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超音波加工研究の紹介

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更新時間 : 2019-09-12 19:03:51
超音波処理技術は急速に発展しました。特に機械加工が困難な材料の分野で、超音波振動システム、深穴加工、伸線ダイスおよびキャビティダイ研削、超音波複合加工の分野で広範な研究と応用を行っています。性的プロセスの問題は良い結果を達成しています。

超音波振動システムは、トランスデューサー、ホーン、およびツールヘッドで構成され、超音波機器の中核部分です。従来のアプリケーションでは、超音波振動システムは主に1次元の縦振動モードを使用し、「フルチューニング」モードで動作します。しかし、近年、超音波技術の基礎研究の進展とさまざまな分野での実用化の特別なニーズにより、作業モード、設計計算、振動モード、および振動システムの応用研究が新たに進歩しました。

日本では半波長曲げ振動システムの開発に成功しています。切削工具は、半波長並進振動システムの細い端部に取り付けられています。振動システムのトランスデューサーの圧電セラミック片は、半円形状と2つの上部と下部を採用して、2つの上部と下部を形成します。半円形の圧電トランスデューサー(圧電振動子)は、小型化、シンプルな構造、剛性の向上が特徴です。

日本はまた、新しいタイプの「縦曲げ」タイプの振動システムを開発しました。これは、手持ち型の超音波複合振動研削盤にうまく適用されています。システムの圧電トランスデューサは、半円形の圧電セラミック片を使用して、「縦曲げ」タイプの複合振動を生成します。

日本の金沢工業大学の研究者は、硬くて脆い材料を処理するための超音波低周波振動複合掘削システムを開発しました。ダイヤモンドセンタードリルの超音波振動とワークピースの低周波振動を組み合わせて、複合振動ドリル装置が製造されます。これは、ドリル力とドリル精度の変化と穴の表面品質を検出し、さまざまな組み合わせのデバイスA一連の実験は、振動条件下で行われました。実験結果は、ダイヤモンドセンタードリルの超音波振動とワークピースの低周波振動を組み合わせることは、硬くて脆い材料を処理するための効果的な方法であることを示しています。

サウスイースト大学は、新しい超音波振動切断システムを開発しました。このシステムは、超音波発生器、マッチング回路、カスケード圧電結晶、共振アーバー、支持調整機構、およびカッターで構成される圧電トランスデューサーを使用します。発電機が超音波電圧を出力すると、カスケード接続された結晶に機械的な超音波伸縮が発生し、共振アーバーを直接駆動して超音波振動を実現します。このデバイスは、エネルギー伝達リンクが少なく、エネルギー漏れが少なく、電気機械変換効率が最大約90%であり、構造が単純で、サイズが小さく、操作が簡単です。

Shenyang Institute of Aeronautics and Astronauticsは、ねじれホーンの接線方向を縦方向に振動させるときに、磁歪トランスデューサーを使用して、ねじれホーンの小端で超音波発生器を出力する、ボーリング用の超音波ねじり振動システムを確立しました。円周方向のねじり振動、ボーリングツールとねじり振動ホーン間のモースコーンとねじ山の接続、出力は500W未満、周波数は16〜23 kH z、周波数は自動追跡性能を備えています。

Northwestern Polytechnical Universityは、内部研削盤で硬くて脆い材料を処理できる超音波振動研削装置を設計しました。装置は、超音波振動システム、冷却循環システム、グラインダー接続システム、超音波ジェネレーターで構成され、超音波トランスデューサーは縦型複合トランスデューサー構造を採用し、冷却流体は冷却循環システムで冷却液として使用されます;研削盤接続システム補助サポート、ブレーキ機構、内部研削盤接続ロッドで構成されています。研削装置のツールヘッドの回転精度は、内側の円筒研削盤スピンドルの精度によって保証されます。構造は、特殊な超音波研削盤のスピンドルシステムよりもはるかに単純であるため、コストが低く、生産用途に適しています。
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