超声加工技术的发展趋势和未来展望(一)

2021年03月01日

随着传统加工技术和高新技术的发展,超声振动切削技术的应用日益广泛,振动切削研究日趋深入,主要表现在以下几个方面:

(1) 研制和采用新的刀具材料
在现代制造业中,钛合金、纯钨、镍基高温合金等难加工材料所使用的范围越来越大,对机械零件加工质量的要求越来越高。为了更好地发挥刀具的效能,除了选用合适的刀具几何参数外,在振动切削中,人们将更多的注意力转为对刀具材料的开发与研究上,其中天然金刚石、人造金刚石和超细晶粒的硬质合金材料的研究和应用为主要方向。

(2) 高效稳定超声振动系统研究
现有的实验及实用振动切削加工系统输出功率尚小、能耗高,因此,期待实用的大功率振动切削系统早日问世。到目前为止,输出能量为4 kW的振动切削系统已研制出来并投产使用。在日本,超声振动切削装置通常可输出功率1 kW,切削深度为0.01~0.06 mm。

(3) 超声椭圆振动切削的研究与推广
超声波椭圆振动切削已受到国际学术界和企业界的重视。美国、英国、德国和新加波等国的大学以及国内的北京航空航天大学和上海交通大学已开始这方面的研究工作。日本多家企业已开始这方面的实用化研究。但是,超声波椭圆振动切削在理论和应用方面还有许多工作要做。尤其是对硬脆性材料的超精密切削加工、微细部位和微细模具的超精密磨削加工等方面还需要进一步研究。

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