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什么是超聲波加工
你聽說過超聲波加工嗎？它也被稱為超聲波振動加工，是一種通過利用高頻振動結合顆粒來去除工件材料的制造工藝。
超聲波工具本質(zhì)上會制造許多微小的振動，隨著時間的推移，這些振動會從它所使用的工件中去除材料。
超聲波加工是一種減材制造工藝，通過工具在細小磨料顆粒存在的情況下，對零件表面進行高頻、低振幅的振動，從而去除零件表面的材料。
工具以0.05到0.125毫米（0.002到0.005英寸）的振幅垂直或正交于零件表面移動。
細小的磨料顆粒與水混合形成漿液，這種漿液分布在零件和工具的尖端之間。磨料顆粒的典型粒度范圍為100到1000，其中較小的顆粒（較高的粒度編號）會產(chǎn)生更光滑的表面光潔度。
超聲波振動加工通常用于脆性材料以及硬度較高的材料，因為其微觀裂紋機制。
在超聲波加工中，工具會產(chǎn)生振動，將微小尺寸的顆粒投射到工件上。顆粒通常與水或其他液體混合以形成漿液。
當超聲波工具被激活時，它會以極快的速度將這些顆粒投射到工件的表面。顆粒的磨料性質(zhì)有助于磨掉工件表面的材料。
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加工過程
機器中用于切削材料的工具是由比工件更軟的材料制成的。工具通常由軟鋼和鎳等材料制成。當工具振動時，會加入含有磨料顆粒和顆粒的磨料漿液（液體）。
磨料漿液一直添加到工件與顆粒相互作用為止。由于加入了液體的顆粒，工件的脆性會使工件表面磨損，同時工具會逐漸變形。
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工作原理
在超聲波機器上花費的時間完全取決于振動工具的頻率。它還取決于磨料漿液中顆粒的大小、剛度和粘度。
磨料流體中使用的顆粒通常是碳化硼或碳化硅，因為它們比其他材料更硬。如果漿液的粘度較低，使用過的磨料可以更容易地被帶走。
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超聲波加工的應用
超聲波加工的應用包括：
加工非常精確且形狀復雜的零件。
鉆出任何形狀的圓形孔。
磨削脆性材料。
對孔進行整形。
雕刻。
環(huán)切和壓印。
螺紋加工。
切削和拉削硬質(zhì)材料。
加工玻璃和陶瓷。
加工精確的礦石、鎢等。
制作模具和進行分隔操作。
精確到足以用于制造微機電系統(tǒng)組件，如微結構玻璃晶片。
切割鉆石以獲得所需的形狀。
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超聲波加工優(yōu)點
還有許多其他制造工藝能夠去除工件上的材料，但它們的應用通常僅限于由堅固耐用材料制成的工件。
然而，超聲波加工是獨特的，因為它能夠去除幾乎所有類型工件上的材料，包括由硬質(zhì)和脆性材料制成的工件。
無論工件是由玻璃、陶瓷還是石英制成，都可以使用超聲波加工來改變其物理尺寸。
超聲波加工不需要加熱工件。如果工件對熱波動敏感，可以安全地使用這種加工工藝進行改變。在超聲波加工過程中，工件的溫度將保持不變。換句話說，該工藝既不需要加熱工件，也不需要冷卻工件。
此外，超聲波加工比許多其他加工工藝具有更高的公差。它能夠以其他加工工藝無法實現(xiàn)的高公差來改變工件。
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超聲波加工缺點
另一方面，超聲波加工也有一些缺點，其中之一是材料去除率比平均速度慢。它不是一種特別快速的去除工件材料的方法。
相反，它比大多數(shù)其他加工工藝都要慢。
除了比平均速度慢的材料去除率外，超聲波加工不支持使用深孔。
