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第51章 哪些因素会影响超声加工速度?

(1)工具的振幅与频率。提高振幅和频率可以提高加工速度,但过大的振幅和过高的频率会使工具和变幅杆产生很大的内应力,降低其使用寿命。通常振幅为0.01~0.1毫米,频率在16~25千赫兹之间。实际加工时,应调节到共振频率,以获得最大的振幅。

(2)进给压力。工具对工件所施加的压力过小,磨粒撞击作用弱,容易降低生产率;过大的压力又会使加工间隙过小而不利于磨粒循环更新,也会降低生产率。最佳的压力值与工具形状、材料、截面积及磨粒大小等相关,由实验决定。

(3)磨料硬度、种类、粒度。磨粒硬度高和颗粒大都有利于提高加工速度。一般用碳化硼、碳化硅加工硬质合金,用金刚石磨料加工金刚石和宝石材料;而一般的玻璃、石英、半导体材料等采用刚玉(Al2O3)作磨料。

(4)磨料悬浮液浓度。最常用的工作液是水,磨料与水的较佳配比(质量比)为0.8~1。加工速度随着浓度增加而加快;但浓度太高不利于磨粒的循环和撞击运动,影响加工速度。

(5)被加工材料。被加工材料愈脆,加工速度愈快。若以玻璃的可加工性为标准(100%),则石英为50%,硬质合金为2%~3%,淬火钢为1%,而锗、硅半导体单晶为200%~250%。

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