超声加工基本原理及系统装置组成调色机

超声表面滚压光整加工技术是一种新兴超声辅助表面改性方法。这种方法能够促使表面层晶粒纳米化，纳米晶体材料因其晶粒的尺寸小（通常情况下小于100nm）、界面密度高、体积分数大而表现出优于传统粗晶粒材料的独特力学特性。超声加工技术多以磨料冲击加工为主。因此，这里我们主要通过磨料冲击加工为例，来简述超声加工的基本原理。首先由超声电源产生超声频率的电流信号，该超声频率的振荡电流进入超声换能器。然后由换能器中的压电陶瓷产生超声频率的机械振动，再通过换能器中的变幅杆对其位移振幅进行放大，将放大后的振幅传输给刀具头，使得刀具头垂直工件表面做纵向振动。当刀具头做纵向振动时，冲击磨料颗粒，磨料颗粒又冲击加工表面，超声加工主要是利用磨料颗粒的“连续冲击”作用。在无数磨料颗粒连续不断的冲击下，可使加工工件的表面破碎和去除。如果不使用磨料，而直接通过加工头去撞击材料表面，这样不但无法起到去除材料的作用，反而只能损伤材料表面。只有通过切变应力才可实现工件表面材料的去除，而磨料在超声刀具头的不断冲击下所产生的应力就含有切向分量，恰恰此类切向分量在去除材料的加工过程起到关键作用。另外，超声加工过程中，磨料悬浮液中所产生的气泡有着空化效应，这种空化效应在超声加工中也产生了不可替代的效果。尽管不同的超声加工方式所对应结构及功率不同，但是其相关的组成部分基本一致。超声加工系统一般包括以下几个部分：超声发生器、超声振动系统、机床和磨料悬浮液循环系统及换能器冷却系统。

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