセス パラメータ、およびサイズおよび振動の広さ、また物質的な気孔率、硬度および靭性決まる。一般に、物質的な取り外し率は高く物質的な硬度(h)およびひびの靭性(KIC)の材料のためにより低い。
製造技術が金属および合金のような材料のためによく発達しているが、かなり問題はまだ製陶術およびガラスを含む堅く、壊れやすい材料の製作にある。優秀で物理的なおよび機械特性は長いマシン サイクルおよび高い生産費をもたらす。物質的な取り外しのための液体のスラリーで中断される緩い研摩の粒子を使用して超音波機械化は(USM)これらの材料を製造するための有効な方法として考慮される。この仕事はUSMの簡潔な概要を最初に与え、次に主にこのプロセスのシミュレーション モデルの開発に演説し網なしの数技術、滑らかにされた粒子の流体力学(SPH)を使用する。2つの研摩の粒子によって影響を与えられるUSMの研摩の粒子の物質的な取り外しそして相互作用を理解するために仕事表面のひびの形成は調査される。実験はまたシミュレーションの結果を確認するために行なわれる。SPHモデルはUSMを調査するための証明された有用で、機械化の性能を予測することができる。
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