1、“.....在工具和工件之间加入水或油等和磨料混合的悬浮液,并使工具以适当的压力轻轻压在工件上。超声换能器产生高达以上的超声频率作纵向振动,由于弹性杆弹性杆使振幅产生定的放大变化,通常称其为变幅杆的作用,振幅被放大到左右,驱动工具端面作超声振动,迫使工作液中悬浮磨料的磨粒以很大的速度和加速度不断地撞击抛磨被加工工件表面,把被加工工件表面的材料粉碎成很细的微小颗粒,从工件上被打击下来。虽然每次打击下来的材料很少,但每秒打击的次数高达次与超声频率有关以上,所以仍有定的加工速度。工具工件磨料悬浮液变幅杆换能器超声波发生器图.超声加工原理图与此同时,工作液受工具端面超声振动作用而产生的高频交变的液压正负冲击波和“空化”作用,迫使工作液“钻”入被加工材料的微细缝隙处,从而更加剧了机械破坏作用。所谓“空化”作用,是指当工具端面以很大的加速度离开工件表面时,加工间隙内形成较大的负压和局部真空,使得工作液内瞬间形成很多微空腔,当工具端面以很大的加速度接近工件表面时,空泡又重新闭合,又引起较强的液压冲击波,上述作用迅速地反复地施加在工具与工件之间微小间隙内的工作液里......”。
2、“.....此外,正负交变的液压冲击也使悬浮工作液在加工间隙中强迫循环,带动磨料运动,使部分变钝了的磨粒及时得到更新。由此可见,超声加工是磨粒在超声振动作用下的机械撞击和抛磨作用以及超声空化作用的综合结果,其中,磨粒的机械撞击作用是占主导地位的。本质上,材料去除的能量是机械能。由于超声加工基于局部撞击作用,所以当受到撞击作用时,越是硬脆的材料,其受破坏的程度越大,越容易进行超声加工。相反,脆性和硬度不大的韧性材料,由于它对撞击能量的吸收缓冲作用而难以实施超声加工,或者说加工效果很不理想。所以,这性质常利用在工具材料选择上,要求它既能撞击磨粒,又不至于使自身受到很大的破坏,般选择塑性较好的材料,通常采用钢或弹簧钢等材料作为工具材料较合适。超声加工的基本特点.超声加工适合于加工各种硬脆材料,特别是不导电的非金属材料,例如玻璃陶瓷氧化铝氮化硅等石英锗硅石墨玛瑙宝石金刚石等材料。硬质合金,超声,复合,加工,设计,试验,实验,毕业设计,全套,图纸摘要本文介绍了超声加工和电解加工的加工原理,分析了其存在的不足之处,对比显现出其两者复合加工的优势所在......”。
3、“.....并对实验结果进行了的分析计算。对硬质合金进行了单超声加工试验及分析对硬质合金等进行了超声超声电解复合加工试验,两实验对比分析,从而论证了超声电解加工方法的可行性,优势性和必要性,为今后进步研究和实际应用奠定了理论和实验基础。论文最后对该技术加工工艺进行了分析总结,提出现有工艺方案存在的问题及完善的措施,并对后续研究应用提出了设想和展望。关键词超声加工,电解加工,超声电解复合加工,硬质合特种加工技术概述制造技术历史悠久,是人类生存与发展的基础及社会物质财富的主要来源,对人类的生产和物质文明起着极大的作用。世纪年代,英国发明了蒸汽机,由于当时还不能制造高精度的气缸,而迟迟不能转化为生产力。直至气缸镗床的出现,这发明才得以广泛应用,从而导致第次产业革命。不言而喻,新产品的研究开发,科学技术和社会经济文化的发展,无不与制造技术息息相关。然而,以后的近年,人们直是采用传统加工方法,并利用机械能和切削力来切除工件金属而达到制造要求的。起加工实质是“以硬对软”。本世纪年代,前苏联曾发明电火花加工......”。
