超声波加工激光加工.pptVIP

工作原理激光器工件工作台光阑反射镜聚焦镜电源无论是哪一种激光加工的方法，都要将一定功率激光束聚焦于被加工物体上，使激光与物质相互作用。一般都是利用激光的热效应第30页，共47页，星期日，2025年，2月5日激光分类：以能量划分，激光可大致可分为三类：低能量激光：以气体为激光介质，例如在超级市场中常用的条形码扫描仪，就是用氦气和氖气作为激光介质的；中能量激光：例如在课堂上用的激光指示器；高能量激光：一般用半导体作为激光介质，输出的功率可高达500mW。用于热核聚变实验的激光可发射出时间极短但能量极高的激光脉冲，其脉冲功率竟可达10～14W，这激光可产生达一亿度的高温，引发微粒状的氘-氚燃料进行热核聚变。第31页，共47页，星期日，2025年，2月5日激光加工应用吸收激光材料加热熔化与汽化第32页，共47页，星期日，2025年，2月5日加工材料范围广：适用于加工各种金属材料和非金属材料，特别适用于加工高熔点材料，耐热合金及陶瓷、宝石、金刚石等硬脆材料。加工性能好：工件可离开加工机进行加工，可透过透明材料加工，可在其他加工方法不易达到的狭小空间进行加工。加工精度较高：非接触加工方式，热变形小，。可进行微细加工：激光聚焦后焦点直径理论上可小至1μ以下，实际上可实现φ0.01mm的小孔加工和窄缝切割。加工速度快，效率高。激光加工不仅可以进行打孔和切割，也可进行焊接、热处理等工作。激光加工可控性好，易于实现自动控制。加工设备昂贵。激光加工特点第33页，共47页，星期日，2025年，2月5日第1页，共47页，星期日，2025年，2月5日超声波加工的机理与特点频率超过16000Hz的声波称为超声波超声波加工的机理超声波是由压电晶片（如石英、钛酸钡等）的逆压电效应产生的第2页，共47页，星期日，2025年，2月5日超声波的特性超声波能传递很强的能量当超声波经过液体介质传播时，将以极高的频率压迫液体质点振动，在液体介质中连续地形成压缩和稀疏区域，由于液体基本上不可压缩，由此产生压力正、负交变的液压冲击和空化现象，从而引起固体物质分散、破碎等效应通过不同介质时，在界面上发生波速突变，产生波的反射和折射现象在一定条件下，会产生波的干涉和共振现象第3页，共47页，星期日，2025年，2月5日利用超声波的特性进行加工的工艺称为超声加工超声加工是利用工具端面作超声振动，通过磨料悬浮液加工脆硬材料的超声加工是磨粒在超声振动作用下的机械撞击和抛磨作用以及超声空化作用的综合结果，磨粒的撞击作用是主要的超声加工是基于局部撞击作用，因此越是脆硬的材料，越易进行超声加工。而选择工具材料时则应使之既能撞击磨拉，又不致使自身受到破坏第4页，共47页，星期日，2025年，2月5日超声加工原理图第5页，共47页，星期日，2025年，2月5日超声波发生器---产生超声频电振荡。换能器---把声频电振荡转变为超声频的机械振动。变幅杆----将振幅放大到0.0l—0.15mm，再驱动工具端面作超声振动。悬浮液---工具与工件间不断注入磨料悬浮液，当工具端面以超声频冲击磨料时，磨料再冲击工件，迫使加工区域内的工件材料不断被粉碎成很细的微粒脱落下来。第6页，共47页，星期日，2025年，2月5日加工精度高、表面粗糙度小、加工质量好工具和工件无需复杂的相对运动，超声加工机床结构简单工件表面宏观切削力很小，切削应力、切削热很小，不会引起变形和烧伤适合加工各种硬脆材料，特别是不导电的非金属材料超声波加工的特点工具可用软材料，易制成复杂形状第7页，共47页，星期日，2025年，2月5日超声加工设备包括超声发生器、超声振动系统、机床本体和磨料工作液循环系统超声波加工装置的构成及关键部件CSJ-2型超声加工机床第8页，共47页，星期日，2025年，2月5日超声波发生器将工频交流电转变为有一定功率输出的超声频电振荡，以提供工具端面往复振动和去除被加工材料的能量基本要求：输出功率和频率在一定范围内连续可调，最好能具有对共振频率自动跟踪和自动微调的功能；还要求结构简单、工作可靠、价格便宜、体积小等有电子管式、晶体管式第9页，共47页，星期日，2025年，2月5日超声振动系统将高频电能转变为机械能，使工具端面作高频率小振幅的振动以进行加工压电陶瓷换能器第10页，共47页，星期日，2025年，2月5日磁致伸缩换能器——镍棒长度应等于超声波半波长或其整数倍，使之处于共振状态（20kHz的换能器，其长度为125mm）第11页，共47页，星期日，2025年，2月5日几种变幅杆声学头的固定—