云浮超声波｜将超声振动引入磨削加工跟能够提高加工质量和效率？

磨削是零件获得高尺寸精度、低表面粗糙度的主要方法，因此被广泛应用在机械加工中。

但是，由于产品质量要求的不断提高和材料的不断更新，尤其是一些难加工材料的大量使用，使得普通磨削中经常出现的砂轮堵塞和磨削烧伤现象更加突出。国内外的大量研究和试验结果证明，在磨削加工中引入超声振动，可以有效地解决砂轮堵塞和磨削烧伤问题，提高磨削质量和磨削效率。

超声磨削装置

纵向振动超声磨削装置示意图

根据砂轮的振动方向，超声磨削装置可分为纵向振动超声磨削装置，弯曲振动超声磨削装置和扭转振动超声磨削装置三种类型。下面分别予以介绍。

纵向振动超声磨削装置

用于小孔磨削的纵向振动超声磨削装置，如图所示。

砂轮与砂轮座的连接方法有以下两种：

① 粘接法，采用环氧树脂将砂轮与砂轮座粘接起来。如果粘接不完全，起主要作用的砂轮的外圆表面就不产生振动，即使能振动起来，也会由于严重的发热，或者产生高音啸叫，顷刻间粘接部分就会脱落下来。

② 烧结法，将砂轮材料直接压注在砂轮座上，然后烧结成一体。这种方法不会产生粘接法中存在的问题，但砂轮座消耗量大。

弯曲振动超声磨削装置

用于平面和外圆磨削的弯曲振动超声磨削装置如图所示。指数形变幅杆的输入端与振动轴连接在一起。指数形变幅杆的输出端与砂轮座、砂轮连接在一起。换能器、变幅杆以及振动轴均做纵向振动。空心套筒安装在振动轴的两个位移节点上。

弯曲振动超声磨削装置示意图

采用圆锥滚子轴承，可以使空心套筒在摩擦及振摆都比较小的情况下进行回转。这样，超声振动系统（不含砂轮）就能在回转的同时进行纵向振动。

扭转振动超声磨削装置

将超声磨削应用在螺纹、齿轮或成形表面的磨削加工中，其振动方向必须施加在砂轮的回转方向（圆周方向）上，即扭转振动方向。否则，不但不会获得良好的加工效果，反而会降低加工精度，这种装置称为扭转振动超声磨削装置。

以上介绍的三种装置中，都是让砂轮产生超声频振动。实际上，在大批量生产中，还可以让工件产生超声频振动，砂轮不振动。这种装置可以有效地解决砂轮更换、循环水密封、 碳刷和集流环在高速旋转条件下工作的可靠性问题。

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