Ultrasoon verspanen:principe, werking, uitrusting, toepassing, voor- en nadelen

Vandaag zullen we leren over ultrasoon bewerken, principe, werking, apparatuur, toepassing, voor- en nadelen met zijn diagram. Ultrasone bewerking is een niet-traditioneel bewerkingsproces dat wordt gebruikt om bros en hard materiaal te bewerken. Dit bewerkingsproces ontstaat in 1950 voor het afwerken van EDM-oppervlakken. Nu wordt dit proces in veel industrieën gebruikt om metaal te verwijderen vanwege de lagere kosten, geen warmteontwikkeling en effectieve bewerking.

Ultrasone bewerking:

Principe:

Het werkt volgens hetzelfde principe van ultrasoon lassen. Deze bewerking maakt gebruik van ultrasone golven om een ​​hoogfrequente kracht met een lage amplitude te produceren, die als drijvende kracht van het schuurmiddel fungeert. Ultrasone machine genereert hoogfrequente vibrerende golf met een frequentie van ongeveer 20000 tot 30000 Hz en een amplitude van ongeveer 25-50 micron. Deze hoogfrequente trillingsoverdracht naar schurende deeltjes bevat schurende slurry. Dit leidt tot inkepingen van schurende deeltjes tot een bros werkstuk en verwijdert metaal van het contactoppervlak.

Apparatuur:

Power Source:

Zoals we weten, vereist dit bewerkingsproces ultrasone golven met een hoge frequentie. Voor dit proces is dus een hoogfrequente hoogspanningsvoeding nodig. Dit apparaat zet laagfrequente elektrische spanning (60 Hz) om in hoogfrequente elektrische spanning (20k Hz).

Magnetostrictieve transducer:

Zoals we weten, is de transducer een apparaat dat elektrische single omzet in mechanische trillingen. Bij ultrasone bewerking wordt een magnetostrictieve transducer gebruikt om mechanische trillingen te genereren. Deze transducer is gemaakt van nikkel of een nikkellegering.

Booster:

De mechanische trillingen die door de transducer worden gegenereerd, gaan door een booster die deze versterkt en aan de hoorn levert.

Gereedschap:

Het gereedschap dat bij ultrasone bewerking wordt gebruikt, moet zodanig zijn dat inkeping door schurende deeltjes niet leidt tot brosse breuk ervan. Het gereedschap is dus gemaakt van taaie, sterke en ductiele materialen zoals staal, roestvrij staal enz.

Gereedschapshouder of Hoorn:

Zoals de naam al aangeeft, verbindt dit apparaat het gereedschap met de transducer. Het brengt versterkte trillingen over van de booster naar het gereedschap. Het moet een hoge uithoudingsvermogen hebben.

Abrasive Slurry:

Een op water gebaseerde slurry van schurende deeltjes die wordt gebruikt als schurende slurry bij ultrasone bewerkingen. Siliciumcarbide, aluminiumoxide, boorcarbide worden gebruikt als schurende deeltjes in deze slurry. In USM wordt ook gebruik gemaakt van een drijfmestaanvoer- en retourmechanisme.

Werkproces:

Nu weten we het basisonderdeel en het idee van ultrasone bewerking. Bij deze machinale bewerking wordt materiaal verwijderd door inkepingen van schurende deeltjes op het werkstuk. Het werkt als volgt.

Diagram van ultrasone machines

• Eerst gaat de laagfrequente elektrische stroom door de elektrische voeding. Deze laagfrequente stroom wordt door sommige elektrische apparatuur omgezet in hoogfrequente stroom.
• Deze hoogfrequente stroom gaat door de transducer. De transducer zet deze hoogfrequente elektrische single om in hoogfrequente mechanische trillingen.
• Deze mechanische trilling gaat door de booster. De booster versterkt deze hoogfrequente vibratie en stuurt naar de hoorn.
• Hoorn, ook wel gereedschapshouder genoemd, brengt deze versterkte vibratie over op gereedschap dat het gereedschap laat trillen met ultrasone frequentie.
• Terwijl het gereedschap trilt, laat het schurende deeltjes trillen met deze hoge frequentie. Dit schurende deeltje slaat op het werkstuk en verwijdert het metaal ervan.

Dit is het hele werkproces van ultrasoon bewerken.

Toepassing:

• Deze bewerking wordt gebruikt om hard en bros materiaal te bewerken, zoals hardmetaal, keramiek, glas enz.
• Dit wordt gebruikt bij het machinaal bewerken van matrijs en gereedschap van boormachines, draadtrekmachines enz.
• Gebruikt bij de fabricage van siliciumnitriet-turbinebladen.
• Het wordt gebruikt om diamanten in de vorm van een verlangen te slijpen.
• Het wordt gebruikt voor het machinaal bewerken van niet-geleidend hard materiaal dat niet kan worden bewerkt met ECM of EDM vanwege een slechte geleidbaarheid.

Voor- en nadelen:

Voordelen:

• Hard materiaal kan met deze methode gemakkelijk worden bewerkt.
• Er wordt geen warmte gegenereerd tijdens het werk, dus er is geen probleem met verharding van het werk of verandering in de structuur van het werkstuk.
• Niet-geleidende metalen of niet-metalen die niet kunnen worden bewerkt met ECM of EDM, kunnen er wel mee worden bewerkt.
• Het vormt geen chips van significante grootte.

Nadelen:

• Het is vrij langzamer dan andere mechanische processen.
• Gereedschapsslijtage is hoog omdat schurende deeltjes zowel het werkstuk als het gereedschap aantasten.
• Het kan alleen hard materiaal bewerken. Nodulair metaal kan met deze methode niet worden bewerkt.
• Het kan niet worden gebruikt om diepe gaten te boren.

Dit gaat allemaal over ultrasoon bewerkingsprincipe, werking, apparatuur, toepassing, voor- en nadelen. Als u vragen heeft over dit artikel, kunt u deze stellen door een opmerking te plaatsen. Als je dit artikel leuk vindt, vergeet dan niet om het op je sociale netwerken te delen. Schrijf u in op onze website voor meer interessante artikelen. Bedankt voor het lezen.