Gia công siêu âm

Chia sẻ: Phan Thanh Giang | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:65

Thêm vào BST

Báo xấu

932
lượt xem 210
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khi sóng siêu âm được tạo ta người ta đưa vào dụng cụ cắt, và "trộn" vào dung môi là các hạt mài siêu nhỏ , với dao động của sóng siêu âm tạo ra cho các hạt mài không ngừng dao động với tần số cao khi hướng dòng dao động hạt mài này vào bề mặt. Khi những dòng hạt mài này liên tiếp va đập vào mặt gia công và đập vào những hạt kim loại bên ngoài bề mặt gây dao động cưỡng bức tạo ra năng lượng, khi năng lượng này lớn và vượt quá giới hạn lực liên kết hạt trong...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Gia công siêu âm

A. Gia công siêu âm Câu hỏi ôn tập I. Khái niệm II. Nguyên lý gia công III. Cơ sở lý thuyết của gia công siêu âm (26) IV. Thiết bị và dụng cụ V. Các thông số công nghệ (37) VI. Một số công nghệ gia công bằng siêu âm 1) Khoan - Khoét - Doa bằng siêu âm 2) Mài - Cắt - Xẻ rãnh bằng siêu âm VII. Đặc điểm - phạm vi ứng dụng 1
I. Khái niệm siêu âm  Gia công bằng siêu âm là truyền dao động vào vùng cắt dưới tần số siêu âm. Dao động này va đập vào hạt mài, hạt mài va đập vào vùng cắt tạo nên bề mặt cần gia công.  Siêu âm là sóng đàn hồi có tần số từ 20 kHz ÷ 1 GHz, nhưng dùng để gia công chỉ với tần số từ 15÷30 kHz.  Máy siêu âm dùng để gia công các chi tiết chế tạo từ vật liệu cứng và dòn như thủy tinh, gốm sứ, đá, germani, hợp kim cứng, kim cương .v.v. 2 ( Lịch sử phát triển )
II. Nguyên lý gia công siêu âm (Phát biểu 1) (Phát biểu 2) 3
II. Nguyên lý gia công siêu âm Có một số kim loại như coban (Co) Niken(Ni) và các hợp kim của chúng có khả năng đặc biệt co ngắn lại dưới tác dụng của từ trường và "dài" ra khi thôi bị tác động của từ trường mỗi lần co ra ng ắn vào như thế tạo ra một dao động và phát ra sóng. Người ta có thể lợi dụng việc này để tạo ra sóng siêu âm.  Nguyên lý gia công nhờ sóng siêu âm. (Phát biểu 2) Khi sóng siêu âm được tạo ta người ta đưa vào dụng cụ cắt, và "trộn" vào dung môi là các hạt mài siêu nhỏ , với dao động của sóng siêu âm tạo ra cho các hạt mài không ngừng dao động với tần số cao khi hướng dòng dao động hạt mài này vào bề mặt. Khi những dòng hạt mài này liên tiếp va đập vào mặt gia công và đập vào những hạt kim loại bên ngoài bề mặt gây dao động cưỡng bức tạo ra năng lượng, khi năng lượng này lớn và vượt quá giới hạn lực liên kết hạt trong tổ chức kim loại chúng sẽ bứt ra khỏi bề mặt kim loại và lại tạo thành dòng hạt mài tiếp tục va đập ....quá trình này xảy ra liên tiếp đến khi thôi tác dụng của sóng siêu âm và nó hớt đi một lớp kim loại trên bề mặt  4 đây chính là quá trình cắt.
II. Nguyên lý gia công siêu âm 5
II. Nguyên lý gia công siêu âm Máy phát siêu âm Bộ biến từ  Gia công bằng siêu âm các vật thể rắn thực chất là ứng dụng sự cọ sát cơ học của môi trường hai pha để tạo nên tác dụng gia công.  Giả thiết trong một môi trường Thanh truyền chất lỏng tồn tại chất rắn(bột thach Dụng cụ anh). Dưới tác dụng của sóng siêu Dung dịch hạt mài âm có tần số trung bình, các phân tử của chất lỏng chuyển động theo Vật gia công đúng chuyển động của âm trường, Các bột thạch anh cứng, sắc cạnh, lơ lửng sẽ chuyển động theo âm trường. Trong quá trình chuyển động, chúng gọt giũa vật thể rắn. Bàn máy 6
