超声加工原理

---

超声加工的基本原理是：令工具作超声振动，此振动使工作液中的悬浮磨粒对工件进行加工．图4-3是超声加工示意图．

图4-3 超声加工示意图

1—磁滞伸缩换能器；2—变幅杆；3—工具；4—磨料悬浮液；5—超声波发生器；6—直流电源；7—工件；8—泵

加工时，超声波发生器5通过换能器1产生超声波(频率通常为16～25kHz)，此波因振幅太校仅0．005～0．01mm，不能用于加工，需通过变幅杆2放大至0．01～0．1mm，再传给工具3．工具3与工件7之间充满了液体(水或煤油)与磨料(氧化铝或碳化硅等)混合的悬浮液．工具以很小的压力压在工件上．工作液中悬浮的磨粒在工具的超声振动下，以高速不断冲击工件加工表面．磨料打击工件表面的加速度可达重力加速度的10⁴倍．工件表面加工部位在如此强力冲击下破坏变成粉末，从而将工具端面的形状“复印”在工件表面上．

这里指出下述几点：

①悬浮液中磨料的不断机械冲击，是超声加工的主要因素，但不仅是这一个因素；

②由于工具端部的超声振荡而产生的“空化”现象，令工件表面形成液体空腔，促使液体进入工件缝隙处，空腔的瞬间空化，更会加速磨料对工件表面的破碎作用；

③可以认为，超声加工正是磨料的机械冲击与空化作用的综合结果．