摘要：超聲磨削是利用超聲波能量進(jìn)行高效磨削加工的一種方式。其原理是通過超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻振動(dòng)，將振動(dòng)能量傳遞到磨削工具上，使工具與工件之間產(chǎn)生微小的沖擊力，從而實(shí)現(xiàn)高效、精確的磨削加工。這種設(shè)備具有操作簡便、加工精度高、熱影響小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于金屬加工、陶瓷加工、玻璃加工等領(lǐng)域。

超聲磨削設(shè)備在制造業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用場景。例如，在金屬加工過程中，超聲磨削設(shè)備可用于零件的表面處理、凹槽加工、倒角加工等；在陶瓷加工中，可用于制作陶瓷制品的精細(xì)加工；在玻璃加工中，可用于玻璃的切割、磨邊等。此外，超聲磨削設(shè)備還可應(yīng)用于醫(yī)療器械、珠寶加工等領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：超聲磨削，高頻振動(dòng)，加工

一、項(xiàng)目簡介

超聲振動(dòng)磨削按砂輪的振動(dòng)方式可分為縱向振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。前者是直接利用換能器和變幅桿在超聲波發(fā)生器的作用下,產(chǎn)生縱向振動(dòng)進(jìn)行磨削，一般用于平面磨削;后者利用磁致伸縮換能器在超聲波發(fā)生器的作用下,直接產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，經(jīng)扭轉(zhuǎn)變幅桿放大后用于磨削的方法，一般多用于內(nèi)外圓磨削。按超聲波施加的對象可以分為施加在砂輪和施加在工件上。由于超聲波振動(dòng)施加于砂輪上比施加于工件上容易實(shí)現(xiàn)，可以避免因工件尺寸形狀不同產(chǎn)生對超聲振動(dòng)系統(tǒng)的影響，所以一般將超聲波振動(dòng)施加于砂輪上,使砂輪沿工件軸向作高頻振動(dòng)。

圖1超聲波輔助磨削加工示意圖

此高頻振動(dòng)產(chǎn)生的“空化”作用(是指當(dāng)工具端面以很大的加速度離開工件表面時(shí)，加工間隙內(nèi)形成負(fù)壓和局部真空，在工作液體內(nèi)形成很多微空腔，當(dāng)工具端面以很大的加速度接近工件表面時(shí)，空泡閉合，引起強(qiáng)烈的液壓沖擊波，可以強(qiáng)化加工過程)，促使冷卻液進(jìn)人切削區(qū)、甚至磨削表面的微裂縫中，改善了磨削區(qū)的工作狀況。同時(shí)各磨粒切削長度變短,磨屑變細(xì)、變短，加之磨屑不容易堵塞砂輪，磨粒能保持鋒利狀態(tài)，一般能比普通磨削降低磨削力30%~60%,降低磨削溫度，提高加工效率1~4倍。

二、項(xiàng)目主要優(yōu)勢及特點(diǎn)

與傳統(tǒng)磨削設(shè)備相比，超聲振動(dòng)車削的特點(diǎn)：

1、超聲波的物理特性能使被提取物中有效成分提取更充分，提取率比傳統(tǒng)工藝明顯提高50-500%；

　2、提取時(shí)間短，超聲波強(qiáng)化提取通常在24-40分鐘即可獲得相當(dāng)大提取率，提取時(shí)間較傳統(tǒng)方法較大縮減2/3以上，原材料處理量大；

　3、提取溫度低，超聲提取的較佳溫度在40-60℃，對預(yù)熱不穩(wěn)定、易水解或氧化的被提取物有效成分具有保護(hù)作用，同時(shí)較大節(jié)省能耗；

　4、適應(yīng)性廣，超聲提取下不受成分極性、分子量大小的限制；

　5、提取雜質(zhì)少，有效成分易于分離、純化；

　6、提取工藝運(yùn)行成本低，綜合經(jīng)濟(jì)效益明顯；