【正文】 如果兩等截面桿的長度相等，則構(gòu)成具有變截面過渡段的階梯形變幅桿。在向高溫介質(zhì)或腐蝕介質(zhì)幅輻射超聲能量時(shí)，還可以借助于變幅桿把換能器與惡劣環(huán)境隔離開，使換能器避免被腐蝕，減少受到熱的影響。 B、環(huán)形換能器 環(huán)形磁致伸縮換能器也是由薄片磁致伸縮金屬材料，經(jīng)沖孔成型、氧化絕緣、疊集成塊、退火等工藝制成其結(jié)構(gòu)形式如圖 28所示。一般放大器與負(fù)載 8 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 9 頁共 45 頁 之間的匹配只牽涉到阻抗變換，而超聲波發(fā)生器與負(fù)載之間的匹配則除了阻抗變換之外，還有一項(xiàng)很重要的內(nèi)容 ——調(diào)諧，即選用一定值的電抗元件，使之在工作頻率上與負(fù)載中 的電抗成分諧振。同樣，當(dāng)位移振幅一定，而頻率增高時(shí)，也可提高加工速度，但頻率提高后，振動能量的損耗將增大。 超聲加工技術(shù)的發(fā)展及其取得的應(yīng)用成果是可喜的。 超聲加工技術(shù)的發(fā)展趨勢和未來展望 隨著傳統(tǒng)加工技術(shù)和高新技術(shù)的發(fā)展，超聲振動切削技術(shù)的應(yīng)用 日益廣泛，振動切削研究日趨深入，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。另外，工具電極的超聲振動還可以起到清洗縫隙的作用，并采用該技術(shù)對 Al2O3/(W， Ti)C、 Al 2O3/Ti B 2 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 3頁共 45頁 Al2O3/TiB2/SiCw3種 Al2O3基陶瓷刀具材料表面定位方孔進(jìn)行加工，研究了 其加工機(jī)理和加工參數(shù)對不同陶瓷材料加工效率、加工表面粗糙度的影響規(guī)律。該方法是在鉆孔后對孔進(jìn)行精加工處理，通過機(jī)械 ——超聲強(qiáng)化處理，在普通機(jī)床上達(dá)到精鉸、研磨的精度，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。對于超聲波技術(shù)的探究的人越來越多，更多的超聲加工技術(shù)被應(yīng)用于各種生產(chǎn)加工，已經(jīng)涉及到許多領(lǐng)域，在各行各業(yè)發(fā)揮了突出的作用。 1996年，日本東京大學(xué)在超聲 加工機(jī)床上，利用電火花線切割加工工藝在線加工出微細(xì)工具，并成功地利用超聲加工技術(shù)在石英玻璃上加工出直徑為 φ15μm的微孔。研究指出，加工過程中材料產(chǎn)生微裂紋是材料去除的主要原因。 沈陽工業(yè)學(xué)院研究了采用電鍍金剛石工具頭對瑪瑙進(jìn)行鉆孔的可行性以及加工參數(shù)與材料去除率的關(guān)系。尤其是對硬脆性材料的超精密切削加工、微細(xì)部位和微細(xì)模具的超精密切削加工等方面還需要進(jìn)一步研究。 另外，磨料懸浮中的超聲空化效應(yīng)對加工也有很大的作用。 ① 橋式功率放大器 橋式功率放大器可分成半橋式功率放大器和全橋式功率放大器兩種形式。疊片上有孔，在疊片中形成閉合磁回路，漏磁少，并有利于散熱。在超聲振動系統(tǒng)工作過程中，由超聲換能器輻射面所產(chǎn)生的振動幅度較小，所以必須借助變幅桿的作用將機(jī)械振動質(zhì)點(diǎn)的位移量和運(yùn)動速度進(jìn)行放大，并將超聲能量聚集在較小的面積上，產(chǎn)生聚能作用。在有些應(yīng)用場合需要特別高的振動速度時(shí)，也常用到長度滿足共振條件的復(fù)合形變幅桿。 一般超聲波鉆床由超聲波發(fā)生器、換能器、變幅桿和輔助機(jī)構(gòu)等組成。簡單形又可分為指數(shù)形、圓錐形、懸鏈形、階梯形。有兩種情況出現(xiàn)： 。超聲加工處理設(shè)備利用超聲換能器的作用將超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的超聲頻電能轉(zhuǎn)換成超聲振動的機(jī)械能，并通過變幅桿進(jìn)行振幅放大和聚能后再傳輸?shù)焦ぞ哳^，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對工件的超聲加工處理。如下我將主要部分作進(jìn)一步介紹。展望未來，超聲加工技術(shù)的發(fā)展前景是美好的。 現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)及實(shí)用 振動切削加工系統(tǒng)輸出功率尚小、能耗高，因此，期待實(shí)用的大功率振動切削系統(tǒng)早日問世。結(jié)果表明，材料去除率與大理石的力學(xué)性能有關(guān)，在同樣的加工條件下，材料的強(qiáng)度和斷裂韌性越高，其去除率越低，加工精度越高。該工藝將超聲振動引入 1 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 2 頁共 45 頁 到精密電火花加工中，通過研究超聲振動對電火花精加工過程的影響，開發(fā)出了一種將超聲和電火花結(jié)合在一起的新型 4軸電火花加工裝置。特別是對難加工材料的深孔鉆削來說，會出現(xiàn)很多問題。英國申請了電火花超聲復(fù)合穿孔的專利，該裝置主要用于加工在導(dǎo)電基上有非導(dǎo)電層的零件，如在金屬基上涂有壓電陶瓷層的零件。通過模擬陶瓷材料超聲加工的力學(xué)特性對 材料去除機(jī)制進(jìn)行分析，研究發(fā)現(xiàn)，低沖擊力會引起陶瓷材料結(jié)構(gòu)的變化和晶粒的錯位，而高沖擊力會導(dǎo)致中心裂紋和凹痕。研究指出，研磨軌跡的增長和超聲 振動脈沖力的作用是提高研磨效率的根本原因。美國、英國、德國和新加波等國的大學(xué)以及國內(nèi)的北京航空航天大學(xué)和上海交通大學(xué)已開始這方面的研究工作。無數(shù)磨料顆粒連續(xù)不斷的沖擊，可使加工工件的表面破碎和去除。電路圖如下圖 23所示。 第 10頁共 45頁 圖 27窗式磁致伸縮換能器 這種換能器的特點(diǎn)是從兩端面輻射超聲波。 ② 壓電換能器的結(jié)構(gòu)形式 超聲加工處理設(shè)備中常用的壓電換能器結(jié)構(gòu)形式有：薄長片形換能器、圓環(huán)形換能器、薄圓片形換能器和夾心式換能器。單一變截面桿 如圖 211 所示。 壓電換能器有以下