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在n=76r/min,s=0.083mm/r使用直径为7.5mm的标准麻花钻,超声钻削的同轴度误差<0.01mm,普通钻削后的同轴度误差为0.2mm。
在n=46r/min、s=0.083mm/r的条件下,超声钻削Φ7.4mm×30mm的孔,圆度误差为0.003~0.005mm。
必须指出,在上述实验中,钻头为标准麻花钻。麻花钻装在纵向振动变幅杆上,由于螺旋沟的作用,使钻头刃部实际振动方向为纵向振动和扭转振动的复合方向。其中,扭转振动所占比例的大小对钻削质量及钻头耐用度均有明显影响。扭转振动成分大,效果好; 反之则差。而扭转振动分量的比例取决于螺旋角、螺旋沟长度、钻头总长度和振动频率等多种因素。
采用与超声车削类似的分析方法,同样可以证明超声钻孔具有下述效果:一是钻头的位移是静态位移,不随时间变化,这种现象称为超声钻头的“静止化”效果;二是超声钻孔时的工艺系统刚度是普通钻孔时的工艺系统刚度的T/ (T为一个振动周期;为一个振动周期内的刀刃的作用时间)倍。一般来说,T/ =3~10。即在超声钻孔过程中,由于脉冲钻削力波形的作用,原来直径小的钻头,好像直径变大了,钻孔时钻头更不容易弯曲,孔的加工精度便提高了。这种现象称为超声钻头的“刚性化效果”。
由于上述两种效果的综合作用,提高了钻孔的同轴度或垂直度,也就是说,可以得到更加正而直的孔形。
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