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超声加工织构化

/ultrasonic machining texturing/
条目作者张德远姜兴刚秦威陈华伟
条目作者张德远

张德远

姜兴刚

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秦威

秦威

陈华伟

陈华伟

最后更新 2022-12-23
浏览 121
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在超声加工过程中,由于加工刀具的振动而在工件表面留下的规则的网络化痕迹。

英文名称
ultrasonic machining texturing
所属学科
机械工程

在两种情况下可以形成超声加工织构。一是超声振动切削加工过程中,因为刀具的振动源自超声换能器的规则振动,而使刀具也具有规律性、可控性的振动,从而在工件表面形成规则的加工痕迹,适当调整工艺参数和振动参数,刀痕即可在工件表面形成规则的几何阵列。这种织构是超声加工的附带属性,而且这种微观形貌不仅影响工件的表面质量,还会影响工件的疲劳寿命。二是为实现特定表面形貌而主动实施的制造过程,即利用超声加工的微纳加工能力,在工件表面切削或雕刻出具有一定尺寸和形状的、按某种规则分布的几何形貌阵列,如微小凹坑、沟槽等,从而获得特定表面功能。这在微电子制造、国防等领域都有所应用。

1966年,研究人员最先通过光蚀刻技术在机械密封件上制造出了一系列微观凸起,得到具有低摩擦因数的表面织构。电解加工、LIGA(深度X射线刻蚀、电铸成型、塑料铸模等相结合的一种综合性加工技术)等技术也常被用来制造表面织构。表面织构除能够降低摩擦、减小磨损和提高承载能力外,还可被设计成具有反射电磁波的阵列形式,实现军事用途。

相较于其他加工方法,超声加工在实现表面织构上,具有成本低廉、易于控制和实现、应用范围广、容易实现工业化规模生产等优点。

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