【正文】 工性，最終提高產(chǎn)品質(zhì)量和加工效率這一客觀需要推動了超聲加工技術(shù)的發(fā)展。因此，國內(nèi)外許多學(xué)者展開了對難加工材料加工方法的研究，其中以超聲加工較多。同時工作液受工具端面的超聲振動作用而產(chǎn)生的高頻變液壓沖擊波和空化作用，促使磨料懸浮液滲透到被加工材料的微裂縫內(nèi)，進(jìn)一步提高了材料去除效果。振動鉆削過程中，并不是利用整個周期，而是在極短的時間內(nèi)進(jìn)行切削，刀具在很小的位移上產(chǎn)生很大瞬時速度和加速度，在局部產(chǎn)生很高的能量，對工件作沖擊作用。超聲波加工是利用超聲頻振動的工具端面，通過磨料懸浮液去加工材料的一種工藝方法。且表面無殘余應(yīng)力、燒傷等不良現(xiàn)象。預(yù)緊后剛度好，定位精度高（重復(fù)定位精度高）。然后有變幅桿帶動用螺紋連接在它上面的研磨刀具一起振動。工具縱向磨損大小，主要決定于工具和工件材料的性質(zhì)。這時，鉆頭的長度應(yīng)滿足指定的要求，不能變化太大，否則會導(dǎo)致鉆頭端部振幅明顯減弱。根據(jù)加工材料光學(xué)玻璃硬度強(qiáng)，脆性較大的特性，本研究選擇聚晶金剛石(PCD)作為加工刀具的材料。PCD材料的耐磨性首先取決于PCD材料本身的微觀結(jié)構(gòu)和組成，金剛石結(jié)合界面程度越高，刀具的耐磨性越高；鈷含量愈低，其分布越均勻，刀具的耐磨性越高。沿直徑方向方向的壓縮性能(抗張強(qiáng)度)可由下式?jīng)Q定：式中—最大張應(yīng)力/MPa；—開列時的載荷/MN；D—試樣直徑/mm；t—試樣厚度/mm。則：λ／2=125 mm。當(dāng)工件表面積較小或批量較少時，使工具和變幅桿成為一個整體，否則可將工具用焊接成螺紋聯(lián)結(jié)等方法固定在變幅桿下端。換能器、變幅桿或整個振動系統(tǒng)應(yīng)選擇在振幅為零的駐波節(jié)點(diǎn)。整個振動系統(tǒng)應(yīng)選擇波節(jié)點(diǎn)支承固緊在機(jī)床上。 超聲波加工深小孔的實(shí)際應(yīng)用—對玻璃小孔的鉆削加工.超聲波振動加工技術(shù)，是利用超聲波發(fā)生器一換能器一變幅桿一模具頭的振動，帶動工作液中的磨料振動，在玻璃上產(chǎn)生空化、拋磨等作用，而實(shí)現(xiàn)對玻璃進(jìn)行加工。加工中選擇了4種不同粒度的碳化硅作為磨料，磨料與水的混合液作為工作液。加工時工具對工件應(yīng)有一個合適的進(jìn)給壓力，壓力過小，則工具末端與工件加工表面間的間隙增大，從而減弱了磨料對工件的撞擊力和打擊深度；壓力過大，會使工具與工件間隙減小，磨料和工作液不能順利循環(huán)更新，都會降低生產(chǎn)率。以上時，～。磨料懸浮液濃度低，加工間隙內(nèi)的磨粒就少，特別是加工面積和深度較大時可能造成加工區(qū)局部無磨料的現(xiàn)象，使加工速度大大下降。在加工中，：1，％。為避免出現(xiàn)嚴(yán)重邊崩的現(xiàn)象發(fā)生。磨料顆粒在工具三種運(yùn)動的綜合作用下，不斷地錘擊、沖擊、拋磨和刮擦硬脆材料的工件表面。由于硬脆材料的抗拉強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度小，對磨粒加壓時，就在硬脆材料加工表面的拉伸應(yīng)力最大部位產(chǎn)生微裂紋，工具的旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給運(yùn)動進(jìn)一步促進(jìn)了裂紋擴(kuò)展。因此，我們可將整個加工過程分為兩個階段考慮：當(dāng)工具、磨粒、工件三者不接觸時，只考慮超聲波振動，忽略工具旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給運(yùn)動的影響；當(dāng)工具、磨粒、工件三者接觸后，考慮超聲波振動、工具旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給運(yùn)動的綜合作用。