- 品牌：安达
- 型号：
- 电流：
- 动力形式：超声波
- 控制方式：其他
- 频段：其他
- 驱动形式：手动
- 作用原理：其他
- 输出功率：
- 频率：
- 输入电压：
- 焊头行程：
- 焊接面积：
- 振头冷却系统：
- 振荡系统：
- 功率：
- 作用对象：
- 升降控制：
- 焊接原理：
- 外形尺寸：
- 净重：
- 用途：
- 焊咀对地电压：
)变幅杆 变幅杆(又称振幅扩大棒)的作用是放大换能器所获得的超声振动振幅,以满足超声加工的需要。常用的变幅杆有外径变化的实心型和内径变化的空心型(参见图5-7)。两种类型的变幅杆沿长度上的截面变化是不同的,但杆上每一截面的振动能量是不变的(不考虑传播损耗)。截面越小,能量密度越大,振动的幅值也就越大,所以各种变幅杆的放大倍数都不相同。 图5-7常见变幅杆截面变化形式为了获得较大的振幅,应使变幅杆的固有振动频率和外激振动频率相等,处于共振状态。为此,在设计、制造变幅杆时,应使其长度等于超声振动波的半波长或其整倍数。表征变幅杆性能的主要指标,一般是共振频率、振幅扩大比、输入阻抗随频率和负载变化的特性等。在面积系数(指大小直径比)相同的情况下,锥形变幅杆的振幅扩大比较小(5~10倍),但易于制造；指数形变幅杆的振幅扩大比中等(10~20倍),使用中性能稳定,但不易制造,阶梯形变幅杆的振幅扩大比较大(20倍以上),且易于制造,但受到负载阻力时振幅减小的现象比较严重,不稳定,而且在粗细过渡的地方容易产生应力集中而疲劳断裂,为此须加过渡圆弧。实际生产中,加工小孔、深孔常用指数形变幅杆；阶梯形变幅杆因设计制造容易,一般也常采用。此外,要求变幅杆的输入阻抗随频率和负载变化比较小。变幅杆一方面是在史变载荷作用下工作,另一方面在传递和放大超声波的振动能量的同时会产生温升。因此,要求变幅杆材料应声阻小、热损耗低、抗疲劳强度高。制造方便、价格适宜。综合考虑,目前常用的变幅杆材料为45钢和工具钢。应该指出,超声加工并不是整个变幅杆和工具都是在作上下高频振动,与低频或工频振动概念完全不一样。超声波在金属棒杆内主要以纵波形式传播,引起杆内各点沿波的前进方向按正弦规律在原地作往复振动,并以声速传导到工具端面,使工具端面作超声振动。3)工具 超声波的机械振动经变幅杆放大后传给工具,使磨粒和工作液以一定的能量冲击工件,并加工出一定的尺寸和形状。工具的形状和尺寸决定于工件表面的形状和尺寸,两者相差一个“加工间隙”(稍大于平均的磨粒直径)。当工件表面积较小或批量较少时,工具和变幅杆做成一个整体,否则可将工具用焊接成螺纹联结等方法固定在变幅杆下端。当工具不大时,可以忽略工具对振动的影响,但当工具较重时,会减低振动系统的共振频率；工具较长时,应对变幅杆进行修正,以满足半个波长的共振条件。整个振动系统的联接部分应接触紧密,否则超声波传递过程中将损失很大能量。在螺纹联接处应涂以凡士林油,绝不可存在空气间隙,因为超声波通过空气时会很快衰减。换能器、变幅杆或整个振动系统应选择在振幅为零的驻波节点。按照波动的合成原理,当系统处在共振状态时,只有在此驻波节点平面内,从单方向人射波和反方向反射波引起的质点位移恰好大小相等方向相反,其合成位移始终为零。例如换能器长度l/2处的中间截面上的任何点,即为静止不动的波节点,以后向两端处振幅即逐渐增大,到换能器与变幅杆交界面上振幅为最大,称波腹点。以后振幅又逐渐减小再次出现波节点,到工具端面处再次出现振幅更大的波腹点。横个振动系统应选择波节点支承固紧在机床上(参见图5-8)。图5-8 超声振动系统的固定1--振幅；2--波节点；3--冷却水在超声加工中,工具在纵向和横向都会磨损,工具端面的磨损是主要的,侧面的磨损仅占全部磨损的1/10。这样,不仅直接影响加工速度和加工精度,而且会破坏振动系统的共振条件,降低加工效率。工具磨损量的大小,主要取决于工具材料、结构和工件材料。试验表明,加工一般硬脆材料,多用45钢或碳素工具钢作工具材料,因为这些材料具有抗疲劳强度高、比较耐磨损,加工容易的特点。如果要求加工精度较高时,采用硬质合金或淬火钢较好,必要时可采用金刚石表面镀覆工具。
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贺光禄
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