磨削是零件獲得高尺寸精度、低表面粗糙度的主要方法，因此被廣泛應(yīng)用在機(jī)械加工中。

但是，由于產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高和材料的不斷更新，尤其是一些難加工材料的大量使用，使得普通磨削中經(jīng)常出現(xiàn)的砂輪堵塞和磨削燒傷現(xiàn)象更加突出。國(guó)內(nèi)外的大量研究和試驗(yàn)結(jié)果證明，在磨削加工中引入超聲振動(dòng)，可以有效地解決砂輪堵塞和磨削燒傷問(wèn)題，提高磨削質(zhì)量和磨削效率。

超聲磨削裝置

縱向振動(dòng)超聲磨削裝置示意圖

根據(jù)砂輪的振動(dòng)方向，超聲磨削裝置可分為縱向振動(dòng)超聲磨削裝置，彎曲振動(dòng)超聲磨削裝置和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)超聲磨削裝置三種類型。下面分別予以介紹。

縱向振動(dòng)超聲磨削裝置

用于小孔磨削的縱向振動(dòng)超聲磨削裝置，如圖所示。

砂輪與砂輪座的連接方法有以下兩種：

① 粘接法，采用環(huán)氧樹(shù)脂將砂輪與砂輪座粘接起來(lái)。如果粘接不完全，起主要作用的砂輪的外圓表面就不產(chǎn)生振動(dòng)，即使能振動(dòng)起來(lái)，也會(huì)由于嚴(yán)重的發(fā)熱，或者產(chǎn)生高音嘯叫，頃刻間粘接部分就會(huì)脫落下來(lái)。

② 燒結(jié)法，將砂輪材料直接壓注在砂輪座上，然后燒結(jié)成一體。這種方法不會(huì)產(chǎn)生粘接法中存在的問(wèn)題，但砂輪座消耗量大。

彎曲振動(dòng)超聲磨削裝置

用于平面和外圓磨削的彎曲振動(dòng)超聲磨削裝置如圖所示。指數(shù)形變幅桿的輸入端與振動(dòng)軸連接在一起。指數(shù)形變幅桿的輸出端與砂輪座、砂輪連接在一起。換能器、變幅桿以及振動(dòng)軸均做縱向振動(dòng)?？招奶淄舶惭b在振動(dòng)軸的兩個(gè)位移節(jié)點(diǎn)上。

彎曲振動(dòng)超聲磨削裝置示意圖

采用圓錐滾子軸承，可以使空心套筒在摩擦及振擺都比較小的情況下進(jìn)行回轉(zhuǎn)。這樣，超聲振動(dòng)系統(tǒng)（不含砂輪）就能在回轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行縱向振動(dòng)。

扭轉(zhuǎn)振動(dòng)超聲磨削裝置

將超聲磨削應(yīng)用在螺紋、齒輪或成形表面的磨削加工中，其振動(dòng)方向必須施加在砂輪的回轉(zhuǎn)方向（圓周方向）上，即扭轉(zhuǎn)振動(dòng)方向。否則，不但不會(huì)獲得良好的加工效果，反而會(huì)降低加工精度，這種裝置稱為扭轉(zhuǎn)振動(dòng)超聲磨削裝置。

以上介紹的三種裝置中，都是讓砂輪產(chǎn)生超聲頻振動(dòng)。實(shí)際上，在大批量生產(chǎn)中，還可以讓工件產(chǎn)生超聲頻振動(dòng)，砂輪不振動(dòng)。這種裝置可以有效地解決砂輪更換、循環(huán)水密封、 碳刷和集流環(huán)在高速旋轉(zhuǎn)條件下工作的可靠性問(wèn)題。

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