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浅析金属材料加工中的振动利用问题

作者:   发布时间:2016-03-21

振动问题一直存在于金属材料的加工过程中,很多专家学者展开了此方面的研究,关注如何消除或者减小加工过程中的振动问题,长期以来也没有得到很好的解决,换个角度思考,将金属材料加工过程中的振动加以利用,转弊端为优势,对振动问题能够很好的解决,金属材料加工过程中的振动应用即通常称为的振动加工,振动加工是将被加工材料或者加工刀具上施加一定频率和振幅的振动,在特定的条件下,被加工的金属材料的变形阻力被有效降低,加工质量得到了很大的改善,将振动应用到金属材料的加工中具有一定的现实意义。 一、将振动转化为应用的意义    金属材料加工中的振动应用一般是人为的激起材料或者刀具的振动,主要是通过振动器或者振动电源来实现,将振动转化到应用上的意义体现在以下几个方面。 1.扩大了可加工的金属材料范围    一些含碳的金属材料,由于加工过程中的刀具磨损严重,导致了其加工的效率很低,还有一些超硬超脆性的材料,由于材料加工的变形阻力大,工件易破碎,都是加工中的难题,将振动应用于材料加工过程中,能够提高材料的加工效率,进一步提高已加工表面的质量。例如,对于粘性材料的加工,普通的加工过程,由于工件材料的粘附作用,很容易在刀具的表面形成积屑瘤,影响加工的顺利进行,积屑瘤在加工中受力被切屑带走,很容易损坏刀具,将振动应用与加工过程中,就能有效的抑制积屑瘤的生成。 2.扩大材料加工的结构形式    对于一些复杂结构的加工,普通的加工方法存在一定的问题,将振动应用于加工的过程中就能有效的解决这个问题。例如,薄壁工件的加工,普通加工由于刀具进给的连续性,导致材料持久受力,工件在加工过程中容易产生变形,振动应用与加工中,材料间歇性受力,能够有一个弹性恢复的过程,于是薄壁工件的加工成为可能。 3.提高工件的加工质量 一般的金属材料加工容易产生毛刺,对提高加工表面的加工质量很不利,将振动应用与材料加工过程中,就能抑制毛刺的生成,提高加工表面质量。 二、金属材料加工中的振动应用方法 1.振动拉伸    振动应用于金属材料加工最早的就是振动拉伸,主要分为低频振动和高频振动。高频振动拉伸主要是利用超声波激发整体装置的共振,超声波驱动电源与换能器相联接,换能器与变幅杆联接,变幅杆的作用是放大超声波,放大的比例与换能器的设计比例有关,在得到相关尺寸后,有相关的公式可以进行计算