超声、快速成型（精品ＰＰＴ）.ppt

超声加工 超声加工（Ultra Sonic Machining） 超声波：频率高于16KHz 的振动波 超声波在各种介质中传播，其运动轨迹都按余弦函数规律变化 超声波可在气体、液体和固体介质中传播，其传播速度与频率、波长、介质密度等有关 超声波可传递很强的能量 超声波会产生反射、干涉和共振现象 超声波在液体介质中传播时，可在界面上产生强烈的冲击和空化现象，强化了加工过程的进行 超声加工原理 超声加工是磨料悬浮液中的磨粒，在超声振动下的冲击、抛磨和空化现象综合切蚀作用的结果。其中，以磨粒不断冲击为主 由此可见，脆硬的材料，受冲击作用愈容易被破坏，故尤其适于超声加工 超声加工的工艺特点 适合加工各种硬脆材料 玻璃、陶瓷、宝石、石英、锗、硅、金刚石等不导电的非金属材料 淬火钢、硬质合金、不锈钢、钛合金等硬质或耐热导电的金属材料，但加工效率较低。 加工质量较好 由于去除工件材料主要依靠磨粒瞬时局部的冲击作用，故工件表面的宏观切削力很小，切削应力、切削热更小，不会产生变形及烧伤 表面粗糙度较低，可达Ra1—0.1um 尺寸精度可达0.01-0.02mm 适于加工薄壁、窄缝、低刚度零件。 超声加工的工艺特点 工具材料 工具可用较软的材料、做成较复杂的形状 不需要工具和工件作比较复杂的相对运动，便可加工各种复杂的型腔和型面 超声加工机床 结构比较简单，操作、维修也比较方便。 生产率较低 超声加工的面积不够大，而且工具头磨损较大，故生产率较低。 超声加工的应用 一、型孔、型腔加工 二、切割加工 三、复合加工 四、超声清洗 水射流加工（WJC）－水刀 水射流加工机 水刀切割机器零件 水刀 加砂切割 可切割任何材料而不产生热效应或机械应力 加砂切割系可完成精密切割 水刀切割机器零件 水刀切割汽车地毯 水刀雕刻木材 玻璃雕刻 水刀切割：航天工业应用 五轴复合材料切割 使用超高压水刀清洗的飞机发动机燃烧罐 水刀切割：石材及陶瓷业应用 加砂水刀在世界各地被运用来切割石材及磁砖 水刀切割：造纸业应用 纸尿片切割 超高压水以3倍音速的速度从喷嘴射出，因此并无水份被切割材料吸收 纵切器使用超高压水切割每分钟7000英尺运转速度的卷筒纸 水刀切割：食品业应用 家禽肉类切割 食品切割是超高压水刀切割最早应用之一 快速成形技术(RP) 快速成形技术(Rapid Protoyping)：增材加工法 1. 产生和发展： 20世纪80年代后发展起来的。 综合了机械工程、CAD、数控技术、激光技术和材料科学技术。 2001年中国机械工程学会下属的特种加工学会增设了快速成形专业委员会。 快速成形技术 2. 特点： ⑴可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件。 ⑵产品设计进行快速评估、修改及功能试验，大大缩短了产品的研制周期。 ⑶快速工装模具制造、快速精铸技术则可实现零件的快速制造。 ⑷增材加工法。 ⑸综合了机械工程、CAD、数控技术、激光技术和材料科学技术。 快速成形技术 ⒊ 代表性的工艺和种类： ⑴光敏树脂液相固化成形(SL) ⑵选择性激光粉末烧结成形(SLS) ⑶薄片分层叠加成形(LOM) ⑷熔丝堆积成形(FDM) * 超声波发生器 冷却水 换能器 变幅杆 工具头 泵 液体磨料 工件 成形孔加工 异形孔加工 型腔加工 雕刻 切割 外螺纹 内螺纹 表面研磨和抛光 应用实例 应用实例 铣削型腔 切割非金属零件 切割金属零件