數控雕刻機外文翻譯(doc 40頁)

內容摘要
超聲波加工適合切削不導電、脆性材料，例如工程陶瓷。與其他非傳統加工，如激光束、電火花加工等不同，超聲波加工不會導致工件表麵熱損傷或顯著的殘餘應力，這對脆性材料尤其重要。超聲波加工的基本原理，包括材料去除原理，各類操作參數對材料切除率、刀具磨損、工件精確度要求都有敘述，並著重表述了在加工工程陶瓷上的應用，製造複雜的三維立體陶瓷的問題也在敘述當中。
1 概述超聲波加工及其應用
超聲波加工是一種非傳統機械切削技術，通常與低材料去除率有關，它並不被加工材料的導電率和化學特性所限製，它用於加工金屬和非金屬材料，非常適合於脆性大，硬度高於40HRC[6–12]的材料，比如無機玻璃、矽片、鎳、鈦合金等等 [13–24]，有了它，76um 的小孔也能加工，但是被加工的孔深度與直徑之比限製在 3 比 1 之內 [8, 12]。
超聲波加工的曆史可以追溯到 1927 年，R. W. Wood 和 A. L. Loomis 發表的論文，1945年。有關於超聲波的第一項專利給了 L. Balamuth，現在超聲波加工已經分化很多領域，超聲波鑽削、超聲波切削、超聲波尺寸加工、超聲波研磨技術和懸浮液鑽孔法，然而，在 20世紀 50 年代初隻普遍知道超聲波衝磨或 USM[8,25, 28, 30, 31]。
在超聲波加工中，高頻率的電能通過換能器/增幅器被轉變為機械振動，之後通過一個能量集中裝置被傳送出去, 例如變幅杆/刀具組件[1, 17, 18, 30, 32]。這導致刀具沿著其縱向軸線以振幅 0-50μm 高頻率振動（通常≥20KHz）[16, 33, 34]，典型額定功率範圍從50～3000W[35]不等，在某些機器上可以達到 4kw。一個受控靜負載被施加於刀具和磨料懸浮液（由研磨材料的混合物組成、例如碳化矽，碳化硼等等，懸浮在水或油中）被泵傳送到切削區域，刀具的振動導致磨料顆粒懸浮在刀具和工件表麵間，通過微型片衝擊工件表麵從而去除材料[19]。圖 1 展示了設置 USM 使用磁致伸縮或壓電換能器釺焊和螺紋加工。

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