CN101028662A

CN101028662A - 无磨料超声加工工艺

Info

Publication number: CN101028662A
Application number: CN 200710091243
Authority: CN
Inventors: 贾宝贤
Original assignee: Harbin Institute of Technology Weihai
Current assignee: Harbin Institute of Technology Weihai
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2007-09-05

Abstract

一种超声加工工艺，属于特种加工技术领域，适用于加工硬脆材料。其特征在于，加工时只用纯液体做工作液，不加任何磨料，依靠超声波的空化效应去除工件上的材料，达到加工的目的。工艺装置由超声波发生器、超声波换能器、超声加工工具、工作液箱和工作台组成。声波换能器驱动加工工具或者工具以超声频振动，工具与工件之间充满工作液。本发明解决了传统超声加工中工具易磨损、加工精度不易保证、磨料易污染工件、工作液循环系统磨损快、加工环境脏等问题。该发明技术方案简单，具有加工精度高、不污染工件、节省磨料、环境清洁等优点。

Description

无磨料超声加工工艺

(一)技术领域本发明涉及的是一种超声加工工艺，属于特种加工技术领域，适用于硬脆材料的加工。

(二)背景技术随着机械、微机电产品质量的不断提高，对硬脆材料零件、微器件的精度和洁净度要求不断提高。超声加工在硬脆材料的精密、微细加工方面具有独特的优越性。它既不依赖材料的导电性，也没有宏观切削力，也不会产生热效应。但是，目前的超声加工是用磨料与液体组成的悬浮液进行的，加工中主要靠磨料粒子的冲击和微切削作用来去除材料。由于磨料的存在，加工中磨料在对工件材料去除的同时，也对工具反复切削，工具工作时间越长的部位，被磨料切削的次数越多，损耗就越严重，这样工具在打孔过程中就形成了锥形，长度也变短。同时磨料也会对工件上的已加工表面产生多次微切削，使加工出的孔出现上大下小的喇叭口形状。磨料颗粒在加工过程中常常被挤入工件的已加工表面，镶嵌在工件上，严重污染了工件表面，这对于硅微器件等微机电器件来说是非常有害的。另外，磨料的存在还使得工作液循环系统磨损加重，使工作环境不够清洁。

基于以上分析，本发明提供一种无需磨料的超声加工方法，即用不加任何磨料的水或其它液体作工作液，利用超声波的空化效应，直接去除工件上的材料，达到加工的目的。

(三)发明内容本发明的目的在于克服现有技术中的不足和缺陷，提供一种无磨料超声加工工艺，使其减小工具磨损、增加孔的加工精度、不污染工件、节省磨料、环境清洁。

本发明的目的是这样实现的：在工作液箱中装有无磨料工作液，工件安装在机床工作台上，工件或工具与超声波换能器联结，在超声波的激励下，使工件或工具产生超声振动，实现超声去除加工。

本发明的优点在于：1、无磨料工作液不存在对工具的微切削问题，从根本上解决了工具在加工中的磨损问题；2、工件已加工表面也不存在多次被切削问题，容易保证加工精度；3、避免了磨料镶嵌在工件表面上，污染工件的问题；4、避免了磨料对工作液循环系统造成的磨损；5、节省了磨料；6、没有磨料污染，工作环境更清洁。

(四)附图说明图1是本发明的I型结构示意图；图2是本发明的II型结构示意图。

(五)具体实施方案下面结合附图举例对本发明作更详细的描述：

实施例一，上面的工具振动。如图1所示，加工工艺系统包括超声加工机床本体1，超声波换能器2，超声波加工工具3，工作液箱4，在工作液箱中的无磨料工作液5，工件6。超声波换能器2与超声波加工工具3联接，工件6固定在工作液箱4中，工具3在超声波换能器2的驱动下产生超声振动，通过工作液5加工工件。

实施例二，下面的工件振动。如图1所示，加工工艺系统包括超声加工机床本体1，超声波加工工具2，工作液箱3，在工作液箱中的无磨料工作液4，工件5，超声波换能器6。超声波换能器6与工件5联接，超声波换能器6固定在工作液箱3中，工件5在超声波换能器6的驱动下产生超声振动，工具2通过工作液4加工工件。

Claims

1、一种超声加工工艺，其特征在于不用任何磨料直接利用超声空化效应进行去除加工的工艺。工艺系统由超声波发生器、超声波换能器、超声加工工具、工作液箱和工作台组成。

2、根据权利要求1所述的无磨料超声加工工艺和系统，超声波换能器驱动加工工具或者工件以超声频振动，工具与工件之间充满无磨料工作液。