其振動系統(tǒng)安裝在一根能上下移動的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌由上下兩組滾動導(dǎo)輪定位，使導(dǎo)軌能靈活可靠地上下移動。壓痕的形式及工件中產(chǎn)生的裂紋如下：當(dāng)工具回退進(jìn)入下一個推動磨料沖擊工件的循環(huán)時，工具旋轉(zhuǎn)到一個新的位置，工具端面下磨料顆粒也相應(yīng)發(fā)生滑動和滾動。在研究單顆磨粒與工件的相互作用的基礎(chǔ)上，給出單顆磨粒在一個振動循環(huán)內(nèi)去除的材料體積，然后計算出所有磨粒去除材料之和為整個過程的材料去除率。 工具端面的振動狀態(tài)在實(shí)際超聲波加工中，工具頭自振幅最高點(diǎn)向下運(yùn)動，在a時刻接觸到磨料顆粒，推動磨粒向下運(yùn)動，在b時刻磨粒到達(dá)其最低位置，由于工件的阻力作用，磨粒能到達(dá)最大沖擊深度6處。F為加工靜壓力，d為磨粒直徑, 為工轉(zhuǎn)速度，H 為超聲振動頻率。雖然從理論上說由于機(jī)床的的進(jìn)給，磨粒與工件問的實(shí)際滑動距離較小，但由于合成力的存在，工件受到的磨粒前進(jìn)方向的應(yīng)力增大，為裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展提供了有利條件，從而使得脆性材料的裂紋產(chǎn)生與擴(kuò)展可能性增加，使材料去除率變大?？紤]到實(shí)際加工中機(jī)床進(jìn)給速度相比于工具轉(zhuǎn)速較小，如工具直徑為Φ2mm，轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)／分時，而實(shí)際加工中由于工具直徑較小，且側(cè)面沒有加工能力，機(jī)床的進(jìn)給速度通常很小，約為l2mm/min，進(jìn)給速度過大會使工具頭端部承受側(cè)向力而發(fā)生彎曲，因此實(shí)際加工中(44)式中的材料去除率可用(43)式材料去除率代替。最大分層厚度還受工件材料性質(zhì)等因素的制約，分層厚度過大在加工過程中也會使工具由于軸向承受的壓力過大而發(fā)生彎曲，致使加工無法進(jìn)行?！?MHz之間。超聲波發(fā)生器的超聲波振動經(jīng)過發(fā)射器以射線形式透八金屬內(nèi)部 ,如果在超聲波射線的傳播道路沒有氣孔或裂縫,則射線一直射到金屬的另一面().（a）在另一端放一個超聲波接受器,它收到超聲波振動 ,放大器便把它放大,（）,因?yàn)闅饪谆蛄芽p里有空氣,超聲波就不能通過,在氣孔或裂縫與金屬的分界面上發(fā)生反射,這樣接受器收不到超聲波振動,放大器上就沒有數(shù)值指示出來。目前國內(nèi)還沒有可靠的檢驗(yàn)方法,大部分接管角焊縫處于不檢狀態(tài),潛在危險大。管道焊接的工藝，要求對口的內(nèi)圓半徑一致，即使是同規(guī)格的管道，由于在軋制時造成的橢圓度和厚度不一樣，也需要加工出內(nèi)坡口以便焊接，為便于超聲波探傷，要求將內(nèi)坡口加工德距焊接根部有一定的長度，一般不小于25mm。另外還有焊縫中的危險缺陷大致垂直于焊縫表面，用斜角探傷容易發(fā)現(xiàn)。實(shí)踐表明一次波優(yōu)于三次波，其有點(diǎn)在于：聲程短，因材質(zhì)衰減的能量損失少，聲束截面少，更容易發(fā)現(xiàn)根部缺陷和定量，在管壁上無多次反射，避免因管壁不光滑而導(dǎo)致反射能的損失。(c)（3）.對探測面的要求探測面必須平整，探測面粗糙程度越低，聲耦條件越好，判斷的準(zhǔn)確性就越高，否則就會給探傷帶來困難。 (3)測定探頭的主要參數(shù)，包括探頭前沿距離和折射角大小，必要時修磨探頭透楔塊，使其達(dá)到要求的折射角。要求去掉明顯的高低不平、焊渣和銹層。