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超声波车削介绍

超声振动切削,是使刀具以20-50KHz的频率、沿切削方向高速振动的一种特种切削技术。

工作原理

超声振动切削从微观上看是一种脉冲切削。在一个振动周期中,刀具的有效切削时间很短,大于80%时间的里刀具与工件、切屑完全分离。刀具与工件、切屑断续接触,这就使得刀具所受到的摩擦变小,所产生的热量大大减少,切削力显著下降,避免了普通切 削时的“让刀”现象,并且不产生积屑瘤。

利用这种振动切削,在普通机床上就可以进行精密加工,圆度、圆柱度、平面度、平行度、直线度等形位公差主要取决于机床主轴及导轨精度,最高可达到接近零误差,使以车代磨、以钻代铰、以铣代磨成为可能。与高速硬切削相比,不需要高的机床刚性,并且不破坏工件表面金相组织。在曲线轮廓零件的精加工中,可以借助数控车床、加工中心等进行仿形加工,可以节约高昂的数控磨床购置费用。

性能指标

切削力小,约为普通刀具切削力的 1/3-1/10。  

加工精度高,主要取决于所用机床精度,所加工工件形位公差几乎可接近机床相关精度。   

切削温度低,工件保持室温状态。   

不产生积屑瘤,工件变形小,没有毛刺。   

切削表面粗糙度低,可接近理论粗糙度值,最高可达Ra0.2以下。  

被加工零件的“刚性化”,即与普通切削相比,相当于工件刚性提高。

加工过程稳定,能有效消除颤振。

切削液的冷却、润滑作用提高。  

刀具耐用度呈几倍到几十倍提高。  

 被加工表面呈压应力状态,零件疲劳强度、耐磨性、耐腐蚀性提高。   

切削后的工件表面呈彩虹效果。

应用范围

由于超声振动切削有如此多的优点,所以可广泛应用于航空、航天、军工等领域各种难加工材料的切削加工。

难加工材料切削:如耐热钢、钛合金、恒弹性合金、高温合金、不锈钢、冷硬铸铁、工程陶瓷、复合材料和花岗岩等。

加工淬硬钢零件及超硬零件,能得到很高的加工精度和表面质量:用硬质合金刀具可以很轻松地加工硬度达 HRC60以上的淬硬钢零件,如高速钢、轴承钢等;用 PCD刀具加工硬质合金,可以大大提高刀具的耐用度。

成型切削:利用成型切削刀具加工各种类型的轮廓曲面及内外球面、过度圆弧、锥面等。

细长杆件及薄壁件车削加工。

超细直径零件车削加工。 

超精密加工。

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