超声波金属表面光整--以车代磨技术--镜面加工新技术.doc

《超声波金属表面光整--以车代磨技术--镜面加工新技术.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、超声波表面光整加工介绍一.概述超声波是一项新的应用技术，由于其独特的作用机理，被应用于许多领域。超声加工起源于50年代初，目前应用比较多的包括超声清洗、超声（塑料）焊接、超声钻孔等，超声车削、超声磨削、超声光整、复合加工等多处于研究阶段，还没有大量应用于生产。超声波表面光整加工是这样一种先进应用技术。其机理是通过高频振动的硬质滚轮作用于待加工金属工件表面，使工件表层金属产生塑性变形，在塑性变形的过程中，产生了冷作硬化，达到了改善表面质量的目的。这种表面质量的改善是综合的，既有硬度的提高，又有表面粗糙度降低，同时也弥合了一些微观裂纹，提高了工件的疲劳强度。与传统的砂纸抛光、压光、磨削相

2、比，超声波表面加工具有很多优点：1.作用力大幅度降低在静压力等于传统压光静压力四分之一的情况下，其显微硬度相2.加工区温度大幅度降低由于改变了加工方式，滚轮与工件的接触为断续捶击，大大减小了相互间的摩擦，温度也相应的降低，杜绝了因温度过高造成的表面缺陷。3.大幅度降低表面粗糙度Ra值表面粗糙度可以提高三级以上，最高可达Ra0.02以下。4.不产生切屑 5.提高已加工表面的耐磨性、耐腐蚀性以及抗疲劳强度由于超声波表面光整加工是压缩型塑性变形，工件表面产生一定的残余压应力，同时表面硬度提高50%以上，疲劳强度可提高近几倍。6.节约设备成本超声波表面光整加工可直接代替砂光和磨削，在普通车床

3、上即可进行光整加工，因此大大节约了购置设备的费用，尤其对大型和超大型工件，效果更为明显。7. 生产效率高例如在普通车床上加工外圆表面，工件线速度70m/S，走刀量为0.05-0.15mm/r，其效率相当于精车。二.系统构成本系统由超声波系统、工具头和其他一些附件构成。工具头可以安装到普通机床（如车床）上对工件进行加工而不需对设备作任何改变，对于一些特殊的加工项目也可以开发相应的工艺装备以便于加工。三.应用范围超声波表面光整加工设备可用于加工内外圆表面、平面，如各种液压缸内外孔、活塞杆、冶金轧辊等的加工，可以直接替代珩磨和磨削；借助数控设备或专用工装可以加工各种异型面如汽轮机叶片、航空

4、发动机叶片、飞机蒙皮等；可加工的材料包括碳钢、工具钢、合金钢、不锈钢、铸铁、铸钢、铜及铜合金、铝及铝合金、铝镁合金等材料，所加工材料的硬度最高可达HRC60。对加工的零件来说，越是大型零件越具有优越性，可应用于工程机械、压力机、石油机械、煤矿机械、汽车、轧钢等行业。技术-山科数控,金属表面纳米加工技术的唯一持有者,山科数控研发团队与国内知名高校三年研发、近千次实验，汲取德国加工技术精髓，二次创新、提高，成就了山科数控的纳米磨床！样品加后的效果：左边未加工，右边已加工上图为纳米磨床加工效果图，主要用于普通车床或者数控车床的刀架上对轴类零件外圆的光整加工，提高零件的抗疲劳性，耐蚀性，降低

5、表面粗糙度，替代磨削，车削工艺，提高生产效率。特点：该工艺能代替磨削加工工艺，尤其在超长，超大直经的轴类及无法磨加工的轴类更为适用，能有较高的工艺性，经济性，一次加工后的粗糙度可达Ra0.2-Ra0.05。原理：利用金属原子高温高能下运动的特点，利用超声波技术，给予金属表面以高频驱动，对金属表面进行挤压并光整，使金属表面光洁度达到镜面效果，Ra值一般在0.1以下，从而提高金属表面的微观硬度！表面粗糙度！耐磨度！疲劳强度！疲劳寿命！纳米磨床金属表面加工设备应用行业及加工工件：大型转子、液压件、轴类、内壁、深孔、镜板、断续、弧面、辊类轴头等金属表面光整领域。操作需知：A：检查工具头滚轮转

6、动均匀良好，表面清洁无油污。B：工件应保持清洁，无油污，加工前温度不得超过50°C，表面无缩孔，波形，硬点等情况。原始粗糙度不低于Ra3.2,硬度均匀且HRC≤55。C：为防止工件表层组织产生疲劳，重复加工次数不宜超过3次。D：工具头安装中心度应和工件中心高一致，以滚珠15°面与工件平行借助1/2为最佳切入角。产品的性能特点：1．产品表面预留少量余量后，用超声镜面光整一次精压就可以使产品表面粗糙度从Ra6.3μm左右降低到Ra0.05-0.2μm之间，唯有铸铁在Ra0.4-0.2μm之间。2．加工面光整后其耐磨性得到提高的同时疲劳强度也增加了500%，提高了密封性，也消除了早期磨损，

7、使其具有切削加工中无法得到的优点。3．本工具工作效率极高（本设备执行部位体积小，操作简便，可长期使用，维修费用低，工具刀体部位不会磨损，只是转动部位的滚柱和芯轴会磨损，严重后只要更换即可，滚珠寿命：钢件一般可加工5千—8千件，铝件可加工5万—8万件，批量生产成本非常低。4．使用广范，可以在普通的车床，钻床，镗床，铣床，CNC加工中心或者数控机床刀架上使用。在一定程度上取代并优于磨，珩磨，研磨，精铰，精镗，精车等传统工艺，省时，省力，省费用。安装使用方法：5