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超声加工专题知识讲座
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超声涉及其特征
超声波加工原理及特点
超声波加工设备
超声波加工工艺规律
超声波加工应用
主要内容
超声加工专题知识讲座
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1、声波类型
超声涉及其特征
振动在弹性介质内传输称为波动, 简称波。波动物理实质是能量传递过程。
可闻声波：频率在16~160000 Hz之间声波。
次声波：频率低于16 Hz声波。
超声波：频率高于16000 Hz声波。
特超声波：频率高于1010 Hz声波。
超声涉及其特征
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声波频率界限图
超声涉及其特征
声波
超声波
次声波
特超声波
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2、超声波基础特征
（1）超声波与声波一样，在气体、液体和固体等不一样弹性介质中传输时，其传输速度不一样。
（2）超声波能传递很强能量，它对其传输方向上障碍物施加压力（声压）。超声波是一个纵波，其振动能量强弱可用能量密度来衡量, 其能量密度可达100W/cm2 以上。
（3）超声波在液体介质中传输时，可在界面上产生强烈冲击和空化作用，强化加工过程进行。
（4）超声波会产生反射、干涉和共振现象，出现波叠加作用，从而取得更大加工能量。
超声涉及其特征
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超声波加工原理与特点
1、超声波加工基础原理
超声波加工是利用超声波作动力，推进磨料以极高速度冲击工件表面，工件材料在磨料打击下被破坏、脱落。
超声波加工原理与特点
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超声发生器将交流电转变为超声电振荡；
换能器将电振荡转变为机械振动；
～，驱开工具作超声振动。
工具推进磨料高速撞击、抛磨工件，击碎工件表面材料，并使之去除；
工作液产生液压冲击波和空化作用加紧了表面材料裂纹扩展和破坏。
超声波加工是机械撞击、抛磨、空化作用综合结果。其中撞击起主要作用。
超声波空化作用：指存在于液体中微小气泡，在声波作用下振动，当声压到达一定值时发生生长和瓦解动力学过程。空化作用普通包含3个阶段：空化泡形成、长大和猛烈瓦解。
超声波加工原理与特点
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2、超声波加工特点
（1）适合加工各种硬脆材料，尤其是不导电非金属材料，比如玻璃、陶瓷、石英、宝石、金刚石等。
（2）工具可用较软材料做较复杂形状。
（3）工具与工件相对运动简单，使机床结构简单。
（4）切削力小、切削热少，不会引发变形及烧伤，加工精度与表面质量也很好。
（5）超声波加工面积较小，工具头磨损较大，所以，生产率低。
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超声波加工设备
超声波加工设备又称超声波加工装置，尽管不一样功率大小、不一样企业生产超声波加工设备在结构形式上各不相同，但其组成个别基础相同。
超声波加工装置普通都由超声发生器、超声振动系统（声学部件）、机床本体和磨料工作液循环系统等个别组成。
超声波加工设备
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超声波加工装置
超声波加工设备
1-冷却器
2-磨料悬浮液抽出
3-工具
4-工件
5-磨料悬浮液送入
6-变幅杆
7-换能器
8-超声波发生器
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