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

一方,超音波加工は 化学的組成から外れた非熱的,非化学的,非電気的加工プロセスです.材料の微細構造と加工品の物理的性質は変化しない時には超音波衝撃磨削 (UIG) または振動切削と呼ばれ,UMプロセスは高度な材料で幅広い複雑な機能を生成するために使用できます.

UMは,導電性および非金属性材料の両方を加工するために使用できる機械的な材料除去プロセスで,硬度が40HRC以上 (Cスケールで測定されたロックウェル硬度). UMプロセスは,精密なマイクロ機能,丸型および奇形な穴,盲孔,OD/ID機能の機械化に使用できます.複数の機能が同時に掘削できます.機械加工の時間を大幅に短縮します.

低振幅の高周波エネルギーが ツール・アセンブリに伝わります 絶えず磨砂スローが ツールと作業部件の間を通りますアブラシブスローラと組み合わせた機械は材料に接触せず,研磨料の粒だけが作業部件に接触する.

UMプロセスでは,低周波の電気信号をトランスデューサーに適用し,電気エネルギーを高周波 (~ 20 KHz) の機械振動に変換する (図2参照).この機械エネルギーは,ホーンとツール組成に送信され,既知の振幅の超音波周波数でツールの片方向振動を結果. 振動の標準振幅は,通常,0.002インチ未満です. このプロセスの電力レベルは50〜3000ワット範囲にあります. 圧力は静的負荷の形でツールに適用されます..

磨砂スローの恒常な流れは,ツールと作業部品の間に通過します.一般的に使用されている磨砂剤には,ダイヤモンド,ボロンカルバイド,シリコンカルバイド,アルミナ,磨材粒子は水や適切な化学溶液に懸浮している. 切断領域に磨砂粒を供給することに加えて,スローリーは,残骸を洗浄するために使用されます. 振動ツール,磨砂スローリーと組み合わせて,材料を均等に磨きます.ツール形状の正確な逆のイメージを残す.

超音波加工は,粗末な磨削加工プロセスで,磨削粒に施す力が非常に低く,材料の要求を減らし,表面に最小限の損傷を与える工事中の材料の除去は,3つのメカニズムに分類することができる: 機械的な磨き 磨き粒子が直接作業部件に押し入る (主要),自由に動く磨材の衝撃によるマイクロチップ (マイナー), 洞窟化による侵食と化学効果 (軽量)²

材料の除去速度と加工表面で生成される表面粗さ は,材料の特性とプロセスパラメータに依存する.使用された磨材の種類と大きさ,振動幅を含む.一般的に,材料の硬さ (H) と折りたたみの硬さ (KIC) が高い材料では,材料の除去率は低くなります.

金属や金属合金などの材料の製造技術は 十分に発達していますが陶器やガラスを含む硬くて壊れやすい材料の製造には依然としてかなりの問題があります.優れた物理的および機械的特性により,長い加工サイクルと高い生産コストにつながります.材料の除去のために液体スローに懸浮した緩い磨砂粒子を使用した超音波加工 (USM) は,これらの材料の製造のための効果的な方法と考えられています.この研究は,まずUSMの概要を簡潔に説明し,その後,主にメッシュフリー数値技術を用いたこのプロセスのシミュレーションモデルの開発に取り組んでいます.滑らかな粒子水力学 (SPH)2つの磨砂粒子による作業表面の裂け目形成は,材料の除去とUSMにおける磨砂粒子の相互作用を理解するために研究されています.シミュレーションの結果を検証するための実験も行われます.SPHモデルはUSMの研究に有用であることが証明され,加工性能を予測することができます.