os materiais duros e frágeis da máquina-instrumento ultrassônica de 20khz 1000w furam a perfuração para moer

Em contraste, a usinagem por ultrassom é um processo de usinagem não térmico, não químico e não elétrico que deixa a composição química,Microestrutura do material e propriedades físicas da peça de trabalho inalteradasÀs vezes referido como rectificação por impacto ultrasônico (UIG) ou corte por vibração, o processo UM pode ser usado para gerar uma ampla gama de características complexas em materiais avançados.

UM é um processo mecânico de remoção de materiais que pode ser utilizado para o mecanizado de materiais condutivos e não metálicos com durezas superiores a 40 HRC (Dureza de Rockwell medida na escala C)O processo UM pode ser usado para a máquina de micro-funções de precisão, buracos redondos e ímpares, cavidades cegas, e características OD / ID. múltiplas características podem ser perfuradas simultaneamente,O que reduz significativamente o tempo total de usinagem..

A energia de alta frequência e baixa amplitude é transmitida para o conjunto de ferramentas.Combinado com a lama abrasivaA ferramenta não entra em contacto com o material; apenas os grãos abrasivos entram em contacto com a peça.

No processo UM, um sinal elétrico de baixa frequência é aplicado a um transdutor, que converte a energia elétrica em vibração mecânica de alta frequência (~ 20 KHz) (ver Figura 2).Esta energia mecânica é transmitida para um conjunto de buzina e ferramenta e resulta em uma vibração unidirecional da ferramenta na frequência ultrassônica com uma amplitude conhecidaA amplitude padrão de vibração é tipicamente inferior a 0,002 in. O nível de potência para este processo está na faixa de 50 a 3000 watts. A pressão é aplicada à ferramenta na forma de carga estática.

Os abrasivos mais comuns são o diamante, o carburo de boro, o carburo de silício e a alumina.e os grãos abrasivos estão suspensos em água ou em uma solução química adequadaO processo de abrasivo é feito através de um sistema de vibração que, em combinação com o abrasivo, abrange o material uniformemente.deixando uma imagem reversa precisa da forma da ferramenta.

A usinagem por ultra-som é um processo de usinagem abrasiva que requer uma força muito baixa aplicada ao grão abrasivo,que conduz a requisitos de material reduzidos e a danos mínimos ou nulos à superfícieA remoção de material durante o processo UM pode ser classificada em três mecanismos: abrasão mecânica por martelado direto das partículas abrasivas na peça de trabalho (major),Micro-chips através do impacto dos abrasivos em livre movimento (menor), e erosão induzida por cavitação e efeito químico (menor).²

As taxas de remoção do material e a rugosidade da superfície gerada na superfície de usinagem dependem das propriedades do material e dos parâmetros do processo,Incluindo o tipo e tamanho do grão abrasivo utilizado e a amplitude de vibraçãoEm geral, a taxa de remoção do material será mais baixa para os materiais com alta dureza do material (H) e resistência à fractura (KIC).

Embora as tecnologias de fabricação sejam bem desenvolvidas para materiais como metais e suas ligas,Ainda existem problemas consideráveis no fabrico de materiais duros e frágeis, incluindo cerâmica e vidro.As suas propriedades físicas e mecânicas superiores levam a um longo ciclo de usinagem e a um elevado custo de produção.A usinagem por ultra-som (USM) utilizando partículas abrasivas soltas suspensas em uma lama líquida para remoção de material é considerada um método eficaz para a fabricação desses materiaisO presente trabalho dá uma breve visão geral da MUS e, em seguida, aborda principalmente o desenvolvimento de um modelo de simulação deste processo utilizando uma técnica numérica sem malhas.a hidrodinâmica das partículas suavizadas (SPH)A formação de rachaduras na superfície de trabalho impactada por duas partículas abrasivas é estudada para compreender a remoção do material e a interação das partículas abrasivas no USM.Também são realizados experimentos para verificar os resultados da simulaçãoO modelo SPH provou ser útil para estudar a USM e é capaz de prever o desempenho de usinagem.