兩側(cè)共8點(diǎn)。初探的掃查可分3步進(jìn)行：①確定試塊溝槽調(diào)好搜索靈敏度，探查根部缺陷；②按點(diǎn)狀缺陷調(diào)好一次波搜索靈敏度，探查焊縫根部和中部缺陷；③按點(diǎn)狀缺陷調(diào)好二次波搜索靈敏度，探查焊縫上部缺陷。仔細(xì)觀察反射信號的波形和動態(tài)波形特征以及聲程特點(diǎn)，聯(lián)系探測部位和缺陷位置，綜合判斷缺陷的性質(zhì)。(1)從焊縫兩側(cè)探傷都發(fā)現(xiàn)反射波。④如果從兩側(cè)定位分別在遠(yuǎn)離探頭的一側(cè)，為幾何反射波。被評為不合格的焊縫，要在焊縫上標(biāo)明缺陷位置、深度、通知返工處理，返工后的焊縫要復(fù)查至合格為止。目前所用的超聲波清洗機(jī)中，空化作用和直進(jìn)流作用應(yīng)用得更多。肉眼能看到直進(jìn)流，垂直于振動面產(chǎn)生流動，流速約為10cm/s。由超聲波發(fā)生器發(fā)出的高頻振蕩信號，通過換能器轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振蕩而傳播到介質(zhì)清洗溶劑中，超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射，使液體流動而產(chǎn)生數(shù)以萬計的直徑為50500μm的微小氣泡，存在于液體中的微小氣泡在聲場的作用下振動。 第二超聲波在液體中傳播，使液體，與清洗槽在超聲波頻率下一起振動，液體與清洗槽振動時有自己固有頻率，這種振動頻率是聲波頻率，所以人們就聽到嗡嗡聲。超聲波清洗槽用堅固彈性好、耐腐蝕的優(yōu)質(zhì)不銹鋼制成，底部安裝有超聲波換能器振子；超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻高壓，通過電纜聯(lián)結(jié)線傳導(dǎo)給換能器，換能器與振動板一起產(chǎn)生高頻共振，從而使清洗槽中的溶劑受超聲波作用對污垢進(jìn)行洗凈。當(dāng)頻率低於20kHz時，工作噪音不僅變得很大，而且可能超出職業(yè)安全與保健法或其他條例所規(guī)定的安全噪音的限度。使用高頻可從幾個方面改善清洗性能。發(fā)現(xiàn)39。清洗溫度: 一般來說,超聲波在50℃85℃時,效果最好。超聲頻率：超聲波頻率越低，在液體中產(chǎn)生的空化越容易，產(chǎn)生的力度大，作用也越強(qiáng)，適用于工件粗、臟、初洗，頻率高則超聲波方向性強(qiáng)，適合于精細(xì)的物件清洗。C~60176。第六章 總結(jié)本章是這次畢業(yè)論文的重點(diǎn),通過對超聲波加工技術(shù)在機(jī)械研磨、深小孔加工、超聲波清洗和超聲波探傷這四個方面的的應(yīng)用做出了初步的探討和研究。最后，對超聲波加工技術(shù)在這五方面的應(yīng)用與常規(guī)加工技術(shù)的結(jié)果做出對比，超聲波加工技術(shù)在某些方面占據(jù)了絕對優(yōu)勢，比如精度、效率和穩(wěn)定性方面。通過這次的畢業(yè)設(shè)計，使我懂得對每一件事都要認(rèn)真負(fù)責(zé)、一絲不茍、還有團(tuán)隊精神的重要性；鍛煉了我潛心考察、勇于開拓與實(shí)踐的基本素質(zhì)；使我獲得了從文獻(xiàn)和生產(chǎn)實(shí)踐中獲取知識的能力；提高了我從別人經(jīng)驗(yàn)、從其它學(xué)科找到解決問題的新途徑的悟性；也使自己知道如何去學(xué)習(xí)、去思考。其次，在這次設(shè)計過程中，鞏固了我以前所學(xué)的知識，包括現(xiàn)代制造技術(shù),現(xiàn)代工程材料與熱處理效果等等，同時在知識的綜合運(yùn)用、思考能力方面有了很大的提高。因?yàn)樗耸刮壹由盍藢局R的理解外，更使我們獲得了走向?qū)嵺`、投入社會所必需的基本素質(zhì)，使我通過了從校園走向工作崗位的重要環(huán)節(jié)。