23 回转式超音波辅助加工 - Mipaper by lciscomtw.PDF

2.3 迴轉式超音波輔助加工 9 概論 迴轉超音波加工(RUM)所用之工具 ，係以高速迴轉 (5000rpm)及軸向高頻率振動(大約是20kHz)進行加工。 RUM可應用於鑽削、切削、搪削、或螺紋切削加工。 加工原理 RUM使用刀具與工件接觸以進行切削 ，這點與超音 波磨料加工不同。其所使用的鑽石刀具以高速迴轉 ，作 為磨削的功用。有些加工場合 ，工件也需旋轉。在軸向、 高頻率振動、及刀具迴轉等多重運動下 ，可以促進切除材 料。RUM雖然不用漿體 ，但是常需要使用冷卻劑。圖2-20 為RUM切削螺紋的加工示意圖。 10 11 應用 RUM常用於加工硬、難切削材料 ，如陶瓷和純鐵材 料 ；也能在鋁合金、玻璃、石英、鋯、紅寶石、藍寶石、 氧化鈹、硼等提供有效率地切削加工。這些材料在加熱 後 ，仍可以RUM加工而且能確保其緊密公差。由於RUM 能夠製造大量生產用之精密模型 ，所以常為原型工作者所 採用。有時 ，RUM也用於製造精密陶瓷零件 ，實驗室之 玻璃製品、純鐵之電腦零件 ，以及飛行器外殼之複合材料 等。微電子路中之鋁件 ，有時也以RUM製造 。 12 鑽孔加工 要在很硬的材料上 ，以傳統刀具鑽小孔是很困難的事 ；鑽頭可能會偏斜 ，在真直度公差方面很難加以控制。在 硬材料上鑽孔時 ，RUM 通常會比傳統鑽孔更精密。冷卻劑 係由鑽頭心部流入 ，以便沖走切屑 ，並冷卻刀具 ；也有些 刀具是由外部供應冷卻劑。絕對不可以刀具逆轉的方式來 去除切屑。鑽石鑽頭可以軸向振動來降低摩擦力。 硬材料之留心鑽孔,通常RUM會比傳統方法更有效率且 快速 ；而且刀真和心部之阻塞也可以減少。 內、外螺紋切削加工 正如其他RUM之應用 ，RUM可以在非常硬的材料上切 削螺紋。其刀柄需大於3/32in(2.4mm) 。切削螺紋時,工件裝 置在x-y工作檯上,以4rpm旋轉。而工作檯之移動則依螺紋 特性切削深度、節距等而定。工件在夾頭每轉一圈時 ， 將上升或下降一個螺紋寬度。! 13 2.4 磨料噴射加工 14 概論 磨料噴射加工(AJM) ，係以高速氣流中微細的磨料粒 子噴撞工件 ，用以切除工件材料。AJM與傳統的珠擊法 不同 ，其磨料粒子較細 ，而且其加工參數和切削作用能夠 加以控制。AJM能夠用於硬、脆性材料(錯、矽、雲母、 玻璃及陶瓷)之重切削去毛邊及清理的加工上。由於AJM 之工真不與工件接觸,所以製程中無顫動與振動的問題。 也由於AJM之氣流有冷卻之功用 ，所以其切削過程是在常 溫加工。典型的AJM裝置 ，如圖2.21 ，而其元件及參數如 下: 磨料0.00l in(0.03mm)直徑。 氣體(空氣)為一大氣壓力。 噴嘴直徑--0.003到0.040in(0.08到1.14mm) 工件與噴嘴端之間距為0.032(0.8lmm) 噴撞速度--500到1000ft/sec(154.2到304.8m/sec) 15 16 加工原理 用於評估AJM之