4、“.....利用电能热能,在不产生切削力的情况下,以低于工件金属硬度的工具去移除工件上多余的部位,成功地获得了“以柔克刚”的技术效果。自本世纪年代以来,特别是近二十年,由于材料科学高新技术的发展和激烈的市场竞争发展尖端国防及科学研究的急需,不仅新产品更新换代日益加快,而且产品要求具有很高的强度重量比和性能价格比,并正在朝着高速度高精度高可靠性耐腐蚀高温高压大功率尺寸大小两极分化的方向发展。为此,各种新材料新结构形状复杂的精密机械零件大量涌现,对机械制造业提出了系列迫切需要解决的新问题。例如,各种难切削材料的加工各种形状复杂尺寸或微小或特大精密零件的加工薄壁弹性元件等低刚度特殊零件的加工等。对此,采用传统的加工方法十分困难,甚至无法加工。在液压升降台中,工作台套与柱塞之间加了个轴承来保证柱塞仅能上下滑动而无旋转,以减少液压耦件的磨损。此外,在传动链中,采用了寿命长成本低的耐油型圈作为传动带。电机安装板和滑圈可绕立柱转动,以调整皮带的松紧,使之经常处在正常工作状态。超声发生器部分的输出功率及工作频率连续可调工作频率为.连续可调......”。
5、“......变幅杆设计与制作变幅杆的作用是把机械震动的质点位移或速度放大,或者将超声能量集中到叫嚣的面积上,即聚能作用。变幅杆可制成锥形的指数形的阶梯形的。本试验采用指数型变幅杆。设计频率为,变幅杆所用材料为调质号钢,纵波在杆中的传播速度,宽端直径,窄端直径为阴极设计的工作长度,大端直径小端直径。计算指数型变幅杆的主要参数面积系数,.半波谐振长度.检查是否满足限制条件。,因此,可知工作频率满足限制条件质点位移节点位移节点为从宽端算起的距离,此点变幅杆振幅为零。对于指数形变幅杆轴向直径变化查表可得变幅杆长.轴向的直径变化按计算,。根据上面所求出的参量,计算出变幅杆外形的加工尺寸,确定指数型变幅杆轴向直径的变化情况,如图.所示。.表.变幅杆直径变化.指数型变幅杆横截面直径尺寸变化示意图图.指数形变幅杆设计图图.锥形变幅杆设计图根据尺寸计算,对指数型变幅杆进行整体设计,如图.所示。.电极工具头设计常用的工具头总体形状有圆柱形阶梯形锥形三种。通常,阴极总体长度不超过波长的十分之......”。
6、“.....复合加工的工作液是采用带有悬浮磨料的钝化性电解液,首先由电解加工在工件待加工表面形成钝化膜,阻止金属继续溶解,继而利用磨粒在超声振动作用下的机械撞击和抛磨,来去除工件表面对应于工具阴极部分的钝化膜,该处裸露的金属层恢复活化,继续溶解,又形成新的钝化膜层。上述过程周而复始,反复进行,在能够控制加工输入微能量变化的前提下,期望能有效地改善电解的定域性,提高总体加工精度。超声空化作用还能改善极间状态,加强产物排除。.变幅杆.电极.电解液.工件.电源图.超声电解复合加工示意图超声电解复合加工过程中,工件接直流电源正极,工具接阴极,其加工的原理是,阳极的工件因电解作用,加工表面产生致密的电解产物,从而减小了电解作用,甚至形成钝化膜,阻止电解加工进步进行。此时,加工液中的磨粒因超声波的作用而作高频的抛磨作用,破坏加工区域的电解产物,并在超声振动及空化作用下由工作液带走,此时,工件表面金属再次显露出来,电解作用继续进行,两过程交替进行,如此循环,从而完成加工过程。加工特点相对于单的超声微细加工及电解微细加工......”。