II. Nguyên lý gia công siêu âm 7
II. Nguyên lý gia công siêu âm 1- Kim loại có tính từ giảo 2- cuộn dây kích thích tạo từ trường 3- Lõi từ 4- Cuộn dây từ hóa 5- Vòng kẹp 6- Thanh truyền 7- Dụng cụ cắt 8- Vật gia công (2)Tạo từ trường thay đổi (1)Tạo từ giảo(dao động dọc) (4)Tạo từ trường không đổi (6)Khuếch đại biên độ DĐ USM system 8
 The machining system  USM COMPONENTS  THE MAGNETOSTRICTOR  ABRASIVE SLURRY  MATERIAL REMOVAL PROCESS  APPLICATIONS OF ULTRASONIC MACHINING  Drilling and coring  Ultrasonic sinking and contour machining  Micro-ultrasonic machining 9
 USM COMPONENTS Ultrasonic machine Máy Siêu âm Pha siêu âm Dụng cụ Vật liệu mài Tải trọng tĩnh Dao động siêu âm phôi gia công 10
 USM COMPONENTS Bộ chuyển đổi Từ giảo Nước làm nguội (Dây dẫn tới cuộn chuyển đổi) Bộ tập kết (Dung dich vật liệu mài) 11 Main elements of an ultrasonic machining system
 USM COMPONENTS g ôn (Áp lực tĩnh) c a gi ng ồ (Biên độ) Bu (Dung dịch) (Tập trung) (Kiểu (Tần số) Cung cấp) (Từ giảo) Hệ thống gá vật gia công 12 USM system components.
 The magnetostrictor (Cuộn cao tần) (Khung) (Bộ từ giảo) (Cuộn phân cực) (Lõi từ giảo) (Đồ gá máy biến thế biên độ) Magnetostriction transducer 13 (Bộ chuyển đổi từ giảo)
Mechanical ampliﬁer.  The magnetostrictor Vibration amplitude Magnetostrictor Exponential amplifier Stepped amplifier Two-step amplification in USM. 4 1
 ABRASIVE SLURRY Slurry in Slurry out Workpiece Slurry out Slurry in (a) Jet flow Workpiece b) Suction flow Slurry injection methods 15
 MATERIAL REMOVAL PROCESS (Tốc độ ăn mòn và dao động ổn định) TOOL ( mòn lõm) (mòn lồi) (mòn hở) (Tác động Tự do) (mòn tạo bọt) (Va đập cục bộ) Material removal mechanisms in USM 16 (Các cơ chế loại bỏ vật liệu trong USM)
 MATERIAL REMOVAL PROCESS Working conditions Material removal rate Machine • Frequency Surface quality • Stiffness • Amplitude Accuracy • Rigidity • Pressure • Feed accxuracy • Depth • Area Tool Workpiece Chipping rate • Hardness • Ductility nhịp độ bóc vật liệu • Wearability • Hardness • Accuracy • Compression • Fatigue strength strength Abrasive slurry • Mounting • Tensile strength • Type • Sizexx • Carrier liquid • Feeding method • xx 17 Factors affecting USM performance
 Applications of Ultrasonic Machining USM should be applied for shallow cavities cut in hard and brittle materials having a surface area less than 1000 mm 2  Drilling and coring Ultrasonic sinking and contour machining Production of EDM electrodes  Ultrasonic polishing Micro-ultrasonic machining  Other applications  Cutting off parts made from semiconductors at high removal rates compared to conventional machining methods.  Engraving on glass as well as hardened steel and sintered carbide. 18  Parting and machining of precious stones including diamond.
 Drilling and coring 1000 rpm (revolutions per minute) Ultrasonic vibration Slurry Slurry Finished Cutoff workpiece Coring Drilling (khoan tạo lõi) (Khoan hoàn toàn) Rotary USM 19
 Ultrasonic sinking and contour machining (Gia công siêu âm định hình và đường) Numerical control US vibration + static feed tool feed Slurry Tool path Slurry Cavity Tool Workpiece Workpiece Contour machining Ultrasonic sinking 20 Ultrasonic sinking and contour machining