超聲波加工技術在切削及深小孔加工中的應用
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超聲振動切削作為新興的特種加工技術，引起了國內(nèi)外專家學者的廣泛興趣和極大關注。最早對振動切削進行比較系統(tǒng)的研究、可以稱為振動切削理論與應用技術奠基人的是日本學者隈部淳一郎。他在20世紀50~60年代發(fā)表了許多振動切削方面的論文，系統(tǒng)地提出了振動切削理論，并成功地實現(xiàn)了振動車削、振動銑削、振動鏜削、振動刨削、振動磨削等。隨后美國也對振動切削進行研究，到20世紀70年代中葉，振動車削、振動鉆孔、振動磨削、光整加工等均已達到實用階段，超聲加工在難加工材料和高精度零件的加工方面顯示了很大的優(yōu)越性，取得了一系列研究成果，并在生產(chǎn)中得到推廣應用。
難加工材料的超聲波加工
金屬和非金屬硬脆材料的使用越來越廣泛，尤其是陶瓷材料，具有高硬度、耐磨損、耐高溫、化學穩(wěn)定性好、不易氧化、腐蝕等優(yōu)點。然而，由于工程陶瓷等難加工材料具有極高的硬度和脆性，其成形加工十分困難，特別是成形孔的加工尤為困難，嚴重阻礙了應用推廣。因此，國內(nèi)外許多學者展開了對難加工材料加工方法的研究，其中以超聲加工較多。 英國阿伯丁大學國王學院研究了超聲鉆削難加工材料時工藝參數(shù)對材料去除率的影響，建立了間斷性沖擊過程的非線性模型，對沖擊力的特性進行了研究,提出了一種新的材料去除率的計算方法, 這種方法首次解釋了材料去除率在較高的靜態(tài)力作用下減小的原因。美國內(nèi)布拉斯加大學和內(nèi)華達大學對Al2O3陶瓷材料微去除量精密超聲加工技術進行了研究。通過模擬陶瓷材料超聲加工的力學特性對材料去除機制進行分析，研究發(fā)現(xiàn)，低沖擊力會引起陶瓷材料結構的變化和晶粒的錯位，而高沖擊力會導致中心裂紋和凹痕。美國內(nèi)布拉斯加大學還第一次分析了Al2O3陶瓷精密超聲加工的機理、過程動力學以及發(fā)展趨勢，并詳細討論了超聲技術在陶瓷加工方面的應用情況。...
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