7、“.....机理上可保证加工过程中钝化膜产生和去除的协调配合,解决电解微细加工过程难以持续的问题,使其实用成为可能。.电解微细加工采用钝化性电解液,如浓度的,电解钝化膜能控制在局部进行有选择地电解蚀除,提高电解加工的定域性当电解液浓度降低时,效率曲线如图.所示将会右移,切断间隙将减小,即只有在很小间隙时,钝化膜才能被破坏,这时的电场流场变化对加工精度的不良影响将变得很小,杂散腐蚀现象可以完全避免,从而获得所需的形状和尺寸。.超声电解复合微细加工中,超声作用需去除的是电解钝化膜,磨料粒度可以更微细,可使用级微粉甚至无磨料加工,从而可最大限度地减小超声加工工具损耗,大幅度提高微细加工精度,减小粗糙度。另外低浓度钝化性电解液,不具污染性,且在超声频振动微电流电解作用时采用“静态”供液即可,无需常规电解加工的电解液循环系统,便于实现低成本及清洁绿色制造。图.效率曲线.超声电解复合微细加工方式的材料去除是以钝化膜层为单位亚级......”。
8、“.....机理上可保证加工过程中钝化膜产生和去除的协调配合,解决电解微细加工过程难以持续的问题,使其实用成为可能。因此超声电解复合微细加工工艺在机理上能够保持两种特种加工方法的优点,可提高加工精度,具有独特的优越性。超声电解加工在确保加工精度的同时,大副提高了加工速度,有效提高加工精度.然而,但是在理论上,对于导电的硬脆金属材料如淬火钢硬质合金等,也能进行加工,但加工效率较低。.由于工具的运动轨迹通常为直线,工具可用相对较软的材料制造且可以制成较复杂的形状,可以加工具有异型截面的形状具有阶梯的通孔盲孔等不需要使工具和工件作比较复杂的相对运动,在般情况下,超声加工机床的结构比较简单,操作维修都很方便。.由于去除加工材料是靠粒度极微小的磨料瞬时局部的撞击作用以及超声空化作用,所以工件表面的宏观切削力很小,切削应力切削热很小即使产生很小的切削热也会被磨料悬浮液及时带走,不会引起变形及烧伤,因而零件的表面粗糙度较好,般可达.,加工精度达到,而且可以加工薄壁窄缝低刚度的零件。超声加工的局限性超声加工面积较大时......”。
9、“.....对于深径比较大的深小孔加工很困难超声加工工具在磨料的抛磨下有损耗,同时,磨粒使工具与工件之间存在间隙,因此,精加工时要考虑工具损耗及磨粒直径大小对加工精度的影响,工具设计中应给予合理补偿。.电解加工原理及特点加工原理直流电源工具阴极工件阳极电解液泵电解液图图.电解加工示意图电解加工是利用金属在电解液中发生电化学阳极溶解的原理将工件加工成形的种特种加工方法。如图.所示,加工时,工件接直流电源般为的正极,工具接负极,两极之间保持较小的间隙般在.范围内。电解液从极间间隙中流过,使两极之间形成导电通路,并在电源电压下产生电流,从而形成电化学阳极溶解。随着工具相对工件不断进给,工件金属不断被电解,电解产物不断被电解液冲走,最终两极间各处的间隙趋于致,工件表面形成与工具工作面基本相似的形状。.加工开始.加工过程.加工终止图.加工示意图加工特点加工范围广。常用于加工硬质合金高温合金淬火钢不锈钢等难加工材料。生产率高,且加工生产率不直接受加工精度和表面粗糙度的限制......”。
超声电解复合加工原理图.dwg
(CAD图纸)
超声加工原理图.dwg
(CAD图纸)
电解加工原理图.dwg
(CAD图纸)
工具.dwg
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工具头.dwg
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换能器装配图.dwg
(CAD图纸)
前期工作材料.doc
任务书.doc
实习调研报告.doc
硬质合金超声复合电加工设计及试验开题报告.doc
硬质合金超声复合电加工设计及试验论文.doc
指数型变幅杆.dwg
(CAD图纸)
装配体.dwg
(CAD图纸)
锥形变幅杆.dwg
(CAD图纸)