Ultraschallwerkzeugmaschinen-harte und spröde Materialien 20khz 1000w durchlöchern Bohrung für das Mahlen

Im Gegensatz dazu ist die Ultraschallbearbeitung ein nichtthermisches, nicht chemisches und nicht elektrisches Bearbeitungsprozess, bei dem die chemische Zusammensetzung,Materialmikrostruktur und physikalische Eigenschaften des Werkstücks unverändertDas UM-Verfahren, das manchmal als Ultraschallschleifen (UIG) oder Vibrationsschneiden bezeichnet wird, kann verwendet werden, um eine Vielzahl komplexer Merkmale in fortschrittlichen Materialien zu erzeugen.

UM ist ein mechanisches Verfahren zur Materialentfernung, das zur Bearbeitung leitfähiger und nichtmetallischer Materialien mit einer Härte von mehr als 40 HRC (Rockwell-Härte in der C-Skala) verwendet werden kannDas UM-Verfahren kann verwendet werden, um präzise Mikroelementen, runde und ungerade Löcher, Blinde Hohlräume und OD/ID-Funktionen zu bearbeiten.Die Gesamtbearbeitungszeit wird oft erheblich verkürzt..

Eine hohe Frequenz und niedrige Amplitude Energie wird an die Werkzeugmontage übertragen.in Kombination mit dem SchleifschlammDas Werkzeug kommt nicht mit dem Werkzeug in Berührung, nur die Schleifkörner berühren das Werkstück.

Bei dem UM-Verfahren wird ein Niederfrequenz-elektrisches Signal auf einen Wandler aufgetragen, der die elektrische Energie in hochfrequente (~ 20 KHz) mechanische Vibrationen umwandelt (siehe Abbildung 2).Diese mechanische Energie wird an eine Horn- und Werkzeuganlage übertragen und führt zu einer einseitigen Vibration des Werkzeugs bei der Ultraschallfrequenz mit einer bekannten Amplitude. Die Standardamplitude der Vibration beträgt typischerweise weniger als 0,002 Zoll. Die Leistung für diesen Prozess liegt im Bereich von 50 bis 3000 Watt. Das Werkzeug wird in Form einer statischen Belastung unter Druck gesetzt..

Dabei wird ein ständiger Strom von Schleifschlamm zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück geführt.und die Schleifkörner in Wasser oder einer geeigneten chemischen Lösung suspendiert sindDas Schwingwerkzeug, kombiniert mit dem Schleifschleim, schlägt das Material gleichmäßig ab.Ein präzises umgekehrtes Bild der Werkzeugform hinterlassen.

Ultraschallbearbeitung ist ein loses abrasives Bearbeitungsprozess, der eine sehr geringe Kraft auf das abrasive Korn erfordert,die zu einem geringeren Materialbedarf führt und die Oberfläche minimal oder gar nicht beschädigtDie Materialentfernung während des UM-Verfahrens kann in drei Mechanismen eingeteilt werden: mechanischer Abrieb durch direkte Verhämmerung der Schleifpartikel auf das Werkstück (Haupt), mechanischer Abrieb durchMikrochipsung durch den Einfluss der sich frei bewegenden Schleifstoffe (kleiner), und kavitationsinduzierte Erosion und chemische Wirkung (kleiner).²

Die Materialentfernung und die auf der bearbeiteten Oberfläche erzeugte Oberflächenrauheit hängen von den Materialeigenschaften und Prozessparametern ab.einschließlich Art und Größe des verwendeten Schleifkörners und der SchwingungsamplitudeIm Allgemeinen wird die Materialentfernung für Materialien mit hoher Materialhärte (H) und Bruchfestigkeit (KIC) niedriger sein.

Obwohl die Fertigungstechnologien für Materialien wie Metalle und deren Legierungen gut entwickelt sind,Bei der Herstellung von harten und brüchigen Materialien, einschließlich Keramik und Glas, bestehen noch erhebliche Probleme.Ihre überlegenen physikalischen und mechanischen Eigenschaften führen zu einem langen Bearbeitungszyklus und hohen Produktionskosten.Ultraschallbearbeitung (USM) mit losen abrasiven Partikeln, die in einem flüssigen Schlamm zur Materialentfernung suspendiert sind, gilt als wirksame Methode zur Herstellung dieser MaterialienDiese Arbeit gibt zunächst einen kurzen Überblick über die USM und befasst sich dann hauptsächlich mit der Entwicklung eines Simulationsmodells dieses Prozesses unter Verwendung einer maschenfreien numerischen Technik.die Hydrodynamik der glätteten Partikel (SPH)Die Rissbildung auf der Arbeitsfläche, die von zwei Schleifpartikeln betroffen ist, wird untersucht, um die Materialentfernung und die Wechselwirkung von Schleifpartikeln in USM zu verstehen.Außerdem werden Versuche durchgeführt, um die Ergebnisse der Simulationen zu überprüfen.Das SPH-Modell hat sich als nützlich erwiesen, um USM zu untersuchen und ist in der Lage, die Bearbeitungsleistung vorherzusagen.