其實(shí)，做畢業(yè)設(shè)計的目的就在于此。于興芝，張成光. . 38 。在這里衷心祝福老實(shí)們?nèi)f事順心，健康快樂！參考文獻(xiàn)[1] Cutting as a Nonlinear Process [J] 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International Journal of Machine Tools amp。在本次畢業(yè)論文中,我忠心感謝熊偉老師以及其他答辯論文組的給予我的許多幫助,多虧老師在萬忙中抽出時間幫我指導(dǎo)和修改論文。尤為重要的是，經(jīng)過本次論文，我已初步掌握了有關(guān)超聲加工的基本原理和的超聲波加工的一些應(yīng)用，而且在很大程度上提高了自己的獨(dú)立思考能力和自己動手的能力。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我有了很大收獲。這有待于學(xué)者和工程師去進(jìn)行改進(jìn)研究，相信在不久的將來，超聲波加工技術(shù)會更加廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)而造福于社會。加工時在工具頭與工件之間加入液體與磨料混合的懸浮液，并在工具頭振動方向加上一個不大的壓力進(jìn)行加工的,只要換上不同的工具即可。清洗效果好，清潔度高且全部工件清潔度一致清洗速度快，提高生產(chǎn)效率，不須人手接觸清洗液，安全可靠 對深孔、細(xì)縫和工件隱蔽處亦可清洗干凈 對工件表面無損傷，節(jié)省溶劑、熱能、工作場地和人工等。C~40176。清洗介質(zhì)的化學(xué)作用可以加速超聲波清洗效果，超聲波清洗是物理作用，兩種作用相結(jié)合，依對物件進(jìn)行充分、徹底的清洗。市場上常用頻率的產(chǎn)品有28KHz、32KHz、40kHz。如果功率保持不變，空化泡變小，其釋放的能量相應(yīng)減少，這樣有效地減小了對工件表面的損傷。 高頻通常被用于清洗較小、較精密的零件，或清除微小顆粒。清洗槽是盛放清洗液和被清洗零部件的容器。只有液體中的空氣氣泡被完全拖走，空化作用的真空核群泡才能達(dá)到最佳效果。并在氣泡閉合時產(chǎn)生沖擊波,在其周圍產(chǎn)生上千個大氣壓,破壞不溶性污物而使他們分散于清洗液中,當(dāng)團(tuán)體粒子被油污裹著而黏附在 清洗件表面是,油被乳化,固體粒子及脫離,從而達(dá)到清洗件凈化的目的。 （3）加速度：液體粒子推動產(chǎn)生的加速度。在減壓力作用時，液體中產(chǎn)生真空核群泡的現(xiàn)象，在壓縮力作用時，真空核群泡受壓力壓碎時產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力，由此剝離被清洗物表面的污垢，從而達(dá)到精密洗凈目的。缺點(diǎn)：①要由有經(jīng)驗(yàn)的人員謹(jǐn)慎操作； ②對粗糙、形狀不規(guī)則、小、薄或非均質(zhì)材料難以檢查； ?、蹖λl(fā)現(xiàn)缺陷作十分準(zhǔn)確的定性、定量表征仍有困難。(3)從兩側(cè)探測，()標(biāo)記點(diǎn)上均出現(xiàn)反射波，且定位均在同一位置，則為缺陷波。②如果定位均在靠近探頭的一側(cè)，則為2個缺陷。儀器的參數(shù)、測厚數(shù)據(jù)、焊口編號以及發(fā)現(xiàn)缺陷的有關(guān)數(shù)據(jù)要作好詳細(xì)記錄。(3)細(xì)探。ⅲ.探測步驟調(diào)整掃描速度和探傷靈敏度。(3)涂耦合劑。(5)制作定位尺。(d)（4）.管道焊縫探傷流程ⅰ.必要的準(zhǔn)備工作(1)了解所探管道的系統(tǒng)圖、焊縫的結(jié)構(gòu)形式及焊縫工藝。～15176。檢查這種缺陷可以將焊縫表面適當(dāng)?shù)卮蚰テ秸?，用斜探頭再焊縫加強(qiáng)面上順焊接的方